Поляризация и напряжение разложения

Напряжение разложения водных растворов, щелочей и кислородных кислот в тех же условиях одно и то же — около 1,7 в (меньше раа солей). Электролиз этих веществ протекает тоже с выделением водорода на катоде и кислорода на аноде. Но в этом случае у обоих электродов самим электролитом поддерживается равенство pH. Очевидно, напряжение разложения не может быть меньше э. д. с. поляризации. Напряжение разложения воды есть сумма значений химической поляризации (1,23 в) и перенапряжения кислорода ( 0,5 в). [c.212]

Но поскольку э. д. с. поляризации численно равна напряжению разложения ( р) данного электролита, закон Ома будет выражаться формулой [c.436]

Что такое электрохимическая поляризация Концентрационная поляризация Что является причиной существования определенного напряжения разложения [c.456]

Из приведенных выше соображений ясно, что минимальная величина напряжения разложения должна быть равн.з э.д.с. поляризации. [c.615]

Методы электролиза интенсивно используются в промышленности. Для выполнения электролиза необходимо строгое соблюдение ряда условий. Так, разность потенциалов, приложенная к электродам, не должна быть меньше определенной величины, которую называют потенциалом разложения или напряжением разложения. Существенное значение имеют плотность тока (сила тока, отнесенная к единице поверхности) температура, состав н концентрация раствора pH среды устранение возможного катодного и анодного перенапряжения, электрохимической, химической и концентрационной поляризации электродов учет влияния других факторов. В основе количественных соотношений при электролизе лежат законы М. Фарадея. [c.162]

Теоретическое напряжение разложения для этой реакции дает величину 0,89 в. Практически, благодаря катодной поляризации, значительному кислородному перенапряжению и падению напряжения в электролите, напряжение на ванне составляет 1,8—2,0 в. [c.36]

Эта величина равна разности стандартных потенциалов кислородного и водородного электродов. Э.-д. с. кислородо-водородной цепи, как известно, не зависит от pH раствора, но увеличивается с повышением давления газов. Следовательно, напряжение разложения воды не зависит от pH электролита. При повышении температуры с 25 до 80° С напряжение разложения воды снижается с 1,23 до 1,18 в. Реально напряжение между электродами работающей ванны выше и составляет 2,1—2,6 в за счет поляризации и омических сопротивлений электролита, диафрагмы и электродов. [c.345]

Стандартный потенциал u V u равен +0,17 в, а поляризация невелика. Следовательно, в этом случае можно вести процесс при напряжении примерно на 0,4 в более низком, чем при электролизе НС1. Еще более экономичен процесс электролиза РеСЬ. Он совершенно аналогичен электролизу раствора СиСЬ, но напряжение разложения здесь всего около 0,6 в. [c.421]

Как зависят токи напряжения разложения от величины поляризации [c.88]

Казалось бы, что для осуществления нормального течения электролиза необходимо приложить к электродам внешнюю э. д. с., теоретически равную (но не меньшую) 3. д. с. гальванического элемента, возникающего внутри ванны в ходе того или иного процесса. Однако фактически требуемая величина напряжения разложения в большинстве случаев оказывается большей, чем э.д. с. поляризации. Разность между истинным значением [c.320]

Э. Д. С. ПОЛЯРИЗАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ [c.251]

Близость величин напряжения разложения при электролизе кислородсодержащих кислот и щелочей наблюдается только при использовании электродов из одного и того же металла. Действительно, для платиновых электродов обратимое напряжение 7 , равное э.д.с. кислородно-водородного обратимого элемента Е , составляет 1,23 в, в то время как =1,7 в. Разность 0,47 в складывается из бэл и значений поляризации (перенапряжения) кислорода и водорода на этом металле (платине). [c.261]

В расплавленных солях остаточные токи имеют большее абсолютное значение по сравнению с водными растворами. Здесь так же, как и в водных растворах, вещества, выделяющиеся на электродах при напряжениях более низких, чем напряжение разложения, постепенно адсорбируются, но при малых напряжениях большая часть их снова переходит в расплав. Далее, по мере увеличения приложенного извне напряжения, количество адсорбированных на электродах веществ возрастает и становится достаточным для установления равновесия. В этот момент обратная э.д.с. поляризации становится примерно равной разности равновесных электродных потенциалов и достигается напряжение разложения. При дальнейщем увеличении внешнего напряжения начинается электролиз с заметным выделением продуктов на электродах. Поскольку электролиз идет при высоких температурах, то для разряда ионов металла на катоде требуются меньшие энергии активации. Этим, по-видимому и объясняются большие остаточные токи, наблюдаемые в расплавленных солях. [c.265]

