ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Гальванические элементы

Электрохимические процессы широко используются в современной технике, в аналитической химии, в научных исследованиях. Так, электрохимическим методом в промышленности получают металлы (алюминий, цинк, никель, магний, натрий, литий, бериллий и др.), хлор, гидроксид натрия, водород, кислород, ряд органических соединений, рафинируют металлы (медь, алюминий). Электрохимические методы широко используют для нанесения металлических покрытий, для полирования, фрезерования и сверления металлов. С каждым днем все больше применяются химические источники электрической энергии — гальванические элементы и аккумуляторы — в технике и научных лабораториях. В аналитической практике и научных исследованиях широко применяют такие электрохимические методы исследования, как потенциометрический, полярографический и т. п. Электрохимические системы в виде так называемых хемотронных приборов с успехом применяют в электронике и вычислительной технике. [c.313]

Не меньшее влияние поляризация оказывает на работу химических источников электрической энергии — гальванических элементов и аккумуляторов. Водород на положительном электроде также выделяется с заметным перенапряжением, которое зависит от величины отбираемого тока, свойств полярной жидкости, материала электрода и состояния его поверхности. Наиболее часто поэтому для источников электрической энергии используют такие системы, в которых на положительных электродах вместо разряда ионов гидроксония протекает процесс восстановления какого-либо окислителя. В кислотном, свинцовом аккумуляторе [c.274]

Книга является общим курсом технологии электрохимических производств. В первой части излагается технология химических источников электрической энергии — гальванических элементов, свинцовых и щелочных аккумуляторов. Вторая часть посвящена электрокинетическим процессам, технологии электролитических производств водорода и кислорода, хлора и щелочей, а также продуктов окисления и восстановления. В третьей части разбираются вопросы электрометаллургии и гальванотехники. [c.2]

Последовательное расположение металлов по значению их стандартных потенциалов называется электрохимическим рядом напряжений. Более отрицательные значения потенциалов соответствуют большей способности металлов вступать в химические реакции. Чем дальше один от другого в ряду напряжений расположены металлы, тем большую ЭДС можно от них получить. При замыкании внешней цепи электродов возникает электрический ток. На этом основан принцип действия химических источников электрической энергии — гальванических элементов. [c.13]

В предыдущих разделах этой главы были рассмотрены вопросы термодинамики гальванических элементов и электродных процессов. Было показано, что источником электрической энергии гальванического элемента является химическая реакция, свободная энергия которой определяет величину э. д. с. Так, например, э. д. с. элемента Якоби (рис. IX.3) определяется работой, выигрываемой при переносе электрона от медного проводника, присоединенного к цинковому электроду, к медному проводнику, находящемуся в контакте с медным электродом. [c.187]

В предыдущих разделах этой главы были рассмотрены вопросы термодинамики гальванических элементов и электродных процессов. Было показано, что источником электрической энергии гальванического элемента является химическая реакция, энергня Гиббса которой определяет величину э. д. с. Так, например, э. д. с. элемента Якоби (рис. IX.3) определяется работой, выигрываемой при переносе [c.245]

Источником электрической энергии гальванических элементов и аккумуляторов является энергетический эффект химических реакций на электродах и т. д. [c.21]

Эта химическая реакция является источником электрической энергии гальванического элемента. [c.22]

Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов —электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами. [c.176]

В принципе электрическую энергию может дать любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, невелико. Это связано с тем, что не всякая окислительновосстановительная реакция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокая и практически постоянная э. д. с., возможность отбирания больших токов, длительная сохранность и др.). Кроме того, многие окислительно-восстановительные реакции требуют расхода дорогостоящих веществ. [c.278]

В принципе, электрическую энергию может Дс1,ть любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, неве.лико. Это связано с те.м, что не всякая окислительно-восстановительная рег кция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокое и практически постоянное напряжение, возможность отбирания больших токов, [c.272]

Возникновение электрохимии связано с именем итальянского врача Луиджи Гальвани, который в 1790 г., изучая биологический объект (препарированную лягушку), случайно соорудил устройство, получившее в дальнейшем название гальванический элемент , состоявший из мышц лягушки и двух разных металлов. В 1799 г. итальянский физик А. Вольта сконструировал первый химический источник электрической энергии — батарею гальванических элементов из медных и цинковых дисков, разделенных суконными прокладками, смоченными кислотой. Такая батарея получила название вольтов столб . Благодаря изобретению А. Вольта химики получили удобный источник электрической энергии. В 1801 г. выдающийся русский физик В. В. Петров создал батарею большой мощности, с помощью которой впервые выделил ряд металлов (свинец, олово, ртуть). [c.312]

Химические источники электрической энергии приобрели широкое применение в современной технике в качестве автономных источников электроэнергии. Ежегодно в мире выпускают более 10 млрд. штук гальванических элементов и аккумуляторов. Для их изготовления расходуется большое количество свинца, цинка, никеля, кадмия, серебра и их соединений. В частности, на электроды свинцовых аккумуляторов расходуется больше половины мирового производства свинца. [c.377]

Гальванические элементы называют химическими источниками электрической энергии. К химическим источникам тока относят также аккумуляторы, которые допускают многократное использование (гальванические элементы — однократное . [c.149]

Одним из наиболее перспективных является электрохимический способ преобразования химической энергии в электрическую, который осуществляется в химических источниках тока. К достоинствам последних относится высокий к. п. д., бесшумность, безвредность, возможность использования в космосе и под водой, в переносных устройствах, на транспорте и т. п. К химическим источникам тока относят гальванические элементы, аккумуляторы и топливные элементы. [c.358]

Учение о химических источниках электрической энергии (электродвижущие силы химического происхождения). Сюда относятся гальванические элементы и аккумуляторы. [c.315]

В гальванических элементах-системах, состоящих из восстановителя и окислителя, химическая энергия взаимодействующих веществ превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы являются химическими источниками постоянного электрического тока. В замкнутом [c.209]

Устройства, вырабатывающие электрический ток за счет энергии окислительно-восстановительных реакций, называют химическими источниками тока или гальваническими элементами. [c.245]

В том случае, если химическая реакция в ячейке будет протекать с выделением электрической энергии во внешнюю цепь, ячейка называется химическим источником электрической энергии или гальваническим элементом, если же химический процесс сопровождается поглощением электрической энергии от внешнего источника тока, — ячейку называют электролитической ванной, или электролизером. [c.19]

Возникающий в цепи поток электронов — электрический ток — может быть использован для совершения работы. Таким образом, электрическая энергия гальванического элемента является следствием соответствующих электрохимических процессов, протекающих на обоих электродах. При разомкнутой внешней цепи электрохимические процессы (с отдачей и приобретением частицами вещества электронов) также протекают, но так как ток при этом не отбирается (/ = 0), то в системе устанавливается динамическое равновесие. Разность равновесных потенциалов при выключенной внешней цепи называется электродвижущей силой (э.д.с.) химического источника электрической энергии и обозначается через Е [c.138]

Преобразование энергии реакций (химической) в электрическую осуществляется в устройствах, называемых химическими источниками тока или гальваническими элементами. Химические же превращения за счет внешней электрической энергии происходят в электролитических ваннах, или электролизерах. [c.235]

Химические источники тока — устройства, в которых энергия протекающих в них химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы. [c.148]

Топливный элемент. Гальванические элементы и аккумуляторы являются химическими источниками электрической энергии. Особого типа химическим источником электрической энергии является так называемый топливный элемент. Принципиальная схема топливного элемента может быть дана в следующем виде [c.293]

Химическими источниками электрической энергии или гальваническими элементами называются приборы, посредством которых производится превращение химической энергии в электрическую. [c.13]

По характеру работы химические источники электрической энергии делятся на первичные, или собственно гальванические элементы в узком смысле слова, и вторичные, или электрические аккумуляторы. [c.13]

К первичным гальваническим элементам относятся такие химические источники электрической энергии, которые могут быть практически использованы только до тех пор, пока не израсходованы активные вещества, в результате химического взаимодействия которых возникает электрическая энергия. Как только эти активные вещества будут практически полностью израсходованы, первичные гальванические элементы становятся непригодными для дальнейшей работы и не могут быть простым способом восстановлены для повторного использования. Таким образом, первичные гальванические элементы служат однократно. [c.13]

Над изысканием мощных и дешевых химических источников электрической энергии долгое время работал академик Б. С. Якоби (1801—1874). Он разработал ряд новых гальванических элементов, среди которых особый интерес представляет предложенный им в 1836 г. медно-цинковый элемент с нейтральным электролитом. Элемент, предложенный Якоби, более ста лет находил практическое применение. Б. С. Якоби принадлежит также идея использования вторичного тока элементов для практических целей. [c.14]

Рассматривая разлагатель как химический источник электрической энергии, т. е. как гальванический элемент, казалось бы легко использовать его энергию, если включить его в электрическую цепь источника 2 последовательно, как показано на схеме II, т. е. соединить катод гальванического элемента (следует помнить, что в гальваническом элементе катодом называют положительный электрод, на котором происходит разряд катионов, в то время как в электролитической ванне катодом называют отрицательный электрод) с отрицательным полюсом источника электричества 2. [c.334]

Электрохимическая система может находиться в равновесном (рис. 2, а) или неравновесном состоянии (рис. 2, б 2, в). Электрохимическая система, производящая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических превращений, называется химическим источником тока или гальваническим элементом (рис. 2, б). [c.12]

Электрохимическая система, производящая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических превращений, называется химическим источником тока или гальваническим элементом (рис. 2,6). Здесь электрод, посылающий электроны во внешнюю цепь, называется отрицательным электродом или отрицательным полюсом элемента. Электрод, принимающий электроны из внешней цепи, называется положительным электродом или положительным полюсом элемента. [c.10]

