Потенциал разложения с ртутным катодом

Потенциал полуволны. Потенциал ртутного катода в тот момент, когда достигнута величина напряжения разложения и начинается электролиз, называется потенциалом выделения (или восстановления) данного иона. Потенциал выделения зависит от природы иона, однако на эту величину оказывает влияние концентрация восстанавливающегося иона и некоторые другие факторы- Поэтому для качественного определения ионов пользуются так называемым потенциалом полуволны, который не зависит от концентрации восстанавливающегося иона. [c.150]

Для веществ, содержащих одну группу, способную восстанавливаться, кривая зависимости силы тока от приложенного напряжения (для капельного ртутного катода) обычно имеет вид, представленный на рис. 82. При напряжениях ниже потенциала разложения вещества через электролит проходит слабый ток (остаточный ток). Сила этого тока линейно возрастает с увеличением прилагаемого напряжения. При достижении потенциала разложения начинается электролиз вещества, и его кон- [c.194]

Стандартный потенциал Е при 25 °С равен 1,849 В и напряжение разложения, таким образом, при электролизе с ртутным катодом будет равно 3,17 В. [c.28]

Состав раствора. Концентрация исходного хлорида натрия в рассоле, поступающем на электролиз с ртутным катодом, не отличается от концентрации рассола, подаваемого в электролизер с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой. Однако коэффициент разложения хлорида при электролизе с ртутным катодом значительно ниже и не превышает 0,17. Это обусловлено зависимостью потенциала разряда нонов натрия и хлора от их активности в растворе, а также растворимостью хлора, которая существенно зависит от концентрации исходной соли. Снижение концентрации хлорида сопровождается увеличением растворимости молекулярного хлора в рассоле и возрастанием скорости его восстановления на катоде. [c.164]

Широкое распространение в цветной металлургии получил амальгамный метод разделения различных элементов. Некоторые элементы (А1, Ве, В, Т1, ЫЬ, V, Та, 7г, Р, щелочные, щелочноземельные и редкоземельные), например, из слабокислых растворов на ртутном катоде не выделяются и галлий можно отделить от них электролизом. От элементов, переходящих в амальгаму, галлий может быть отделен при электролитическом ее разложении. Поддерживая определенные значения анодного потенциала (рис. 7), из амальгамы можно выделить последовательно большинство металлов [526]. [c.69]

Подсчитать а) потенциал разложения поваренной соли при электролизе с ртутным катодом, если теплота образования амальгамы натрия равна 19000 кал. Определить также б) сколько килограмм хлора в) едкого натра г) водорода даст 1 кеч электроэнергии при электролизе поваренной соли, если напряжение у ванны 3,6 в, а выход по току W/q. [c.368]

Напряжение разложения раствора хлористого натрия при электролизе с ртутным катодом определяется как алгебраическая разность нормальных электродных потенциалов анода и амальгамного катода. При 25°С нормальный потенциал анода составляет 1,33 в, а теоретический катодный потенциал. выделения Na на амальгамном катоде —1,83 в. Таким образом, теоретический потенциал разложения Na l равен [c.354]

Из формулы следует, что расход электроэнергии прямо пропорционален напряжению на ванне и обратно пропорционален выходу по току. Теоретически необходимое для разложения поваренной соли напряжение при электролизе с ртутным катодом равно примерно 3,2 в. Однако практически напряжение в ртутном электролизере должно быть значительно выше. Как в любом электрохимическом процессе, напряжение на ртутной ванне складывается из анодного и катодного потенциа- [c.181]

Выбором электрода можно также изменить потенциал разложения. Например перенапряжение водорода на ртутном катоде достигает величины 0,9 —1,0 б. [c.354]

При ртутном катоде потенциал разложения Н,30 . становится равным 2,6 — 2,7 в. Вследствие этого с помощью ртутного катода можно количественно выделить ряд металлов, которые нельзя осадить на платине из-за выделения водорода. [c.354]

Для осуществления электролиза под микроскопом используют капиллярные ячейки с малыми электродами. Малая поверхность электродов при соблюдении рекомендуемого в аналитической практике значения плотности тока (0,1—0,01 А/см ) предопределяет необходимость подачи на ячейку малого тока (10 —10 А). Напряжение же при электролизе должно быть не меньше потенциала разложения данного раствора. Поэтому в цепь включают достаточно большое сопротивление. Для электролитического разделения в малых объемах растворов используют как твердые электроды, так и ртутный катод [c.86]

