Электролиз водных растворов с получением металлов

В металлургии электролиз применяют для полученпя и очистки металлов. Например, электролизом водных растворов солей получают цинк, кадмий, марганец, никель, олово, железо. Этот метод широко используют для получения металлов высокой степени чистоты путем электролитической очистки технических металлов. Электролизом расплавов соединений получают алюминий, магний, натрий, кальций и другие металлы. [c.215]

Марганец получают электролизом водного раствора сульфата марганца (П) с инертными электродами. Определите массу марганца, который будет получен, если на аноде выделится кислород объемом 56 л (нор--мальные условия). Учтите, что массовая доля выхода кислорода составляет 100%, а металла —80%. [c.116]

Электролиз водных растворов — важная отрасль металлургии тяжелых цветных металлов меди,висмута, сурьмы,олова, свинца, никеля, кобальта, кадмия, цинка. Он применяется также для получения благородных и рассеянных металлов, марганца и хрома. Электролиз используют непосредственно для катодного выделения металла после того, как он был переведен из руды в раствор, а раствор подвергнут очистке. Такой процесс называют электроэкстракцией. Электролиз применяется также для очистки металла — электролитического рафинирования. Этот процесс состоит в анодном растворении загрязненного металла и в последующем его катодном осаждении. Рафинирование и электроэкстракцию проводят с жидкими электродами из ртути и амальгам (амальгамная металлургия) и с электродами из твердых металлов. К электролитическим способам получения металлов относят также цементацию — восстановление ионов металла другим более электроотрицательным металлом. Цементация основана на тех же принципах, что и электрохимическая коррозия при наличии локальных элементов. Выделение металлов осуществляют иногда восстановлением их водородом, которое также может включать электрохимические стадии ионизации водорода и осаждение ионов металла за счет освобождающихся при этом электронов. [c.227]

На электролизе водных растворов солей основано также и электроосаждение — выделение металла на катоде в виде плотного или порошкообразного осадка. Этот метод служит для получения гальванических покрытий, копий и матриц — в первом случае, или при извлечении, очистке и разделении металлов с получением металлических порошков — во втором случае. [c.251]

Для получения чистого никеля применяют метод электролиза водного раствора сульфата никеля (П) с инертными электродами. Б процессе электролиза на аноде был собран кислород объемом 8,96 (условия нормальные, массовая доля выхода 100%). Рассчитайте массу никеля, который образуется на катоде, если массовая доля выхода металла равна 75%. [c.118]

Курс Технология электрохимических производств , читаемый на соответствующих кафедрах технологических, химико-технологических и политехнических вузов, включает ряд разделов, в которых рассматриваются процессы электролиза водных растворов без выделения и с выделением металлов, электрохимического синтеза неорганических и органических веществ, электролиза расплавов, а также основы производства источников электрической энергии. Естественно, что подробное изложение этих вопросов в книге ограниченного объема невозможно, да и не требуется по учебному плану. Задачей курса является общее ознакомление студентов с процессами превращения химической энергии в электрическую (в производстве химических источников тока) и с возможными путями использования электролиза для получения различных продуктов. [c.7]

Важным направлением электролиза водных растворов с осаждением металлов является гальванотехника. В гальванотехнике получили широкое распространение такие способы покрытия, как никелирование, хромирование, цинкование, лужение, серебрение, золочение и др. Видом гальванотехники является гальванопластика (Б. С. Якоби) — получение металлических копий различных пред-м(>тов (художественных изделий) электроосаждением металла, типографских клише, печатных схем в радиотехнике и т. д. [c.165]

Электролиз расплавленных сред используют для получения ряда металлов, сплавов и других соединений, которые другими методами получить невозможно или экономически невыгодно. К примеру, щелочные и щелочноземельные металлы, такие как натрий, калий, кальций, магний, ряд тугоплавких и редких металлов, а также фтор получают электролизом расплавленных сред, поскольку электролизом водных растворов их получить практически невозможно из-за высокой реакционной способности (фтор, щелочные металлы) и протекании на электродах, в основном, процессов выделения водорода (на катоде) или кислорода (на аноде). [c.202]