Глава VIU. Электрокинетические явления. . . . Глава IX. Э.д.с. поляризации и напряжение разложения [c.541]

Потенциал электрода. Поляризация и напряжение разложения. Прохождение тока через раствор электролита резко отличается от прохождения тока через металл. Если к концам металлического стержня присоединить провода от источника тока, то уже при самом небольшом приложенном напряжении через стержень будет идти поток электронов. Вещество металла при этом не изменяется, часть тока затрачивается только на некоторое нагревание проводника. Если же провода от источника постоянного тока опустить в раствор электролита, то электрический ток пойдет только при некоторых определенных условиях. Прохождение тока в этом случае связано с движением ионов в растворе и с разрядом ионов на электродах или с превращением атомов электрода в ионы. На электродах начинаются электрохимические процессы, которые приводят к изменению состава раствора и электрода. Таким образом, два одинаковых электрода становятся различными в результате прохождения тока через раствор. Эти два проводника становятся теперь различными полюсами гальванического элемента, возникающего внутри электролита такое явление, препятствующее прохождению тока через раствор, называют поляризацией. [c.216]

Перенапряжение — есть разность между величиной напряжения разложения и э. д. с. поляризации. Термин перенапряжение применяется к данному процессу электролиза в целом и к отдельным электродным процессам (перенапряжение на электродах). [c.133]

Однако вследствие того, что протекание тока через электрохимическую систему сопровождается концентрационной или электрохимической поляризацией электродов, напряжение разложения будет превышать ,1. Оно будет равняться разности электродных потенциалов при токе, соответствующем началу выделения продуктов электродных реакций [c.351]

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]

Поляризация и напряжение разложения [c.301]

Выше уже говорилось, что напряжение разложения должно превышать э. д. с. поляризации, которая представляет собой разность потенциалов, возникающих на электродах окислительно-вос-становительных пар. Эти потенциалы вычисляют по уравнению Нернста. Например, при электролизе 1 М раствора С(1504, подкисленного до pH = О (т. е. до [Н+] =1), потенциал пары Сё +/Сс1 равен стандартному потенциалу н= °=—0,40 в. Точно так же и потенциал пары О2 + 4Н+/2Н20 при [Н+] = 1 равен стандартному потенциалу этой пары, т. е. — +1,23 в. Поэтому следовало бы ожидать, что напряжение разложения 1 М раствора С(1504 должно равняться э. д. с. элемента, образующегося из данных пар, т. е. р = - = 1,23 - (-0,40) = 1,63 8. [c.429]

Величина напряжения разложения более или менее точно может быть определена для данного электролита определенной концентрации лишь в случае выделения на электродах чистых твердых веществ. Если при электролизе на электродах образуются гвердые или жидкие растворы и, особенно, при выделении газов, напряжение разложения зависит от формы и размеров эл( ктродов, характера их поверхности, условий удаления газов и многих других обстоятельств, подчас не учитываемых Поэтому величина напряжения разложения не может служи ь однозначной характеристикой для любого электролита при различных условиях, так же как и величины потенциалов разряда ионов. Величина э.д.с. электрохимической поляризании при электролизе отражает э.д.с., реально возникающую при приложении внешней разности потенциалов и противодействующую электролизу независимо от того, протекает электролиз или он подавлен э.д.с. электрохимической поляризации. В частном случае возникающая на электродах предельная поляризация может быть как раз лишь незначительно меньшей, чем приложенная разность потенциалов. Тогда эта разность равна сумме потенциалов разряда ионов (напряжению разложения). [c.615]

Так как потенциалы водородного и кислородного электродов находятся в одинаковой зависимости от pH, теоретическое напряжение разложения воды не зависит от pH электролита, но зависит от температуры. При повышении температуры от 25 до 80 °С оно снижается от 1,23 до 1,18 В. На практике же электролиз воды осуществляется при более высоком напряжении (2,1—2,6В). Такая разница между практически необходимым напряжением и теоретически Еюзможным обусловлена тем, что кроме расхода электроэнергии на собственно электролиз, т. е. на разложение воды, электроэнергия расходуется также на преодоление дополнительных сопротивлений, вызванных сопротивлением электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также концентрационной поляризацией и перенапряжением газов на электродах. [c.110]

Значения напряжения разложения различных веществ, составляю-пше ряд напряжения, находят экспериментально. Наиболее точно потенциал разложения можно определить путем построения соответствующей электрохимической цепи и определения ее э. д. с. Если элек-то тролиз не сопровождается поляризацией или деполяризацией, можно получить приемлемые результаты методом построения кривой /— И. При снятии кривой /— и анодные и катодные пространства должны быть тщательно разделены диафрагмой для предупреждения проникания растворенного в электролите металла к аноду. [c.468]

Потенциал электрода. Поляризация и напряжение разложения. Известно, что прохождение тока через раствор электролита резко отличается от прохождения тока через металл. Если к концам металлического стержня присоединить провода от источника тока, то уже при самом слабом приложенном напряжении через стержень будет идти поток электронов. Вещество металла при этом не изменяется, часть тока затрачивается только на некоторое нагревание проводника. Если же провода от источника постоянного тока опустить в раствор электролита, то электрический ток пойдет только при некоторых определенных условиях. Прохождение тока в этом случае связано с движением ионов в растворе и с разрядом ионов на электродах или с превращением атомов электрода в ионы. На электродах начинаются химические процессы, которые приводят к измененик> [c.190]

Минимальное напряжение на электродах, при котором может протекать стационарный процесс (i = onst > 0), назьшается напряжением разложения электролита. Напряжение разложения характеризует общую поляризацию при электролизе и равно сумме ЭДС соответствующего элемента и перенапряжения электродных реакций. Например, теоретически (при i = 0) величина напряжения разложения воды равна равновесной ЭДС элемента, в котором идет электрохимический синтез воды и, как отмечалось в I этой главы, близка к 1,23 В. В этом элементе электроды платиновые. Перенапряжение выделения водорода на платине практически отсутствует, а для выделения кислорода на платине т) = 0,45 В. Поэтому напряжение разложения воды прн i О больше или равно 1,68 В. [c.303]

С химической поляризацией познакомимся на примере электролиза водного раствора N32804 с платиновыми электродами. В растворе сульфата натрия потенциал платины определяется возможностью адсорбции на ее поверхности ионов и молекул раствора и одинаков для обоих электродов. Если к электродам приложить небольшую разность потенциалов от внешнего источника тока, а затем постепенно ее увеличивать, то с помощью приборов можно зафиксировать изменение силы тока в цепи в зависимости от приложенного напряжения (рис. 64). Пока не будет достигнуто напряжение разложения Ер , ток в цепи увеличивается очень медленно. Это объясняется тем, что катодный и анодный процессы [c.211]

Вследствие поляризации для каждого электролита существует некоторое минимальное значение напряжения, которое необходимо приложить к платиновым электродам для того, чтобы мог нормально протекать электролиз. Оно называется напряжением разложения. Величина напряжения разложения зависит от природы продуктов, выделяемых при электролизе на электродах. Так, например, величины напряжения разложения водных растворов кислородных кислот и щелочей примерно одинаковы (около 1,7 в). Объясняется это тем, что при электролизе указанных электролитов на электродах выделяются газообразные водород и кислород, следовательно, возникает одна и та же поляризационная водородокислородная цепь с противоположно направленной э.д. с., которую приходится преодолевать внешней э.д. с. [c.320]

В гл. VII было показано, что явление поляризации обусловлено медленностью диффузионного подвода ионов к электродам при электролизе. Опыт, однако, показывает, что существует и другая причина замедления электролиза. Оиа состоит в том, что при электролизе на каждом из электродов накапливаются продукты разложения электролита. В результате этого образуется как бы новый гальванический элемент, э. д. с. которого направлена против внешней э. д. с. (Еве), вызывающей электролиз. При этом существевшо, что напряжение разложения при электролизе всегда превышает равновесную величину э. д. с. указанного гальванического элемента, возникшего вследствие поляризации. [c.267]

ЭЛЕКТРОЛИЗ, химические р-ции, протекающие под действием электрич. тока на электродах, помещенных в р-р, расплав или тв. электролит. В электрич. поле положительно заряж. ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательно заряженные (анионы) — к аноду. На катоде происходит восстановление, на аноде — окисление ионов или молекул, входящих в состав электролита. Кол-во образовавшихся на электродах в-в и кол-во пропущенного электричества связаны Фарадея законами. Если на каждом из электродов одновременно образуется ряд продуктов, доля тока (в %), идущая на образование одного из них, наз. выходом данного продукта по току. Обычно Э. осуществляют в электролитич. ячейках — электролизерах. Миним. напряжение, к-рое надо приложить к электродам электролизера, чтобы осуществить Э., наз. напряжением разложения. Напряжение разложения превышает разность термодинамич. потенциалов обоих электродов на величину электродной поляризации и омич, падения напряжения в электролизере. Для достил<ения достаточно высоких скоростей Э. к электродам прикладывают напряжение более высокое, чем напряжение разложения. При этом энергия, затраченная на компенсацгпо электродной поляризации и омич, потерь в различных участках электрической цепи, превращается в тепло. [c.699]

Таким образом, электролиз расплава теоретически возможен, если к электродам приложено напряжение, лишь на бес- / конечно малую величину превышающее напряжение разложения соли. Однако в этом случае ток, протекающий через ячейку, также бесконечно мал, а время электролиза бесконечно велико. Для повышения скорости электролиза подается напряжение, заметно превышающее напряжение разложения. Ток при этом имеет какую-то конечную величину. При прохождении тока через электрохимическую систему происходит сдвиг потенциалов электродов от их равновесного значения катода — в сторону более отрицательных значений, анода — в сторону более положительных значений — электрохимическая поляризация. По современным представлениям, поляризация — следствие замед-ленности рдяного или нескольких процессов, происходящих на электроде при прохождении тока. Различают концентрацион-ную, собственно электрохимическую и химичес1<ро потгщУйза-цию. Часть общего сдвига потенциала электрода, обусломен-ную электрохимической поляризацией, часто называют перенапряжением. [c.263]

Совместное осаждение ионов основного металла и ионов-примесей приводит к загрязнению катодного осадка Понижение концентрации ионов-примесей в электролите резко сдвигает потенциал их выделения в электроотрицательную область, поскольку активность ионов-примесей 1 Понижение концентрации приводит также к увеличению концентрационной поляризации Поэтому очистка исходной соли имеет большое значение для получения осаждаемого металла высокой степени чистоты Напряжение разложения соли (т е разность обратимых потенциалов катода и анода) можно рассчитать из термохимических данных для соответствующей реакции Например, если при электролизе происходит разложение соли МеХз с выделением Ме и Хг, то напряжение разложения рассчитывают из термохимических данных для реакции Ме 4-3/2 Хг=МеХз Расчет сводится к вычислению энергии Гиббса АОт° реакции При [c.259]

Напряжение разложения вещества при электролизе (символ — единица — В) — напряжение, при котором на электродах электролизера начинаются электрохимические реакции окисления и восстановления. Напряжение разложения вещества представляет собой сумму всех видов поляризации обоих электродов в усповиях начала электролиза. [c.199]

Ут = Фар — фкр). При ЭТОМ электролиз протекает с бесконечно малой скоростью. Для увеличения скорости процесса необходимо приложить к ванне напряжение Упр, превышающее напряжение разложения, которое затрачивается на преодоление концентрационой поляризации и перенапряжения на катоде и на аноде, а также на преодоление омических сопротивлений — электролита, электродов, различных контактов, диафрагмы (в случае если она имеется)., Таким образом, напряжение на ванне, т. е. разность потенциалов между электродами, равна сумме напряжений [c.324]

Напряжение разложения Катодная поляризация. Анодная поляризация. Омические потепн. . [c.325]

То наименьшее напряжение (наименьшая разность потенциалов), при котором может непрерывно протекать электролиз, называется напряжением разложения электролита. Напряжение разложения не может быть меньшё, чем э. д. с. поляризации. Для электролиза 1 М раствора Си304 с инертными электродами э. д. с. поляризации составляет 0,89 В. . [c.132]

Поскольку процессы восстановления ионов водорода и окисления ионов гидроксила протекают с большим перенапряжением, напряжение разложения 1 кн. водного раствора NaOH при комнатной температуре равно 1,67 в, в то время как разность потенциалов Ео — при этих условиях равна примерно 1,2 в. Следовательно, если при электролизе данного электролита с платиновыми электродами образуется кислородно-водородный гальванический элемент, то напряжение разложения этого электролита при указанных условиях при отсутствии концентрационной поляризации будет равно [c.305]