Химические и концентрационные элементы. Химический источник тока, или гальванический элемент, состоит в основном из двух электродов, которые сочетаются таким образом, что при соединении их посредством какого-нибудь проводника, например металлической проволоки, в получившейся цепи возникает электрический ток. Каждый электрод состоит из соприкасающихся друг с другом электронного и ионного проводников (ср. стр. 17). На границе раздела между этими двумя фазами имеется разность потенциалов, называемая электродным потенциалом ъля электродным скачком потенциала. Если в элементе нет никаких других разностей потенциалов, то его э. д. с. принимается равной алгебраической сумме обои электродных потенциалов. Когда элемент работает, на каждом электроде происходит электрохимическая реакция энергия этих реакций является источником электрической энергии цепи. Во многих элементах происходит суммарное химическое превращение, которое можно определить, если учесть все процессы, идущие в этих цепях такие элементы называют химическими элементами в отличие от элементов, в которых суммарная химическая реакция не происходит. В элементах последнего типа реакция, идущая на одном из электродов, прямо противоположна реакции, которая идет на другом. Темпе менее из-за [c.256]

Устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию, называются гальваническими элементами. Их называют также химическими источниками электрической энергии (сокращенно ХИЭЭ) или химическими источниками тока. [c.273]

Как и в случае химического источника электрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. расиределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, нроте-1ииощие ирн электролизе, в принципе обратны процессам, идущим ирн работе гал])Ваиического элемента. При электролизе химическая реакци.ч осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как ири работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическцю энергию. [c.294]

Итак, направление процессов, на электродах гальванической пары зависит от прилагаемого извне встречного напряжения. Если оно меньше Е, то гальваническая пара выступает в роли химического источника электрической энергии, т. е. гальванического элемента в ней протекают самопроизвольные окислительновосстановительные процессы за счет которых она производит электрическую работу. А если встречное напряжение превосходит Е, то в гальванической паре протекают окислительно-восстановительные процессы, обратные процессам, идущим в гальваническом элементе, и при этом она потребляет энергию от источника электрического тока, что указывает на несамопроизвольность идущих в ней процессов. [c.249]

Химические источники электрической энергии находят все более широкое применение в различных отраслях техники (в авиационной, автомобильной и железнодорожной технике, технике средств связи и др.). Ведутся шггенсивные исследования по их совершенствованию. В гальванических элементах, например, сохраняя цинковый анод, для катода применяют оксиды менее активных [c.151]

Энергия химической реакции (окислительно-восстановительной) превращается в электрическую в гальванических элементах. Гальванические элементы и аккумуляторы Называют химическими источниками электрической энергии. Простейщий гальванический элемент можно составить из двух металлических пластин, опущенных в растворы солей этих металлов растворы помещены в сосуд, разделенный по-лунепроницаемой перегородкой (диафрагмой), препятствующей их смещению. [c.155]

Химически е источники электрической энергии. Устройства, применяющиеся для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую, называют химическими источниками электрической энергии (ХИЭЭ) или гальваническими элементами. ХИЭЭ однократного действия называют элементами. Химические источники электрической энергии, в которых протекают практически обратимые реакции, называют аккумуляторами (от латинского накоплять ). Их можно перезаряжать и миою-кратно использовать. Таким образом, аккумуляторы являются вго-ричными химическими источниками электрической энергии. [c.182]

Гальванический элемент — это устройство, в котором на ос-яове окислительно-восстановительной реакции получают электрический ток, т. е. энергия химической реакции превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы называют также е е химическими источниками электрической энергии, или химическими источниками тока. [c.333]

Химические источники электрической энергии бывают одноразового и многократного действия. ХИЭЭ одноразового использования называются первичными элементами, а многократного действия вторичными элементами или аккумуляторами. ИногДа первичные элементы называют просто элементами или гальваническими элементами . Аккумуляторами могут служить только такие химические источники электрической энергии, основные процессы в которых протекают обратимо. Вещества, израсходованные в процессе протекания реакции, дающей электрическую энергию, должны регенерироваться при пропускании через разряженный аккумулятор электрического тока от постороннего источника электрической энергии. Направление тока внутри аккумулятора при заряде будет обратным имевшемуся при разряде, на отрицательном электроде реакция окисления заменяется реакцией восстановления, а на положительном электроде реакция восстановления заменяется реакцией окисления. Таким образом, в аккумуляторах запас химической энергии, истраченной на получение электричес1 ой энергии при разряде, возобновляется при заряде. Так как напряжение одного отдельного первичного элемента или аккумулятора очень невелико — они в большинстве случаев применяются последовательно соединенными по несколько штук. В таком виде ХИЭЭ называют батареей . [c.464]

Концентрационные цепи без переноса могут быть использованы для определения чисел переноса ионов и диффузионных потенциалов. Они незаменимы во всех случаях, когда в потенциометрических измерениях необходимо устранить ошибки, вносимые в измерение э. д. с. диффузионным потенциалом. Большое применение такие элементы нашли также и в технике. Главная область использования элементов без переноса ионов — производство химических источников электрической энергии. Для этой цели преимущественно используют щелочные и свинцовые аккумуляторы, а также цинкдвуокисномар-ганцевые и свинцовые, окисномедные, цинкугольные, магнийсеребряные и другие гальванические элементы, которые работают с одним раствором электролита, т. е. при отсутствии диффузионных потенциалов. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология