Электроды для процессов прикладной электрохимии

В каждом из процессов прикладной электрохимии есть своя специфика в протекании электродных процессов и свои требования к условиям проведения технологического процесса, материалу и конструкции электродов, к устройству электролизера. [c.10]

В большинстве процессов прикладной электрохимии применяют твердые, стационарные электроды, изготовленные из углеграфитовых материалов, металлов, их окислов или комбинации из этих материалов. [c.43]

Изучению поведения анодов из МпОз в различных процессах прикладной электрохимии в последнее время посвящен ряд работ. Исследовалось перенапряжение выделения хлора на этих электродах [58, 59], их поведение при электролитическом получении хлоратов [60, 61, 106], при электролизе растворов соляной кислоты [107]. [c.231]

Разработаны способы получения анодов на платиновой основе с активным покрытием из Р1>02, МнО , СоО. Исследовано поведение таких анодов при электролизе хлоридных, хлоратных и сернокислотных электролитов в ряде случаев получены обнадеживающие результаты, однако широкого промышленного использования эти электрода пока не получили ни в одном из важных процессов прикладной электрохимии. [c.7]

В последние годы возрос интерес к теоретическому изучению переходных процессов на пористых электродах. С одной стороны, это объясняется преимуществами, которыми обладают связанные с этими процессами методы исследования кинетики электродных реакций. С другой стороны, расширяющееся применение пористых электродов в прикладной электрохимии требует знания реального времени выхода на стационарный режим работы устройств, содержащих такие электроды. В частности, это особенно важно для топливных элементов в установках, требующих частого включения и выключения источников энергопитания. [c.110]

Проведение электрохимического процесса связано с протеканием необратимых процессов на электродах и в электролите, а также с потерями напряжения на преодоление омического сопротивления электролита и проводников первого рода. Поэтому напряжение, прилагаемое к полюсам электролизера, значительно выше теоретической величины, рассчитанной для процесса электролиза исходя из термодинамических представлений. Это приводит к снижению коэффициента полезного использования электроэнергии в процессах прикладной электрохимии. [c.9]

Электроды для процессов прикладной электрохимии [c.15]

В каждом процессе прикладной электрохимии предъявляются свои специфические требования к электродам [24] они будут изложены в главах, посвященных технологии получения различных химических продуктов. Ниже приведены только некоторые общие положения, касающиеся выбора материала и устройства электродов. [c.16]

Международный союз по чистой и прикладной электрохимии в 1953 г. рекомендовал придерживаться первого способа независимо от того, происходит ли процесс на отдельном электроде или во всей гальванической цепи. Следовательно, для того, чтобы электродный потенциал считался положительным, должны быть выполнены два требования [c.78]

Одной из наиболее важных технических проблем прикладной электрохимии является правильный выбор материала и конструкция электродов. От решения этих задач зависят во многом конструкция электролизера, энергетический баланс электролитической ячейки и расход электрической энергии, а также направление и селективность протекания электродных процессов. Продукты коррозии электродов могут загрязнять электролит и конечные продукты электролиза п вызывать ряд побочных, вредных процессов. [c.10]

В новых методиках обычно предусматривается контроль массопередачи диффузией, причем это упрощение проблемы часто позволяет осуществить полный математический анализ электродной реакции. Стационарная диффузия является значительно более сложной для интерпретации из-за довольно внушительных математических проблем гидродинамики, однако Левичем была создана полная теория (1942) одного вида электрода, а именно вращающегося дискового электрода, который стал удобным средством для изучения не очень быстрых электродных процессов в строго определенных условиях стационарной диффузии. Методики, основанные на применении вращающегося дискового электрода, были разработаны в основном советской школой электрохимии. Было исследовано несколько других систем, пригодных для точного гидродинамического анализа, но, по-видимому, у них нет никаких преимуществ перед вращающимся дисковым электродом. Однако такие исследования могут быть важными для прикладной электрохимии. [c.15]

Характерной особенностью развития прикладной электрохимии в последнее время является совершенствование конструктивного оформления электрохимических систем. Для препаративных и промышленных процессов получения химических продуктов используются электроды самых различных конструкций, позволяющие с высокой эффективностью проводить электрохимические реакции с участием газообразных и жидких исходных веществ. [c.6]

Ниже будут рассмотрены электродные материалы, используемые в процессах промышленной электрохимии. Электроды (анод и катод) являются основными составляющими частями любой электрохимической ячейки. От материалов электродов зависят расход электрической энергии на получающиеся при электролизе продукты, выход по току целевых продуктов электролиза и их чистота, конструкция электролизера, его стоимость, частота и сложность ремонта. Правильный выбор материалов электродов является одной из основных задач прикладной электрохимии, так как он в конечном итоге определяет технико-экономические показатели электрохимического процесса. [c.162]

Электроды являются основной и наиболее дорогостоящей частью большинства электролизеров, применяющихся в прикладной электрохимии. От материала, конструкции и способа включения электродов зависят обычно устройство электролизеров и многие технико-экономические показатели электрохимического процесса. [c.15]

Однако универсальных, пригодных для всех процессов МИА в настоящее время нет. Разнообразные производства прикладной электрохимии, естественно, выдвигают и неодинаковые требования к электродам. Поэтому в различных электрохимических производствах применяют разные типы МИА. Аноды, устойчивые в одних условиях, в других оказываются малостойкими. Для каждого вида анодного материала и анода существуют условия, при которых нарушается пассивация основы анода или активно работающего [c.23]

Перенапряжение является проблемой, имеющей не только теоретическое, но и важнейшее практическое значение. Наличие перенапряжения приводит к тому, что при промышлеяном электролизе непроизводительно затрачиваются значительные количества электрической энергии. Следовательно, снижение перенапряжения на электроде — это одна из важнейших задач прикладной электрохимии. Решить эту задачу невозможно без установления истинного механизма сложного электрохимического процесса, без установления его лимитирующ( й стадии, малая скорость которой и приводит к возникновению перенапряжения. Поэтому задача электрохимической кинеп ки заключается в нахождении способов увеличения скорости этой наиболее медленной стадии. Ясно, что как решение проблемы перенапряжения, так и вообще создание современной те(зрии электродных процессов невозможно без выяснения истин1юго механизма элементарных актов, составляющих сложный электрохимический процесс. [c.629]

Взаимосвязь между кинетикой электродных процессов и прикладной электрохимией можно наиболее наглядно показать на примере электролиза воды. Составим электрохимическую ячейку, использовав раствор серной кислоты, ртутный катод и платиновый анод. При пропускании тока через эту систему происходит выделение водорода на ртути и кислорода на платине. Минимальную разность потенциалов, необходимую для осуществления такого процесса, легко подсчитать, изучив химическую реакцию 2На+02- - 2НзО при различных температурах. Затем на основе термодинамических соотношений можно сделать вывод, что эта реакция должна протекать при разности потенциалов на электродах 1,23 В. Однако при этой разности потенциалов для накопления 1 см водорода с 1 см поверхности электрода потребовалось бы вести электролиз почти полмиллиона лет. Термодинамика, давая ответ на вопрос о принципиальной возможности того или иного процесса, не позволяет рассчитать его скорость. В рассмотренных условиях скорость электродной реакции оказывается настолько малой, что реакция практически не идет. Если увеличить разность потенциалов до 3,5 В, то выделение водорода происходит с видимой скоростью, однако к. п, д. =(1,23/3,5)100 =35%, Остальные 65% электроэнергии превращаются в теплоту. Чтобы повысить к. п. д., необходимо увеличить скорость электродных процессов. Если вместо ртутного электрода в качестве катода использовать специальным образом обработанный платиновый, то удается увеличить скорость выделения водорода в 1 млрд. раз. [c.13]

Пособие, написанное учениками основоположника современной пюретическон электрохимии академика А, Н, Фрумкина, посвящено наложению теоретических основ электродных процессов в растворах органических веществ. Актуальность рассматриваемых проблем С1 язана с широким применением органических соединений в прикладной электрохимии для регулирования свойств электролитических покрытий и ингибирования коррозии, в органическом электросинтезе, в топливных элементах и химических источниках тока, В книге изложены методы изучения адсорбции органических соедпненггй и закономерности обратимой и необратимой адсорбции на электродах, влияние обратимой адсорбции на две стадии электродного процесса — массопереноса и разряда — ионизации, закономерности электрохимических реакций с участием органических соединений. [c.2]

Во многих производствах прикладной электрохимии желательно иметь минимальное напряжение на ячейке и поэтому применять для анода и катода материальг с возможно более низким перенапряжением для процессов, протекающих па электродах. К таким процессам относятся электролиз водных растворов хлоридов с целью получения хлора и каустической соды,. хлоратов, гппохлорита натрия, электролиз водных растворов сульфата натрия для получения серной кислоты и щелочи, электролиз воды для получения водорода и кислорода и некоторые другие. [c.10]

В подавляющем большинстве процессов, используемых в прикладной электрохимии, на катоде происходит разряд иопов водорода или молекул воды с выделением газообразного водорода. В этом случае основными требованиями к материалу катода являются низкое перенапряжение водорода и коррозионная устойчивость электрода в условиях протекания процесса. Кроме того, необходимо, чтобы во время перерывов электролиза пе возникали коррозия катода или изменения состояния его поверхности, приводящие к нарушению катодного процесса при последующем его возобновлении, что пе всегда возможно в пролгышленных условиях, как например, при электролизе соляной кислоты и в производстве хлоратов прн использовании стальных катодов. Поэтому применяют специальные дшры для защиты катода на время прекращения процесса электролиза. [c.237]

Широкому распространению величины pH как параметра контроля и управления процессами химической очистки сточных вод в немалой степени способствовали успехи прикладной электрохимии и приборостроения. Создано электродное стекло с водородной функцией, разработаны селективные электроды на ионы других веществ, совершенствуется теория и практика ре-доксметрии. Промышленным путем выпускаются высокоомные преобразователи и потенциометры. [c.19]

Вопросы адсорбции органических соединений на границе между металлами и растворами электролитов привлекают в настоящее время большое внимание всех занимаюш,ихся теоретической и прикладной электрохимией. Действительно, не учитывая явлений адсорбции, нельзя понять механизм большей части процессов, происходяш,их на ртутном электроде [c.3]

Водородные электроды послужили модельными системами для создания современной теоретической электрохимии. Они достаточно интересны как в теоретическом, так и в прикладном плане и в настоящее время. В качестве катализатора для водородных электродов в большинстве случаев используют металлическую платину или другие металлы VIII группы. Рассмотрим систему, в которой катализатором ионизации и образования водорода является гидрогеназа — белковый катализатор активации водорода. Процесс протекает по медиаторному механизму переноса. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология