Электролиз и ионная подвижность

Из электрохимических методов очистки солей рубидия и цезия следует отметить метод ионных подвижностей, электродиализ и электролиз с применением жидких амальгамных и твердых электродов [410]. [c.350]

Исследование продуктов электролиза вблизи электродов показало зависимость между количеством продуктов электролиза и подвижностью ионов. Количественное выражение участия ионов в переносе электричества при электролизе называют числами переноса. [c.25]

Расплавленные соли, подобно растворам, также подвергаются электролизу, так как плавление, подобно растворению, разрушает кристаллическую решетку этих веществ и делает ионы подвижными. Электролиз расплавов применяется главным образом для получения металлов, трудно или совсем не выделяющихся из водных растворов (щелочных, щелочноземельных, алюминия и др.). [c.322]

Предполагается, что аномальная подвижность иона Н+ обусловлена особым механизмом его движения в растворе при электролизе. Ион Н+ связан с молекулой воды и образует ион гидроксония НзО+. При движении Н+ переходит от одной молекулы воды к другой скачками на небольшие расстояния, порядка 10 см [c.181]

Специфика электролиза индивидуальной расплавленной соли при применении жидкого катода из расплавленного металла заключается в том, что концентрационная поляризация вследствие высокой подвижности ионов практически отсутствует, отсутствуют также затруднения, связанные с электрокристаллизацией. Электрохимическое перенапряжение очень мало, так как токи обмена в расплавах для всех металлов велики 0,5—3,3 А/см (в водных растворах io = 10 — 10 A/ м ). Поэтому отклонение потенциала от равновесного значения обычно мало (от 2 до 30 мВ). [c.470]

ПЛОТНОСТИ верхнего. Для сохранения четкой границы при электролизе необходимо, чтобы подвижность иона М была больше подвижности иона М. При прохождении тока через раствор катионы М и М движутся к катоду, анионы А —к аноду. Граница между двумя растворами будет перемещаться в рассмотренном случае вверх наблюдая за ней, можно определить расстояние, на которое она переместится за определенный отрезок времени. [c.202]

Если подвижность отнести к неподвижному растворителю, то А является расстоянием, проходимым ионами А через раствор в одну секунду при единичной напряженности электрического поля. Из-за электролиза и перемещения ионов возможно изменение объема, приводящее к движению растворителя в трубке для определения положения движущейся границы с 5=1. Тогда объем [c.369]

ИОНЫ (греч. ion — подвижный) — частицы, представляющие собой атомы или группы атомов, химически сая )анных между собой, с избытком или недостатком электронов и поэтому положительно или отрицательно заряженных. Положительно заряженные ионы называют катионами и обозначают знаком+, отрицательно заряженные — анионами, обозначают знаком — Na , Са +, А1 +, С1-. sq2-, pq3- "и др. И. вступают з реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах И. образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов. Катионы при электролизе направляются к катоду, анионы — к аноду. И. в газах образуются при высоких температурах или в результате воздействия на газы квантов высокой энергии или быстрых частиц. В последние годы резко повысилась роль И. а газах в связи с распространением радиационных явлений, развитием ядерной техники, с использованием электроразрядной плазмы и бурным развитием работ, касающихся верхних слоев атмосферы н др. [c.112]

При электролизе вследствие различной подвижности ионов электролита количество электричества, переносимого катионами и анионами, различно. Во сколько раз подвижность, например, анионов больше подвижности катионов, во столько раз количество электричества, переносимого анионами ( д), больше количества электричества, переносимого катионами (9, ) [c.176]

В значительном числе случаев катионы, имеющие сравнительно небольшие размеры, отличаются большой подвижностью. В водных растворах особенно велика подвижность ионов водорода (НзО ). В расплавленных силикатах, а также фосфатах числа переноса катионов близки к единице. Экспериментальные определения чисел переноса основываются на том, что при электролизе вследствие разной подвижности катионов и анионов происходят неодинаковые изменения концентрации электролита вблизи катода и анода. Если, например, катионы двигаются быстрее, чем анионы, то в анодном пространстве (анолите) вследствие этого будет наблюдаться большая убыль концентрации, чем в катодном пространстве (католите), разумеется, при отсут- [c.149]

Различия между объемной и поверхностной концентрациями могут быть обусловлены также замедленным подводом реагирующих веществ из объема раствора. Медленно могут отводиться продукты реакции. Подвод и отвод реагирующих веществ при электролизе осуществляется линейной или конвективной диффузией и электрической миграцией. Миграция — перенос ионов под действием электрического поля, что обеспечивает перенос электричества в растворе электролита. Скорость диффузии определяется природой реагирующих веществ и среды, температурой, величиной градиента концентрации (т. е. с — с). Скорость миграции, кроме того, зависит от объемного градиента потенциала, подвижностей ионов и в значительной мере от трудно учитываемых геометрических параметров электролизера, электродов и их взаимного расположения. В электрохимических исследованиях миграцию исключают добавлением избытка электролита, ионы которого не участвуют в электродных реакциях, но осуществляют перенос электричества через раствор. [c.302]

Как видно из схемы, электролиз нитрата калия сводится к электролитическому разложению воды. Электролизу подвергаются только электролиты с подвижными ионами. Свободной подвижности ионы достигают либо при растворении электролита в воде, либо при переводе его в расплавленное состояние. [c.212]

Другой путь изменения электронной конфигурации атома Н заключается в потере им единственного электрона, т. е. образовании иона Н+. Водород действительно очень часто встречается именно в виде катиона Н+, аналогичного иону металла. Ион водорода Н+ отличается большой подвижностью. Исследование скорости движения ионов при электролизе обнаружило, что при равных условиях ионы Н+ передвигаются примерно в 10 раз быстрее большинства других. Высокая подвижность иона Н+ обусловлена не только сравнительно малым радиусом, но и эстафетным механизмом его движения, в котором данный ион в сущности делает лишь небольшой скачок к соседней молекуле. [c.149]

Среди проводников электрического тока различают проводники 1-го и 2-го рода по механизму прохождения тока. В проводниках 1-го рода (металлы, сплавы, некоторые интерметаллические соединения) прохождение тока обусловливается перемещением электронов и не связано с переносом частиц самого вещества. Хорошая электронная проводимость этих тел — следствие металлической связи в них (о металлической связи см. гл. IV и IX). Проводники 2-го рода — соли, некоторые оксиды и гидроксиды — неэлектропроводны в твердом состоянии, но проводят ток в расплавленном виде. Носителями зарядов в них являются ионы, которые в расплаве приобретают подвижность. Прохождение тока через расплавы таких веществ сопровождается их разложением (электролиз). Этот механизм проводимости характерен для соединений с ионной связью. Известны неметаллические вещества с электронной проводимостью, возбуждаемой нагреванием, освещением и другими энергетическими воздействиями. Это полупроводники. В подавляющем большинстве они состоят из атомов с ковалентной связью между ними. Вещества, не являющиеся проводниками ни в одном из агрегатных состояний, имеют молекулярное строение. Это преимущественно соединения неметаллических элементов друг с другом. Между атомами в них действуют ковалентные связи, а межмолекулярное взаимодействие обусловлено силами Ван-дер-Ваальса (см. 13). Среди прочих типов связей наиболее распространены водородная и донорно-акцепторная, которая может рассматриваться как разновидность ковалентной связи. [c.86]

Из изложенного можно сделать следующие выводы. Электролизу подвергаются только электролиты. Образующим их ионам предварительно должна быть обеспечена свободная подвижность, Это достигается двумя способами электролит должен быть либо растворен в воде, либо расплавлен, [c.27]

Литий стоит первым в ряду напряжений его нормальный потенциал — 3,02 В [10] — наиболее отрицательный из всех известных, что объясняется сильной гидратацией ионов и, значительно превышающей таковую ионов других щелочных металлов. Среди них ион лития имеет наибольший радиус и наименьшую подвижность, поэтому выделить литий электролизом из водных растворов солей нельзя. В расплавах солей потенциал выделения лития относительно менее отрицательный по сравнению с потенциалами других щелочных металлов —2,1 В [10]. Эго соответствует характеру изменения энергии ионизации в ряду щелочных металлов и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. [c.8]

Электроды ранее изготовлялись из платины, в настоящее время — из нержавеющей стали или никеля. Применяются растворы галлата натрия, содержащие от 50 до 200 г/л галлия отношение окиси галлия к окиси натрия в них 1,5—2. С повышением температуры выход галлия по току и скорость его выделения увеличиваются за счет увеличения подвижности его ионов. Поэтому электролиз ведут при нагревании до 65—90° [1,2]. Оптимальная катодная плотность тока 1,2—1,5 А/см, анодная 0,3—1,2 А/см [2]. [c.262]

При электролизе раствора в прикатодных пространствах происходит обогащение легкими изотопными разновидностями ионов соответствующего знака. Так, например, при электролизе раствора хлористого лития прикатодное пространство обогащается ионами (Li )+, соответственно этому в результате уменьшения относительного содержания (Ь )+ в прианодном пространстве в последнем увеличивается относительное содержание (Ь1 )+. Аналогичная картина будет наблюдаться в поведении анионов в прианодном пространстве увеличится относительное содержание (С1 ) , в прикатодном — (С1 ) . Соответственно различию в подвижностях изменяется скорость разряда на электродах изотопных разновидностей ионов. Поэтому продукты электролиза характеризуются отличным по сравнению с природным соотношением изотопных разновидностей, Так, [c.45]

В электрохимических ячейках, используемых для точных измерений, всегда присутствуют три электрода (иногда четыре) индикаторный или рабочий электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод (противоэлектрод). Функционирование индикаторного электрода связано с его чувствительностью к частицам, которые присоединяют или отдают электроны либо служат источниками ионов, проявляющих подвижность в материале, из которого состоит чувствительный элемент электрода. Если в исследуемом растворе под действием протекающего через ячейку тока происходят значительные изменения состава, то тогда индикаторный электрод называют рабочим. При этом не имеет особого значения, происходит ли изменение состава раствора в его глубине или в объеме электрода (если, например, он жидкий). Так, ртутный электрод в вольтамперометрии является индикаторным электродом, тогда как в кулонометрии его следует рассматривать как рабочий электрод, поскольку при электролизе происходит существенное изменение состава раствора. [c.74]

Литий стоит первым в ряду напряжении, его нормальный потенциал равен —3,02 в [10, 12]. В водном растворе нон 11+ гидратирован значительно сильнее ионов других щелочных металлов гидратированный ион лития имеет наибольший радиус и наименьшую подвижность, и поэтому выделение лития электролизом из водных растворов невозможно. В расплавах солеи потенциал выделения лития (—2,1 в [12]) относительно более положительный по сравнению с потенциалами других щелочных металлов, что находится в соответствии с характером изменения энергии ионизации в ряду щелочных металлов и определяет возможность получения лития электролизом из расплавов. [c.14]

Ненабухшие мембраны проводят ток в незначительной степени. При набухании молекулы воды вызывают диссоциацию ионогенных групп, и противоионы вместе с вошедшим в мембрану электролитом начинают переносить ток. С ростом концентрации внешнего электролита набухание мембраны понижается, что является следствием снижения активности воды и, следовательно, стремления ее перейти в мембрану [115]. Это иллюстрирует рис. П.2 (кривая 2). В концентрированных внешних растворах в связи с уменьшением количества молекул воды в мембране часть противоионов теряет подвижность за счет усиления связи с фиксированным в матрице ионом. Следствием этого является снижение электропроводности мембраны (кривая 1) и рост падения напряжения на ней (кривая 3). Экстремальный ход кривых электропроводности имеет сходство с аналогичными кривыми для свободных растворов щелочи [116]. Потеря ионами подвижности и рост омического сопротивления приводят к снижению выхода по току продуктов электролиза и повышению энергозатрат. [c.75]

Электролизом называют окислительно-восстановительный процесс разложения вещества электрическим током. На катоде, подключенном к отрицательному пслюсу, происходит процесс восстановления, а на аноде — окисления. Электролизу подвергаются только электролиты. Чтобы обеспечить ионам подвижность, электролит переводят в раствор или расплав. [c.121]

