ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анодное растворение металлов и сплавов из "Основы электрохимии" В некоторых случаях при растворении металла, образующего ионы разной валентности (степени окисления), бывает невозможно непосредственно измерить потенциал процесса растворения металла. Например, потенциалы процессов Мп- Мп +Н-Зе и Мп- -- Мп + - - 4е- не могут быть измерены, так как в обоих случаях металлический марганец восстанавливает оба иона. [c.178] Следует отметить, что изменение температуры может влиять на количественные соотношения между различными степенями окисления. Так, хром при высоких температурах дает двухвалентные, а при низких температурах — шестивалентные ионы. [c.178] Электролизом при использовании металла в качестве растворимого анода можно получать ряд продуктов окисления металла. Если металл анода способен образовать с анионом электролита легкорастворимую соль, то анод при электролизе растворяется, образуя эту соль. Так, медь, используемая в качестве растворимого анода, дает в сульфатном электролите сернокислую медь. Если анион электролита образует с металлом анода труднорастворимое соединение, то металл на аноде не растворяется, а сразу покрывается пленкой этого труднорастворимого соединения. [c.178] Создавая такие условия, становится возможным путем анодного растворения металла получать труднорастворимые соединения. Таким способом получают свинцовые белила и хромовую желтую соль свинца [(РЬСгО ). Для получения этих соединений осуществляют электролиз, используя в качестве электролита 1,5%-ный раствор, состоящий из смеси хлората и карбоната натрия (или хромовокислой соли), взятых в соотношении 4 1. Если электролиз осуществлять при малых анодных плотностях тока 0,005 А/см и при комнатной температуре, то при избытке хлората, дающего хорошо растворимое соединение свинца, труднорастворимое соединение получается на некотором расстоянии от анода и свинцовый анод остается совершенно чистым. Если поляризовать свинцовый анод в растворе едкого натра, то свинец при низких плотностях тока переходит в раствор с образованием плюмбита щелочного металла. [c.179] При больших плотностях тока анод начинает пассивироваться. Однако если осуществлять процесс электролиза в концентрированном растворе щелочи и одновременно на постоянный ток накладывать переменный ток, то выход по току составит - 60% и образуется мелкокристаллическая чисто белая соль ЫааРЬОз-ЗНгО. [c.179] Таким путем можно получать кристаллические плюмбаты щелочных металлов, химическое получение которых затруднено. Используя наложение переменного тока на постоянный, можно аналогичным путем получать ферраты щелочных металлов путем анодного растворения железа в крепких растворах щелочей. [c.179] Если осуществлять анодную поляризацию марганца или ферромарганца в электролите, состоящем из смеси КОН и К2СО3 в соотношении 3 1, при анодной плотности тока 2000 А/м и при температуре 20—25°С, то марганец будет переходить в раствор в виде перманганат-ионов. [c.179] При анодном растворении сплавов в зависимости от характера сплава процесс анодного растворения будет проходить по-разному. Если сплав является неоднородным, состоящим из нескольких кристаллических электрохимически самостоятельных фаз, то при анодной поляризации в первую очередь будут растворяться наиболее электроотрицательные кристаллы и после полного их растворения начнут растворяться более электроположительные. [c.180] Если содержание электроотрицательной фазы в аноде велико и анодный процесс растворения проходит без больших затруднений, то практически растворяется только основной металл анода, благородные металлы в виде мелких частиц шлама падают на дно ванны (электрорафинирование медных анодов). [c.180] Однокомпонентные сплавы, представляющие собой химические соединения или твердые растворы, ведут себя как однородные системы и переходят в раствор в том же соотношении, в котором они находятся в сплаве. Потенциал сплава в этом случае изменяется в зависимости от состава, и его значение лежит между значениями потенциалов обоих чистых металлов. [c.180] При электролизе расплавленных сред анодное растворение сплавов используется для получения чистых металлов путем электрорафинирования. Таким путем получают чистые алюминий, магний, титан. При электрорафинировании алюминия и магния в качестве анодов используют металл-сырец, к которому добавляют утяжелитель. Это делается для того, чтобы в ванне можно было создать три слоя в соответствии с плотностями нижний слой — жидкий анод (сплав алюминия и меди), средний — электролит и верхний катод (чистый алюминий). При электрорафинировании магния в качестве утяжелителя магниевого анода применяют цинк, медь или свинец. [c.180] Основные процессы электролиза расплавленных сред осуществляются с нерастворимыми угольными или графитовыми анодами. [c.181] Одним из характерных явлений, наблюдаемых при электролизе с нерастворимыми анодами, является анодный эффект. Это явление характеризуется повышением напряжения на ванне и уменьшением силы тока. Анодные газы как бы обволакивают анод и оттесняют от него электролит. Между анодом и электролитом появляется световая полоса, состоящая из множества искр. Механизм анодного эффекта очень сложен, и до настоящего времени природа его еще окончательно не установлена. [c.181] Анодный эффект вреден для электролиза, так как увеличивает расход электроэнергии, уменьшает производительность электролизера, ускоряет разрушение анодов. [c.181] Для каждого электролита существует определенная плотность тока, называемая критической, выше которой наступает анодный эффект. Эта критическая плотность тока зависит от природы электролита, примесей в нем, температуры и материала анода. [c.181] Вернуться к основной статье