Новые ЭА е водными растворами электролитов

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]

Электролизом называется разложение электролитов постоянным электрическим током, которое сопровождается образованием новых веществ. На электродах происходят реакции окисления— восстановления анионы на аноде отдают электроны и окисляются, а катионы восстанавливаются на катоде. Если анод растворим в электролите под действием тока, то чаще всего анионы на нем не разряжаются, а электроНейтральность раствора (или расплава) поддерживается образованием катионов из материала анода. Одно из преимуществ электролиза перед химическим восстановлением заключается в том, что при этом продукты восстановления не загрязняются остатками металла-восстановителя и примесями, первоначально присутствующими в нем. Кроме того, при электролизе возможна очистка от многих примесей исходного сырья. Изменяя условия электролиза, можно получать катодный осадок с некоторыми заданными физическими свойствами (крупностью кристаллической структуры и т.п.). В промышленных масштабах осуществляют электролиз как водных растворов, так и расплавов. Однако для получения редких металлов электролиз водных растворов используют редко. [c.256]

Однако и неоднородность поверхности металла не обязательно приводит к коррозии. Для протекания электролитического процесса необходим анод (где освобождаются электроны), имеющий электрический контакт с катодом (на котором электроны потребляются, принимая участие в образовании новых химических соединений), а также электролит, например в виде пленки атмосферной влаги или другой жидкой фазы, в которой ионы могут перемещаться, осуществляя тем самым перенос электрического тока. Анодная реакция коррозионного процесса — это процесс растворения металла. На катоде, однако, может протекать не только разряд иона металла, как было описано выше в водных растворах возможно восстановление кислорода [c.78]

В расплавленных электролитах возможно создание тех же типов гальванических цепей, как и в водных растворах. Последовательность разряда ионов при электролизе расплавов сохраняет зависимость, сходную с таковой для водных растворов. Из-за отсутствия воды процессы при электролизе расплавов протекают гораздо проще. Однако электролиз расплавленных соединений сопровождается рядом специфических явлений. Причиной их является высокая температура процесса, которая вызывает резкое возрастание скорости химических реакций. Электролит и продукты электролиза могут реагировать между собой и с.воздухом, а также с материалами электродов и электролизера. Возникающие при этом новые соединения и имеющиеся в солях примеси также увеличивают количество возможных химических и электрохимических реакций. [c.226]

Имеется возможность разрешить промышленное производство ряда металлов на новой основе электролит — водный раствор хлористых солей высокопористые графитовые аноды с отсосом хлора вместе с электролитом на катоде очень высокие плотности тока и устройства для автоматического снятия и удаления катодного металла, например, в виде ленты с катодов барабанов [1] или в виде порошка. Мы считаем, что но таким схемам можно будет получить цинк, свинец, марганец, возможно железо, хром и другие металлы. [c.699]

Поскольку в этой системе 3, dQ и FS меняются незначительно при варьировании состава растворителя вплоть до 50%-ного водно-диокса-нового раствора, прямой эффект среды, индуцированный электроли- [c.47]

Набухший в воде ионит находится в состоянии динамического равновесия со средой. Вода проникает в него из окружающего раствора и уменьшает концентрацию обмениваемых групп и противоионов. Однако, поскольку скелет ионита, т. е. пространственная сшитая структура, нерастворим, процесс растворения достигает лишь стадии ограниченного набухания. В случае органических ионитов с эластичной структурой обе эти тенденции обусловливают появление давления набухания. Если в раствор добавляют новый электролит, то новые и уже присутствующие в системе ионы перераспределяются между этими двумя фазами в соответствии с правилами доннановского-равновесия, т. е. в условиях термодинамического равновесия система должна оставаться электронейтральной. Обмен ионами одинакового заряда А и В (индексы г и о соответствуют иониту и водной фазе) описывается выражением [c.238]

В широкой области концентраций насыщенных растворов, когда воду можно считать растворителем, а электролит растворенным веществом, переход ионов в раствор идет с образованием нового типа связей между частицами, отсутствующего у исходных компонентов. В этих системах проявляются специфические черты водного растворителя, связанные с гидратацией ионов и их взаимодействием со структурированной водой в растворе. Они и будут разбираться Рис. 1. Вид поли- в дальнейшем. В широком интервале концентраций термы раствори- растворенного вещества структура раствора можег [c.24]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

В разработанных элементах расплавленные металлы являются электродами, а расплавленные соли — электролитом. Агрусс приводит различные преимущества нового типа элементов по сравнению с прежними элементами, работающими с газовыми нли жидкостными диффузионными электродами и водным раствором электролита. Плотность тока обмена у металлических электродов в расплавленном электролите может быть очень больщой — порядка 200 а/сл , что позволяет получить высокие плотности тока при минимальной, почти не поддающейся измерениям активационной поляризации. Далее, число переноса катионов в электролите равно 1, поэтому в нем не может возникнуть концентрационная поляризация. Единственно заметные потери в таких элементах могут возникнуть из-за омического падения напряжения // , но они тоже будут гораздо меньще, так как проводимость расплавленных солей в 5 раз выще, чем проводимость обычных водных электролитов. [c.56]

Применение новых типов ионоселективных электродов даш термодинамического исследования многокомпонентных растворов, в частности для определения коэсйициентов активности электролитов, может существенно расширить возможности метода ЭДС при изучении водных растворов. В литературе имеются данные по использованию жидкостных ионоселективных электродов для определения активности ионов в растворах, содержащих один электролит [1-3]. [c.155]

Во избежание образования на поверхности детали нерастворимых соединений травленый титан быстро переносят в 5%-ный водный раствор сегнетовой соли. Для каждой партии деталей следует готовить новый раствор. Затем детали меднят в тартратном электролите (в г/л) [c.62]

Величины удельной электропроводности расплавов труднее сравнивать между собой, чем величины удельных электропроводностей, полученные для водных растворов, ввиду того что температура и вязкость расплавов изменяются в широких пределах. Чтобы в какой-то степени преодолеть это затруднение, сравнивают электропроводность солей при температурах на 10 К выше их температуры плавления (так называемые температуры соответствия ). Величины удельной электропроводности в расплавах типичных солей, таких, как хлориды щелочных металлов, при температуре плавления имеют тот же порядок, что и в водных растворах. Поэтому нет сомнения, что в расплавах они существуют главным образом в виде свободных ионов и являются своего рода новым типом растворителя, в котором силы межионного взаимодействия достаточно велики. Однако данные для расплавов хлоридов щелочных металлов отличаются отданных, полученных для их водных растворов в расплавах электропроводность наиболее высока для солей лития и уменьшается с увеличением кристаллографического радиуса катиона. Это соответствует предположению о том, что в отсутствие растворителя ион, лишенный оболочки, двигается в соответствующем направлении при наложении электрического поля. Расплавы хлоридов щелочноземельных металлов также имеют высокую удельную электропроводность, но здесь порядок их расположения обратный удельная электропроводность Mg l2 вдвое меньше, чем ВаС12, а ВеС1 — очень слабый электролит. Этот эффект можно объяснить образованием ионных пар если двигаться вправо по периодической таблице, то влияние увеличения валентности усиливается, так как усиливается тенденция к образованию ковалентных связей. Таким образом, элементы, которые (в виде хлоридов) об- [c.174]

Слаборастворимый гидрат ЫЬбС114-7Н20 ведет себя в водных растворах как электролит состава 2 1. Это соединение можно растворить в слабом щелочном растворе и раствор затем оттитровать кислотой. В нейтральном растворе гидроокись осаждается полностью, но при добавлении нового количества кислоты растворяется снова. Соединение можно растворить также в разбавленной кислоте,, раствор нейтрализовать щелочью, осадить гидроокись и вновь перевести осадок в раствор в виде гидроксикомплекса, добавляя дополнительное количество щелочи [219]. [c.121]