Полученное уравнение показывает, что скорость движения иона обратно пропорциональна его радиусу и возрастает вместе с увеличением напряженности электрического поля. Эта скорость при =1 в см называется абсолютной подвижностью иона. Она имеет порядок 10" см 1сек-в, поэтому в электрическом поле относительно слабой напряженности, с каким приходится иметь дело при электролизе, ионы движутся очень медленно. [c.3]

Из приведенных рассуждений следует, что в применении к воде и Р означает то количество электричества в кулонах, которое переносят при электролизе ионы водорода за 1 сек, когда они находятся между электродами в количестве 1 г-же и двигаются под влиянием электрического поля с падением напряжения 1 в на сантиметр пути. Величина и Р означает то же самое по отношению к ионам гидроксила. Эти величины, которые называют п о-движностями ионов, можно экспериментально определить, изучая электропроводность сильных электролитов. Оказывается, подвижность иона водорода равна при 18° 315 и иона гидроксила 174. Следовательно, предельная молекулярная электропроводность воды равна 315+174 = 489 и степень диссоциации [c.162]

Электролиз и ионная подвижность. Электролиз в различных его формах применяется к задачам обогащения нри спектральном анализе. Он может быть использован для выделения индивидуальных металлов из раствора. Соответствующим подбором условий такое выделение может быть сделано очень селективным. Иногда можно производить электролитическое выделение, не пользуясь внешним источником напряжения. Так, например, если в слабый раствор AgNOg опустить конец медной проволоки, то медь вытесняет серебро из раствора, оно осаждается на меди и теперь монтет быть обнаружено посредством спектрального анализа осажденного слоя. [c.231]

Кат. ч Ап, — соответстсенно подвижности катионов и апм онов (ионные электропроводности) с — концентрация более концентрированного и с —менее концентрированного раствора (е <е"). Рассмотрим, например, электролиз медного купороса с медными электродами [c.252]

Различие в скоростях движения анионов и катионов приводит к тому, что они переносят разные количества электричества, но это не слелет за собой нарушения электронейтральности раствора, а лишь изменяет концентрацию электролита у катода и анода. Связь между ислами переноса, подвижностями ионов и изменением содержания электролита в катодном и анодном отделениях можно установить составлением материального баланса процесса электролиза. На рис. 73 приведена схема электролиза соляной кислоты. Электродами [c.264]

В коидуктометрическом способе точку эквивалентности определяют по перегибу на кривой зависимости электрической проводимости раствора от времени электролиза, используя зависимость электрической проводимости раствора от концентрации ионов. Метод не имеет широкого применения, поскольку общая концентрация солей в растворе, как правило, велика и указанная зависимость поэтому получается неотчетливой. Зачастую пользуются изменением электрической проводимости, обусловленным изменением подвижности титруемых ионов и продуктов реакции. Тем не менее в кислотно-основном титровании можно получить вполне корректные зависимости. Для обнару- [c.262]

Определение электропроводности позволяет найти только сумму подвижности ионов, составляющих электролит. Между тем в зависимости от природы электролита ток может переноситься в большей или меньшей степени катионами или анионами. В некоторых твердых и расплавленных солях ток переносится только ионами одного знака. Так, в твердом Agi при электролизе двигаются только ионы серебра, а в расплавленном Pb l. — только ионы хлора. Такая анионная проводимость характерна для ряда окислов и фторидов металлов, например для твердого раствора СаО в ZtO - В этом растворе часть катионов Zt за- [c.148]

Электрический ток переносится ионами Na [А1Рб] , а также и Р , присутствующими в большой концентрации и обладающими хорошей подвижностью. На электродах при электролизе расплава разряжаются ионы и О ", которые обладают меньшим разрядным потенциалом, чем другие присутствующие в расплаве ионы. При электролизе протекают следующие процессы [c.180]

Определение электропроводности позволяет найти только сумму подвижностей ионов, составляющих электролит. Между тем в зависимости от природы электролита ток может переноситься в большей или меньшей степени катионами или анионами. В некоторых твердых и расплавленных солях ток переносится только ионами одного знака. Так, в твердом Agi при электролизе двигаются ионы серебра, а в расплавленном РЬСЬ — только ионы хлора. Такая анионная проводимость характерна для ряда оксидов и фторидов металлов, например для твердого раствора СаО в Zr02. В этом растворе часть катионов Zr + замещена катионами кальция с меньшим зарядом. Условие электронейтральности при таком замещении может сохраниться только благодаря образованию в кристаллической решетке твердого раствора кислородных вакансий. Это означает, что часть узлов решетки, которые в чистом ZrOj заполнялись ионами 0 остается пустой. [c.198]

В значительном числе случаев катионы, имеюшие сравнительно небольшие размеры, отличаются большой подвижностью. В водных растворах особенно велика подвижность ионов водорода Н3О+. В расплавленных силикатах, а также фосфатах числа переноса катионов близки к единице. Экспериментальные определения числа переноса осно-вывзЕОтся на том, что при электролизе вследствие разной подвижности катионов и анионов происходят неодинаковые изменения концентрации электролита вблизи катода и анода. Если, например, катионы двигаются быстрее, чем анионы, то в анодном пространстве (анолите) вследствие этого будет наблюдаться большая убыль концентрации, чем в катодном пространстве (католите), разумеется, при отсутствии перемешивания растворов. Очевидно, анионы, которые останутся в анодном пространстве без катионов, разрядятся на аноде. Понятно также, что в результате электролиза количества выделившихся на электродах катионов и анионов будут эквивалентными и будет соблюдаться за- [c.199]

Способ получения калия путем электролиза с жидким свинцовым катодом и последующей отгонкой калия из сплава разработан и применяется только в СССР. В качестве электролита используют расплав КС1 — К2СО3, содержащий 27—50 масс. % К2СО3. Вследствие более низкого потенциала разложения и деполяризации на аноде разряжаются исключительно ионы СОз . Электролиз протекает при 700 С, катодная плотность тока 0,3 кА/м , напряжение около 7 В. Применяют электролизеры корытного типа с графитированными анодами, подвешенными на подвижной раме. На стенках стального корыта создается гарниссаж из застывшего слоя электролита. [c.498]

Вьщеленный на электроде осадок должен хорошо прилипать к электроду, быть плотным и гладким во избежании мех. потерь при промывании, высушивании и взвешивании. На физ. св-ва осадков влияют плотность тока, т-ра и интенсивность перемешивания р-ра. Электролиз рекомендуется проводить при невысоких плотностях тока (обычно от 0,01 до 0,1 Л-см ), что позволяет получать мелкокристаллич., свободные от примесей осадки, хорошо удерживающиеся на электроде, а также избегать концентрационной поляризации. Для снижения плотности тока применяют рабочие электроды с большой пов-стью (в частности, сетчатые) одновременно в этом случае сокращается и время анализа. Для снижения концентрационной поляризации и ускорения электролиза р-р интенсивно перемешивают или, иногда, нагревают. В последнем случае увеличивается подвижность ионов и уменьшается вязкость р-рителя но одновременно может усилиться вьщеление газообразных продуктов, поэтому для каждого конк- [c.423]

Методы измерения подвижности заряженных частиц. Подвижность, или скорость мифации индивидуальных ионов, можно определять 1) по изменению концентрации ионов исследуемого элемента в приэлектродном пространстве при электролизе 2) njTeM смещения в электрич. поле узких зон изучаемых ионов 3) с помощью подвижной фаницы между зонами (фронтальные методы, изотахофорез). [c.436]

П. И. Коваленко [104] нашел, что концентрация ионов водорода цитратных и тартратных растворов оказывает сильнейшее влияние иа скорость электроосаждения висмута и других металлов. Паблгодающееся уменьшение скорости диффузии висмута при повышении pH свидетельствует об увеличении объема ионов, о соответствующем понижении их подвижности и уменьшении скорости электродного процесса ири электролизе раствора висмута. Образующиеся при pH 8 комплексные ионы висмута с винной кислотой имеют настолько большие размеры, что при обычной чувствительности гальванометра диффузионный ток оказывается неизмеримым. [c.299]