В данной книге мы не можем охватить все области применения электрохимических технологий в народном хозяйстве страны, поэтому рассмотрим лишь основные электрохимические способы получения неорганических соединений, газов и металлов электролизом водных растворов, ряда металлов и фтора — электролизом расплавленных сред, некоторые химические источники тока. [c.5]

Газообразный хлор, получаемый электролизом водных растворов щелочных металлов, должен содержать не менее 96% хлора и не более 2% СО2 и 1% На- Хлор, полученный методом электролиза с диафрагмой, должен содержать не более 0,5% Hj. Содержание влаги после осушки не должно превышать 0,04 вес. %. [c.29]

Электролизом (электрометаллургия) получают щелочные металлы, алюминий,, бериллий. Электролит не должен содержать ионов водорода, потому что во время электролиза водных растворов их солей на катоде выделяется не металл, а водород (почему ). В электролите не должно быть ионов металлов, выделяющихся при электролизе на катоде, так как они загрязняют получаемый металл. Чтобы выполнить эти условия в электролизные ванны загружают очищенные вещества, получение которых есть стадия технологического процесса. [c.144]

Электролиз водных растворов щелочных металлов без разделения электродных пространств можно проводить в таких условиях, чтобы газообразный хлор практически не выделялся. Если обеспечить достаточно интенсивное перемещивание слоев электролита, прилегающих к аноду и катоду, то выделяющийся на аноде хлор будет растворяться в электролите и подвергаться гидролизу. Начнется взаимодействие хлора с полученной на катоде щелочью с образованием раствора гипохлорита натрия I2 + Н2О НСЮ + H I (1-11) [c.14]

Электролиз растворов электролитов проводить легче, чем электролиз их расплавов, так как электролиты — соли и щелочи — плавятся при очень высоких температурах. Но не всякий элемент может быть получен в свободном состоянии электролизом водных растворов его соединений. Очевидно, что таким путем нельзя получить, например, щелочные металлы. В таких случаях прибегают к электролизу расплавов. [c.28]

Электролиз водных растворов солей металлов применяется как для образования покрытий на стали (никелирование, хромирование и др.), так и для получения самих металлов. [c.153]

Электролиз водных растворов солей металлов применяют как для образования покрытий на стали (никелирование, хромирование и др.), так и для получения самих металлов. На структуру осаждающегося металла большое влияние оказывает состав электролита. При электролизе растворов комплексных солей металлы получаются мелкокристаллическими, в виде плотных осадков, пригодных в качестве защитных и декоративных покрытий. При электролизе же простых солей они выделяются в виде губки или чешуек, слабо сцепленных с катодом. Таким методом получают в виде порошков железо, медь, кобальт и другие металлы, используемые в порошковой металлургии. Например, [c.135]

Электролиз водных растворов стал одной из важных областей металлургии тяжелых цветных металлов (меди, висмута, сурьмы, олова, свинца, никеля, кобальта, кадмия, цинка) и находит применение при получении благородных и рассеянных металлов, а также марганца и хрома. [c.232]

Получение металлов электролизом расплавленных солей может быть осуществлено при температурах электролиза выше температуры плавления катодного металла или ниже ее. Легкие металлы на практике получают при температурах выше температуры плавления. В случае проведения электролиза при температурах, ниже температуры плавления металла, на катоде образуется твердый кристаллический осадок. Существенно, что при электролизе расплавленных солей электрокристаллизация протекает без тех затруднений, которые обычны в водных растворах. Поэтому металл кристаллизуется в условиях, более близких к равновесным, чем при кристаллизации из водных растворов. Это приводит к образованию хорошо формирующихся кристаллов и дендритов. При определенных условиях (высокая чистота электролита, пониженные температуры, низкие плотности тока и др.) удается получать металлы и в виде плотных осадков. [c.475]

При получении хлороформа H I3 электролизом водного раствора Na I, содержащего этиловый спирт и добавки хлоридов щелочно-земельных металлов, с ванны нагрузкой 1100 А получено за сутки 7,3 кг хлороформа при среднем напряжении 4,2 В. [c.142]

Большое положительное значение перенапряжения можно показать на примере электрохимического выделения водорода. Электродные потенциалы цинка, кадмия, железа, никеля, хрома и многих других металлов в ряду напряжения имеют более отрицательную величину равновесного потенциала по сравнению с потенциалом водородного электрода. Благодаря перенапряжению водорода на указанных выше металлах при электролизе водных растворов их солей происходит перемещение водорода в ряду напряжений в область более отрицательных значений потенциала и - становится возможным выделение многих металлов на электродах совместно с водородом с большим выходом металла по току . Так, выход по току при электролизе раствора 2п504 более 95%. Это широко используется в гальванотехнике при нанесении гальванических покрытий и в электроанализе. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать перенапряжение водорода, а значит и восстановительный потенциал водорода и реализовать различные реакции электрохимического синтеза органических веществ (получение анилина и других продуктов восстановления из нитробензола, восстановление ацетона до спирта и др.). Перенапряжение водорода имеет большое значение для работы аккумуляторов. Рассмотрим это на примере работы свинцового аккумулятора. Электродами свинцового аккумулятора служат свинцовые пластины, покрытые с поверхности пастой. Главной составной частью пасты для положительных пластин является сурик, а для отрицательных — свинцовый порошок (смесь порошка окиси свинца и зерен металлического свинца, покрытых слоем окиси свинца). Электролитом служит 25—30% серная кислота. Суммарная реакция, идущая при зарядке и разрядке аккумуляторов, выражается уравнением [c.269]

При электролизе водного раствора гидроксида калия с инертными электродами на аноде образовался кислород массой 40 г. Рассчитайте массу оксида медн (П), который можно восстановить до металла водородом, полученным при электролизе на катоде. [c.148]

Электролиз расплавленных сред отличается от электролиза водных растворов физико-химическими свойствами электролитов. Для протекания электролиза необходимо присутствие ионов в электролите. В водных электролитах ионизации способствуют молекулы растворителя. В расплавах ионы образуются в основном в результате возбуждения молекул при высокой температуре. Ионные расплавы обладают многими уникальными свойствами, на этом основано их широкое применение не только для получения легких металлов, но и в новых областях техники, в приборостроении и в практике научных исследований. [c.442]

Основные физические параметры галлия, индия и таллия приведены в табл. 27. Для них в отличие от элементов главных подгрупп I и II групп и элементов побочной подгруппы III группы характерна сравнительно малая теплота образования окислов, следствием чего является легкость получения этих металлов в свободном состоянии (например, электролизом водных растворов). [c.224]

Для получения растворов гидроксидов щелочных металлов и хлора главным образом используют электролиз водных растворов хлоридов натрия или калия, при котором одновременно получают три продукта раствор гидроксида металла, газообразные хлор и водород. [c.44]

ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ с ПОЛУЧЕНИЕМ МЕТАЛЛОВ [c.250]

Дл51 получения калия, бария, рубидия и цезия электролиз расплавов практически не применяется из-за высокой химической активности этих металлов и больиюй их растворимости в расплавленных солях. Метод электролиза широко используется для получения гидроксидов щелочных элементов. Рассмотрим электролиз водного раствора хлорида натрия с целью получения гидроксида натрия. В ходе электролиза на катоде разряжаются ионы водорода и одновременно вблизи катода накапливаются ионы натрия и гидроксид-ионы, т. е. получается гидроксид натрия на аноде выделяется хлор. Очень важно, чтобы продукты электролиза не смешивались, так как гидроксид натрия легко взаимодействует с хлором в результате образуются хлорид и гипохлорит натрия [c.678]

Электролиз водных растворов металлов осуществляется как для их получения (электроэкстракция), так и для их электролитического рафинирования. [c.330]

Принципы создания современных ванн для электролиза водных растворов с получением металлов на твердых катодах одинаковы, независимо от получаемого металла. Такие электроли- [c.378]

Электролиз расплавленных солей с получением металлов отличается от электролиза водных растворов разнообразием осуществления катодных процессов. К ним относятся 1) электролиз с получением на катоде жидкого металла (алюминий, магний, натрий, литий) 2) электролиз с применением жидкого катода и образованием катодного сплава с последующей отгонкой получаемого металла (калий, кальций) 3) электролиз с получением твердой фазы на катоде (некоторые тугоплавкие металлы). На аноде, как правило, образуются газообразные продукты. [c.441]

Интенсивность процесса электролиза расплавов в 25— 100 раз превышает интенсивность электролиза водных растворов. Плотность тока на электродах при получении металлов из расплавленных сред может достигать 100 кА/м , тогда как соответствующая величина в водных растворах не превышает 1 кA/м . Однако к недостаткам процесса следует отнести большой расход электроэнергии, увеличение капитальных и эксплуатационных затрат на охрану окружающей среды, особенно при электролизе фторидов и хлоридов. [c.441]

Гидроэлектрометаллургическими процессами называют такие, в которых электролиз с нерастворимым анодом или цементация применяются для извлечения металлов из водных растворов, полученных при выщелачивании руд или концентратов. При электролизе водного раствора соли металла, например сульфата, на катоде выделяется металл, на аноде (свинцовом) — кислород, в растворе накапливается серная кислота Ме304 + Н 0 + 2е — 2е - Ме -Ь Н ЗО + [c.246]

Получают свободный хлор окислением хлоридов в лаборатории — химическим окислением концентрированной соляной кислоты в технике - электролизом водного раствора Na i и — как побочный продукт — при получении натрия электролизом расплава Na l. Хлор применяют для стерилизации питьевой воды, широко используют в качестве окислителя в самых разнообразных отраслях химической промышленности. Важна его роль в металлургии цветных металлов (см. с. 243), [c.287]

Получение соляпой кислоты синтезом из элементов позволяет использовать водород, получаемый одновременно с хлором при электролизе водных растворов солей щелочных металлов, и не расходовать на получение соляной кислоты серную кислоту. [c.64]

Принципы создания современных электролизеров для электролиза водных растворов с получением металлов на твердых катодах одинаковы независимо от получаемого металла. Такие электролизеры состоят из определенного числа конструкционных элементов (рис. УИМ5). [c.261]

При электролизе водного раствора нитрата никеля на катоде выделилось 59 г металла. Определите объём газа (н.у.), вьщелившегося на аноде. Какова массовая доля ( в % ) полученной кислоты, если её объём 166 мл, а ппотнортк I ДСП yr/ iJ [c.35]

Металлический натрий применяется в качестве катализатора процесса полимеризации бутадиена в каучук, для изго-товления сплавов, синтеза красителей, фармацевтических препаратов и др. Металлический калий используется лишь для получения сплавов. Со ртутью калий и натрий образуют амальгамы — твердые сплавы, используемые в качестве восстановителя вместо чистых металлов. Широкое применение находят соедине1у1Я калия и натрия. Наибольшую ценность представляют их гидроксиды, которые получаются при электролизе водных растворов хлоридов (гл. V, И). Едкий натр (каустическая сода) в больших количествах используется для очистки нефтепродуктов, в мыловаренной, бумажной, текстильной промышленности (для производства искусственного волокна) и в других производствах. Солн калия служат хорошими удобрениями (см. гл. X, 4). [c.264]

Промышленные способы получения металлов из руд Электролиз расплавленных соединений ВосстаноЕление металлов углеродом, алюминотермия или электролиз водных растворов Простое нагревание соединений ШИ металлы) [c.303]

Ом равен сопротивлению ртутного столба сечением 1 мм и длиной 106,3 см. Эталон напряжений — элемент Вестона — построен из ртути и амальгамы кадмия. Барометрические приборы градуируются по ртутным барометрам. Ртуть используют в термометрах. Впервые диффузионный насос для получения высокого вакуума был построен Ленгмюром. До сих пор эти насосы находят широкое применение. Зеркала покрывают амальгамой ртути, т. е. ее сплавом. Разложение амальгам позволяет получать чистые металлы например, натрий при электролизе водных растворов Na l с ртутным катодом накапливается в виде амальгамы натрия и выделяется методом дистилляции. [c.393]

Т1(1П) в Т1(1) восстанавливается в растворе такими восстановителями, как SO2, H2S, NaoSaOa, а также металлами — Zn, Fe, Al и даже u. В соответствии со своим нормальным потенциалом может быть получен электролизом водных растворов солей однако при этом в анодном пространстве образуются ионы ТР и может выпасть осадок TI2O3. [c.326]

Как отмечалось выше, гальванические элементы являются источниками электричества, которое получается в результате освобождения энергии при протекании самопроизвольной химической реакции. В противоположность этому сушествуют электролитические ячейки, в которых в результате затраты электрической энергии происходят химические превращения. Эти превращения, представляю-ш ие собой реакции между ионами и электронами, приводят к разложению электролитов, находящихся в растворе или в виде расплава. Например, при пропускаиии постоянного тока через раствор СиСЬ на электроде, к которому подводятся электроны (катод), происходит реакция u +-f 2е = Си (т), т. е. выделяется металлическая медь. На электроде, с которого электроны отводятся (анод), разряжаются ионы хлора С1-, т.е. идет реакция 2С1- = СЬ(г)+2е, и выделяются пузырьки газообразного хлора. Таким образом, на катоде происходят реакции восстановления, а на аноде — окисления. Подобные процессы называются электролизом. Электролиз имеет важное практическое значение. С его помощью получают из водных растворов многие металлы, например медь, никель и др. Такие металлы, как алюминий, магний, кальций, получают электролизом расплавленных солей или их смесей. Разрабатываются способы получения железа электролизом из его руд (.4. Б. Сучков). При помощи электролиза наносят защитные покрытия более благородных металлов на менее благородные (хромирование и никелирование железа). В отличие от работы гальванического элемента реакции, протекающие при электролизе, происходят в условиях, да- [c.133]

Ртуть как жидкий металл, хорошо поддающийся очистке От примесей и относительно инертный химически, очень часто употрбляют как эталон. Например, эталон электрического сопротивления I Ом равен сопротивлению ртутного столба сечением 1 мм и длиной 106,3 см. Эталон напряжений — элемент Вестона — построен из ртути и амальгамы кадмия. Барометрические приборы градуируются по ртутным барометрам. Ртуть используется в термометрах. Впервые диффузионный насос для получения высокого вакуума был построен Лангмюром и основан на потоке тяжелых паров ртути, увлекающих за собой молекулы газа. До сих пор эти насосы находят широкое применение. Зеркала покрывают амальгамой ртути, т. е. ее сплавом. Разложение амальгам позволяет получать чистые металлы, например натрий при электролизе водных растворов Na l с ртутным катодом, накапливается в виде амальгамы натрия и выделяется методом дистилляции. [c.407]

Марганец, в отличие от других металлов, получение которых рассмотрено в этой главе, относят к черным, а не цветным металлам. Это светло-серый, твердый, хрупкий металл, имеющий плотность 7440 кг/м , не реагирующий с растворами щелочей и водородом. Его получают восстановлением оксидов марганца в электропечах, а также электролизом водных растворов сульфата марганца (марка МРО —>99,7% Мп, МРОО — >99,95% Мп). [c.268]

В случаях электролиза металлов, имеющих наиболее электроотрицательные электродные потенциалы (алю-мииий, магний, натрий и др.), использовать в качестве электролиза водные растворы их солей ие представляется возможным, так как на катоде будет выделят1 ся в основном водород и содержащиеся в электролите и аноде примеси. В этом случае прибегают к получению металлов электролизом из расплавленных соединений их солей. Такие расплавленные соединения обычно имеют высокую электропроводность, т. е. ЯВЛЯЮТСЯ хорошо диссоциированными электролитами, подчиняющимися те1 же законам электрохимии, как и водные растворы. Отсутствие воды упрощает ход электролиза, однако усложняющим фактором является высокая температура расплава, что приводит к резкому возрастанию скорости химических реакций между электролитом, продукта ми электролиза, электродами, футеровкой и воздухом. Это предъявляет дополнительные требования к материалам и конструкции электролизных ванн. [c.332]