Галлий перенапряжение водорода

Галлий представляет собой весьма интересный объект для изучения влияния агрегатного состояния металла на его электрохимическое поведение. Низкая температура плавления галлия (29,78°) позволяет проводить исследования в водных растворах как на Жидком, так и на твердом электроде. Более того, способность жидкого галлия сильно переохлаждаться дает возможность сопоставлять электрохимическое поведение жидкого и твердого металла при одинаковых температурах. Имеются исследования, посвященные изучению емкости [7], перенапряжения водорода [8] и адсорбции поверхностно-активных веществ [9] на твердом и жидком галлии. В ряде работ рассматривается вопрос о влиянии агрегатного состояния галлия на его равновесный потенциал и поляризацию в процессе осаждения. В этом отношении особого внимания заслуживают данные, полученные в последнее время в особо чистых условиях эксперимента [10—13]. [c.46]

Перенапряжение выделения водорода на металлическом галлии достигает значений около —0,7 в при 25° С и г- 0. [c.545]

Способ цементации. Так как при электролизе с ртутным катодом натрий выделяется одновременно с галлием и цементация на образовавшейся натриевой амальгаме является одним из путей выделения галлия из раствора, было предложено разделить эти процессы сначала получать натриевую амальгаму, затем цементировать на ней галлий. Тогда существенно увеличивается выход по току (примерно с 5 до 20%) [96]. Можно выделять галлий из алюминатных растворов цементацией на металлическом алюминии. Но в связи с низким перенапряжением водорода на алюминии такая цементация сопровож- [c.255]

Галлий, индий и таллий обычно получают электролизом водных растворов их сол й для галлия и индия эта возможность возрастает вследствие большого перенапряжения водорода на этих металлах. Оа, 1п, Т1 — мягкие серебристые, сравнительно реакционноспособные металлы, легко растворяющиеся в кислотах таллий, однако, медленно растворяется в соляной и растворе серной кислот, так как образующиеся соли Т1 малорастворимы. Галлий, подобно алюминию, растворяется в растворе гидроокиси натрия. Все эти элементы в свободном виде легко реагируют при комнатной температуре или при нагревании с галогенами и другими неметаллами, такими, как сера. Чрезвычайно низкая точка плавления галлия не имеет простого объяснения. Так как его точка кипения (2070°) является очень высокой, то из всех известных веществ галлий имеет самый большой интервал существования жидкого состояния и поэтому находит применение в качестве термометрической жидкости. [c.284]

К третьей группе отнесены металлы со сравнительно высоким перенапряжением водорода, на которых в данной среде визуально не наблюдалось образование губки. За исключением меди и таллия, выход на металлах третьей группы значительно выше, чем второй, и увеличивается сравнительно закономерно с повышением перенапряжения водорода. Наибольшие выходы триптофана получены на свинце и галлии. Осталась невыясненной причина резких колебаний вы- [c.255]

Применение ртутного катода, обладающего высоким перенапряжением выделения водорода, позволило решить эту проблему. При электролизе на ртутном катоде большое значение имеет обновление за счет перемешивания поверхности катода для его деполяризации и ускорения диффузии галлия в ртуть. Выход галлия по току остается небольшим — порядка нескольких процентов в основном ток расходуется на выделение водорода и натрия, а также на восстановление примесей. В результате получается натриево-галлиевая амальгама, которая далее разлагается. Недостаток процесса — большой расход ртути, которая распыляется и переходит в алюминатный раствор. [c.255]

Радиусы атомов Оа, 1п, Т1 —средние между элементами главной и побочной подгрупп 11 группы. Радиусы ионов меньше, чем у элементов подгруппы цинка. Поэтому по сравнению с элементами II группы у семейства галлия восстановительные свойства выше, чем у подгруппы цинка, но ниже щелочнозсхмельных металлов ме-талличность выше подгруппы цинка и нилсе щелочноземельных металлов. Способность к комплексообразованию у Оа, 1п и Т1 выражена довольно заметно. Энергия гидратации выше, а окислительно-восстановительный потенциал отрицательнее подгруппы цинка и при этом он значительно отрицательнее водородного. Поэтому элементы семейства галлия не встречаются в природе в свободном состоянии, вытесняют водород нз растворов его ионов, не выделяются при электролизе водных растворов солей в отсутствие перенапряжения водорода. Радиусы атомов и нонов растут от Оа к Т1, соответственно с этим восстановительные свойства увеличиваются, увеличивается различие энергий связи 5- и р-орбиталей внешнего слоя и соответственно уменьшается наиболее характерная степень окисления для Оа и 1п она +3, а для Т1 равна -Ь1. Это подтверж-316 [c.316]

Галлий, индий и таллий обычно получают электролизом водных растворов их солей. Для галлия и индия это возможно благодаря высокому перенапряжению, которое необходимо для выделения водорода на этих металлах. Это мягкие белые относительно активные металлы, легко растворяющиеся в кислотах. Таллий растворяется в серной и соляной кислотах, но медленно, так как образующиеся соли Т1 плохо растворимы. Галлий, как и алюминий, растворим в водной натриевой щелочи. Все три металла быстро реагируют при комнатной температуре или при нагревании с галогенами и такими неметаллами, как сера. [c.295]

Для извлечения галлия из алюминатных растворов байеровского процесса предложен электрохимический способ [35]. Получение галлия электролизом на твердых катодах, описанное ранее, в данном случае непригодно. Из-за малой концентрации галлия в растворе и из-за примесей (в основном органических веществ) катод быстро пассивируется, и электролиз практически не идет. Только применение ртутного катода, который обладает высоким перенапряжением выделения водорода, позволило решить эту проблему. Принципиальная схема амальгамного метода извлечения галлия приведена на рис. 19. [c.159]

Водород выделяется из щелочных растворов на металлах с большим перенапряжением, например на ртути, при рН<10 вследствие непосредственного разряда ионов водорода, при рН>10 — в результате химического взаимодействия промежуточно образующихся амальгам щелочных металлов с водой. В щелочном растворе разряд молекул воды не наблюдается. Напротив, на галлие-вом электроде при рН>10 выделение водорода протекает только за счет разряда молекул воды. Электрон переходит на молекулу воды, при этом образуется адсорбированный атом водорода и гидроксил [c.328]

Два возможных механизма электродного процесса. Модель, предложенная здесь, не исключает, конечно, того, что в определенных случаях скорость разряда может определяться другими стадиями процесса. Например, на некоторых электродах медленным процессом является соединение атомов водорода в молекулу. Когда а очень близко к 0,5, например, на электродах из ртути, галлия, серебра, никеля и т. д., мало вероятно, чтобы причиной перенапряжения была [c.561]

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]

Значительно более слабое по сравнению с ионом НдО притяжение молекул воды к электроду должно привести к большему расстоянию между начальным и конечным положениями протона и, как следствие этого, к меньшей вероятности туннелирования. Этот вывод был проверен экспериментально в работе [271], в которой были определены температурные зависимости перенапряжения водорода в ш елочных растворах на галлии и жидком сплаве индий—галлий, на которых в отличие от ртути и некоторых твердых металлов, например свинца, процесс не искажен разрядом катиона щелочного металла с образованием сплава. Реальные предэкспоненциальные множители для этих двух металлов в растворах 0,1 М NaOH -1- 0,9 М N301 (тот же результат получен на фоне соли Ь1) найдены равными 10 > и 10 а/см , что в 10 > и соответственно 10 > раз меньше, чем на тех же металлах в децимолярном растворе кислоты (при суммарной концентрации электролита 1 М) [242]. [c.142]