На ртутном катоде наблюдается обратная картина. Водород обладает по отношению к ртути высоким перенапряжением и может практически разряжаться только при значениях потенциала от —1,7 до —1,85 в. Для натрия потенциал разложения в этих условиях будет равен —1,84 в, но так как металлический натрий растворяется в ртути с образованием амальгамы, то практически разрежение будет происходить уже при —0,9 в. [c.18]

Аналогичным образом, пользуясь приведенным выше уравнением, можно вычислить теоретический потенциал разложения хлористого натрия при электроли че с ртутным катодом. [c.573]

Для веществ, содержащих одну восстанавливающуюся группу, кривая сила тока — напряжение (для капельного ртутного электрода) имеет обычно вид, изображенный на рис. 82. При напряжениях ниже потенциала разложения вещества через электролит проходит слабый ток (остаточный тс к). Этот ток возрастает линейно с увеличением прилагаемого напряжения. При достижении потенциала разложения начинается электролиз и концентрация вещества на поверхности капельного ртут-но)катода уменьшается. Начинается диффузия вещества из основного объема раствора по направлению к катоду, и ток. проходящий через электролизер, увеличивается. При дальнейшем увеличении напряжения концентрация вещества на поверхности ртути становится настолько. малой, что разница между концентрациями на поверхности ртути и в объеме раствора приближается к постоянной величине, приблизительно равной коп- [c.585]

Подсчитать а) потенциал разложения поваренной соли при электролизе с ртутным катодом, если теплота образования амальгамы натрия равна 1900 кал. Определить также б) сколько килограмм хлора в) едкого натри [c.261]

Потенциал идеально поляризуемого электрода не зависит от ка-кой-либо электрохимической реакции и может принимать в области идеальной поляризуемости любое значение, определяемое прикладываемым извне напряжением. Теоретически эта область должна быть ограничена напряжением разложения растворителя, т.е. таким напряжением, которое необходимо для электролитической диссоциации растворителя на паре инертных электродов. Для воды это напряжение составляет 1,23 В при 25°С. Если к паре платиновых электродов в водном растворе (например, серной кислоты) приложить разность потенциалов, превышающую 1,23 В, вода начнет разлагаться с выделением кислорода на аноде и водорода на катоде. Однако на многих металлах скорость выделения водорода чрезвычайно мала. По этой причине эффективная область идеальной поляризуемости ртутного электрода простирается вплоть до потенциалов, примерно на 1В отрицательнее потенциала выделения водорода. Область положительной поляризации ртути ограничена не выделением кислорода, а анодным окислением металла с образованием либо ионов ртути(I) (как в растворах нитратов), либо нерастворимых солей ртути(1) (как в растворах хлоридов). В некоторых растворах полный диапазон идеальной поляризуемости ртутного электрода превышает 2 В. Такой электрод, конечно, не является полностью идеально поляризуемым, так как при потенциалах более отрицательных, чем обратимый водородный потенциал, будет наблюдаться выделение водорода, хотя и медленное. Кроме того, различные примеси, от которых невозможно полностью избавиться, в особенности кислород, реагируя на электроде, создают электрический ток. Впрочем, практически ртутный электрод можно считать идеально поляризуемым во многих растворах электролитов. [c.52]

Например, если в электролитическую ванну, соде ржа-щую 2М раствор серной кислоты, погрузить 2 платиновых электрода, то при напряжении около 1,67 в на катоде начнут выделяться пузырьки водорода, а на аноде — пузырьки кислорода. Если же вместо платинового катода, покрытого тонким слоем мелкораздробленной платины (платинированная платина), применить кадмиевый электрод, то напряжение разложения повысится до 2,15 в, при свинцовом катоде — до 2,31 в, а при ртутном — до 2,45 в. Это показывает, что выделение газообразного водо рода происходит на разных катодах с разной поляризацией при различных потенциалах. Если измерить электродные потенциалы катодов в момент отрыва первых пузырьков водорода, то при потенциале платинового электрода, принятом равным нулю, потенциал кадмиевого электрода будет равен около — 0,48 в, свинцового — около —0,64 в и ртутного — около —0,78 в. [c.83]

Напряжение начала электролиза зависит не только от природы восстанавливающихся на катоде ионов, но и от характера анодного процесса. Напряжение разложения электролита представляет алгебраическую разность потенциалов анода и катода оно однозначно характеризует восстанавливающиеся на катоде ионы только в том случае, если потенциал анода сохраняется неизменным. Между тем величина этого потенциала различна в зависимости от состава электролита. Стандартизация условий электролиза заключается в том, что для всех ионов указывают напряжение разложения, отнесенное к насыщенному раствору хлористого калия. Анодный процесс состоит в окислении ртути и переходе ее в раствор в виде ионов одновалентной ртути. Но в насыщенном растворе хлористого калия ионы ртути сразу образуют осадок каломели. Концентрация ионов хлора в насыщенном растворе хлористого калия остается все время постоянной, поэтому концентрация ионов ртути, а следовательно, и потенциал ртутного анода в процессе электролиза не изменяются. Если в этом случае принять потенциал анода за условный нуль, тогда напряжение начала электролиза и потенциал катода отличаются только по знаку, и на осп абсцисс графика можно откладывать вместо напряжения разложения величину Е . она называется потенциалом выделения (или восстановления) данного иона. [c.215]

Использование окиснорутениевых анодов (OPA) в электролизерах с ртутным катодом позволяет значительно увеличить плотность тока ло сравнению с электролизерами с графитовыми анодами. Указывается [176, 177], что электролизеры с OPA при плотности тока 13 кА/м имеют напряжение 3,95 В против 4,3 В на электролизерах с графитовыми анодами при плотности тока 9,3 кА/м . Снижение напряжения достигается за счет создания рациональной конструкции проницаемых анодов, обеспечивающих легкий отвод пузырьков хлора из зоны прохождения тока. Помимо этого, OPA имеют низкое значение потенциала выделения хлора. На электролизерах с OPA при повышении плотности на 1 кА/м напряжение возрастает на 100 мВ против 200 мВ на электролизерах с графитовыми анЬдами [176]. При замене графитовых анодов на окиснорутениевые в электролизерах с ртутным катодом также исключается загрязнение хлора двуокисью углерода, достигается более глубокое разложение рассола и снижаются требования к очистке рассола от сульфатов. Поскольку отпадает необходимость регулирования положения анодов, сильна сокращаются трудовые затраты. Экономия электроэнергии при применении OPA может достигать 20% [177]. [c.80]

К насыпным электродам можно отнести также используемые в промышленности насадки разлагателей амальгамы электролиза растворов Na l с ртутным катодом. Насадки обычно состоят из кусков дробленого графита в последнее время предложены насадки из кусков карбидов вольфрама [451 или других металлов, либо кускового материала, покрытого слоем карбидов. Такие насадки работают в качестве катода короткозамкнутого элемента нри разложении амальгамы щелочного металла. Для снижения потенциала выделения водорода на такой насадке предложено много вариантов активирования ее поверхности пропиткой растворами [c.42]

Особо следует упомянуть об амальгамном методе получения галлия, схему см. на рис. 56 [170]. Щелочной раствор галлата подвергают электролизу с ртутным катодом и никелевым анодом при 50° С, анодная плотность тока 20—60 а дм при напряжении 3,8—4 в. Плотность тока на катоде 0,5—0,6 а1дл1 . Потенциал катода поддерживается около 1,9—2,2 в. Когда содержание галлия в ртути достигнет 1%, амальгаму разлагают раствором щелочи при 100° С, вводя в раствор куски металлического железа для понижения перенапряжения водорода и, следовательно, для облегчения разложения амальгамы. Галлий переходит в раствор в виде галлата. Контролируя потенциал амальгамы при разложении, можно отделить галлий от примесей, которые вместе с ним перешли в амальгаму, но выделяются из нее при более положительных потенциалах, чем галлий. [c.415]

Интересная особенность процесса электровосстановления на капельном ртутном катоде заключается в том, что при значительном содержании ацетона в растворе наблюдается существенное смещение потенциала разложения фона. Величина этого смещения зависит от природы фона и, как нашли Нейман и ] 1аркина [5], на фоне солей лития величина смещения может быть выражена эмпирическим уравнением [c.56]

Как указывалось, в электролизере с ртутным катодом происходит разложение Na l с образованием хлора и амальгамы натрия. По количеству тепла, выделяющегося при реакции между амальгамой натрия и хлором (стр. 179), рассчитано теоретическое напряжение разложения при электролизе поваренной соли в ванне с ртутным катодом, равное 3,16 в. Следовательно, при электролизе с ртутным катодом расходуется больше энер-ги, чем в процессе электролиза с твердым катодом. Как и при электролизе с твердым катодом, теоретический анодный потенциал процесса с ртутным катодом равен приблизительно 1,33 в, а теоретический катодный потен- циал выделения Na на амальгаме натрия равен —1,83 в. [c.63]

В процессе электролиза с ртутным катодом вместо выделения водорода происходит образование амальгамы и обратимые значения потенциала катода определяются из выражения (3-12). При концентрации Na l в анолите 260—270 г/л, содержании натрия в амальгаме 0,2—0,4% (масс.) и температуре 80 °С обратимый потенциал катода составляет около —1,82 В, а теоретическое напряжение разложения на ячейке 3,10—3,15 В. [c.169]