Теперь электроны с ионов РЬ2+, расположенных непосредственно у зародыщей, могут проходить через пленку нестехиометрического состава, обогащенную ионами РЬ , а ионы —из ионов 504 —постепенно добавляться к зародышам РЬОг. Такой механизм дает возможность объяснить образование зародышей и рост новой твердой фазы на границе пленка/электролит даже несмотря на то, что исходный, близкий к стехиометриче-скому РЬ504 почти не обладает электронной проводимостью. Он предполагает, в сущности, предзародышевое образование РЬ первоначально на границе раздела металл/пленка или вблизи от нее затем происходит распространение РЬ " в наружные области пленки, которая превращается в ненасыщенный металлом частично окисленный сульфат, гидролизующийся до РЬОг при соприкосновении с водным раствором, способным акцептировать 50з из ионов 504 - [c.333]

Пленки, находящиеся на поверхности металла, будут подвергаться воздействию электролита в первую очередь. Под действием электролита пленки могут разрушаться, и тогда поверхность электроотрицательных участков будет увеличиваться, и общий потенциал металла будет смещаться в электроотрицательную сторону [10]. Но они могут и упрочняться под действием кислорода, находящегося в электролите, или в результате образования новых пленок из продуктов коррозии в этом случае потенциал электрода может смещаться в электроположительную сторону. На потенциал металла может оказывать влияние кислород, находящийся в элёктролите, если он является деполяризатором катодных участков потенциал металла в этом случае может смещаться в электроположительную сторону. В случае когда потенциал электрода является потенциалом второго рода, потенциал металла со временем будет медленно изменяться до наступления равномерного состояния, отвечающего насыщению раствора труднорастворимым соединением, образовавшимся в результате взаимодействия металла и раствора. Указанные факторы изменяют потенциал во времени в опытах с 3 /о-ным водным раствором Na l в пределах 10—100 мв, в зависимости от природы чистых металлов. [c.105]

Появление сольватированных электронов переносит зону электрохимической реакции восстановления с границы раздела электрод — электролит в раствор, т. е. превращает ее из поверхностной, гетерогенной, в объемную, гомогенную, реакцию, с катодно генерируемым восстанавливающим агентом. В связи с этой основной особенностью нового механизма восстановления роль транспортных ограничений становится несущественной реакция теперь не локализована в определенном месте, а распределена в объеме подвижность электронов выше, чем большинства других частиц кроме того, появление электронов в растворителе приводит к возникновению градиента плотности, а следовательно, к конвективному перемешиванию объема раствора, примыкающего к катоду. Эта особенность оказывается наиболее существенной в случае электровосстановления труднорастворимых органических соединений, которые при обычных условиях из-за крайне медленной доставки восстанавливаются с ничтожными выходами. В водных средах для ускорения подобных процессов применяются медиаторы потенциала — ионные редокси-пары, которые переносят мектроны от катода к восстанавливаемым частицам или от окисляющихся частнц к аноду, а затем сами восстанавливаются или окисляются на соответствующих электродах. Эффективность восстановления сольватированными электронами должна быть существенно выше, чем при применении медиаторов по уже указанным ранее причинам, а также потому, что ионам медиатора приходится проходить двойной путь — до реакции с частицей и после иее. Действительно, найдено, что токи генерации сольватиро-вапных электронов больше чем на три порядка превышают токи диффузии органических соединений к катоду. [c.444]

Существенно новые результаты были получены при изучении коагуляции латексов замораживанием в присутствии электролитов [537, 538]. Было установлено, что введение умеренных количеств электролитов снижает устойчивость латекса при замораживании прежде всего в соответствии с электростатическим механизмом их воздействия. Сенсибилизирующее влияние KNO3 и Ва(ЫОз)2 подчиняется закону Сг = onst отношение концентраций этих электролитов, вызывающих максимальный сенсибилизирующий эффект, равно л 70 1. Однако и в этом случае агрегация и коагуляция латекса происходит лишь при температурах более низких, чем криогидратные точки растворов этих электролитов (равные, соответственно, —2,9 и —0,7 °С), т. е. после полного промерзания свободной водной фазы. Это означает, что потеря устойчивости латекса при замораживании связана и с нарушением структуры адсорбционно-гидратных слоев на поверхности частиц. Таким образом, и при замораживании латекса электролит выполняет двоякую сенсибилизирующую роль, снижая электростатический барьер и ослабляя структурное отталкивание. [c.197]