Электроды материалы, используемые при электролизе

Графит применяется для производства грифелей карандашей и электродов (в промышленном электролизе). В смеси с техническими маслами используется в качестве смазочного материала его чешуйки устраняют неровности смазываемой поверхности. Поскольку он тугоплавок и хорошо переносит резкую смену температур, из смеси графита и глины изготовляют плавильные тигли для металлургии. Используется графит и в ядерных реакторах в качестве замедлителя нейтронов. [c.128]

Электрофоретическое нанесение лакокрасочных материалов, растворимых в воде, представляет собой усовершенствованный способ погружения, недостатки которого устранены действием электростатического поля. Электрофорез основан на ориентированном перемещении коллоидных частиц в диэлектрической среде. При наложении электрического тока возникают два процесса. Первый — это электролиз, характеризующийся перемещением ионов, образовавшихся при диссоциации электролита. Второй — собственно электрофорез, т. е. движение коллоидных частиц под действием электрического поля в среде с высокой диэлектрической постоянной. Частицы в соответствии со своей полярностью движутся к одному из электродов. Отрицательно заряженные частицы движутся к аноду, т. е. к изделию. На аноде или в непосредственной близости от него происходит потеря электрического заряда и коагуляция частиц. Одновременно с электрофорезом происходит и электроосмос, т. е. процесс, при котором под действием разности потенциалов из лакокрасочного материала вытесняется диспергирующий агент, например вода, и слой загустевает. Технологическим достоинством этого способа является возможность обеспечения высокой степени автоматизации, при которой потери лакокрасочного материала не превышают 5%. Достигается равномерная толщина слоя, которую можно регулировать в пределах 8—45 мкм. Слой не имеет пор и видимых дефектов. Коррозионная стойкость его примерно в 2 раза выше, чем у лакокрасочных покрытий, полученных способом погружения. Линия, в которой использована такая технология, -в основном состоит из оборудования для предварительной подготовки поверхности, оборудования для непосредственно электрофоретического нанесения, включая соответствующую промывку, и оборудования для предварительной и окончательной сушки лакокрасочного покрытия при температуре 150—220° С в течение 5—30 мин. Способ нашел применение в автомобильной промышленности, на предприятиях по производству мебели, металлических конструкций для строительства и в других областях. [c.87]

Большое положительное значение перенапряжения можно показать на примере электрохимического выделения водорода. Электродные потенциалы цинка, кадмия, железа, никеля, хрома и многих других металлов в ряду напряжения имеют более отрицательную величину равновесного потенциала по сравнению с потенциалом водородного электрода. Благодаря перенапряжению водорода на указанных выше металлах при электролизе водных растворов их солей происходит перемещение водорода в ряду напряжений в область более отрицательных значений потенциала и - становится возможным выделение многих металлов на электродах совместно с водородом с большим выходом металла по току . Так, выход по току при электролизе раствора 2п504 более 95%. Это широко используется в гальванотехнике при нанесении гальванических покрытий и в электроанализе. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать перенапряжение водорода, а значит и восстановительный потенциал водорода и реализовать различные реакции электрохимического синтеза органических веществ (получение анилина и других продуктов восстановления из нитробензола, восстановление ацетона до спирта и др.). Перенапряжение водорода имеет большое значение для работы аккумуляторов. Рассмотрим это на примере работы свинцового аккумулятора. Электродами свинцового аккумулятора служат свинцовые пластины, покрытые с поверхности пастой. Главной составной частью пасты для положительных пластин является сурик, а для отрицательных — свинцовый порошок (смесь порошка окиси свинца и зерен металлического свинца, покрытых слоем окиси свинца). Электролитом служит 25—30% серная кислота. Суммарная реакция, идущая при зарядке и разрядке аккумуляторов, выражается уравнением [c.269]

В косвенной кулонометрии определяемое вещество, как правило, не принимает участия в электрохимической реакции. Электролиз при постоянной силе тока используют для электрохимической генерации титранта или из вспомогательного реагента, или из материала рабочего электрода . Титрант быстро и количественно реагирует с определяемым веществом. Необходимо убедиться в достижении конечной точки титрования. Наиболее часто используемыми и чувствительными методами для определения конечной точки кулонометрического титрования являются потенциометрия и амперометрия. Кулонометрическое титрование можно автоматизировать. [c.437]

Определение ртути внутренним электролизом. Внутренний электролиз используется для определения ртути при ее содержании от 0,1 до 0,01 мг/мл раствора. В работе [95] использовали внутренний электролиз для определения ртути в биологических материалах. Биологический материал (консервы, мука, фрукты, мясо) разрушали смесью концентрированной азотной и серной кислот. Раствор помещали в пробирку емкостью 20 мл. В качестве катода использовали графитовый стержень цинковая пластина служила анодом. Максимальная ошибка определения ртути равна 4,2%. Увеличение температуры до 80° С, перемешивание и постоянное вращение электродов увеличивает скорость осаждения ртути. Время полного осаждения ртути 1 час. [c.78]

Выходы, а часто и характер продуктов электролиза, во многом зависят от материала электрода. В качестве катода могут быть использованы многие металлы, сплавы или неметаллы, обладающие металлической проводимостью. [c.8]

Анодный процесс. Большое влияние на выход по току может оказать анодный процесс. В зависимости от материала электрода и условий электролиза — плотности тока, концентрации хлорид-иона в анолите и pH может меняться выход по току хлора, а также состав анодного газа и доля тока, расходуемого на выделение кислорода. Как уже говорилось выше, в электролизерах с фильтрующей диафрагмой используют графитовые или титановые с электрокаталитическим покрытием аноды. Графитовые аноды готовят из искусственного графита. Для этого из смеси нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы сначала спрессовывают аноды нужной формы, обычно в виде прямоугольных плит, обжигают их в печах при 1000—1200°С и затем после пропитки маслопеком проводят графитацию при температурах 2500—2700 °С, переводя уголь в графит. [c.54]

Для измерения электропроводности при кондуктометрическом титровании используют мост Кольрауша с переменным источником тока для предотвращения электролиза. Мост может быть 3-х и 4-х плечевым уравновешенным шш неуравновешенным. Электролитическая ячейка включает два жестко закрепленных электрода из инертного материала с высокой проводимостью ( напри.мер, РЬ ), [c.35]

Другой разновидностью ДСК-электродов, имеющей большое значение, являются вентильные электроды. Под ними понимают двухслойные электроды, мелкопористый запорный слой которых со стороны электролита вьшолняется из материала, характеризующегося при электролизе высоким перенапряжением, например из меди. Если на такой вентильный электрод, схематически представленный на фиг. 12г, наложить, используя любой противоэлектрод, катодную нагрузку при напряжении, несколько превышающем обратимую эд. с. Е = 1,23 в, то в равновесных порах рабочего слоя на газовой стороне электрода, обладающих благодаря каталитической активности стенок минимальным перенапряжением, начнется электролитическое выделение водорода. Водород не может улетучиваться в электролит, так как в узких порах запорного слоя создается слишком высокое капиллярное давление. Поэтому сухой водород поступает к тыльной стороне электрода под давлением, равным капиллярному давлению в запорном слое. Выделяющийся при эксперименте Нг имел давление до [c.96]

Материал катода не оказывает существенного влияния на процесс электролиза, и для изготовления катода можно использовать сталь, железо, медь, никель и другие металлы . Однако материал анода, на поверхности которого выделяется атомарный фтор, имеет большое значение. Принципиально электрохимическое фторирование можно проводить, пользуясь угольными и графитовыми анодами , но они не являются удобными вследствие большой хрупкости и малой компактности. Железные, стальные и медные аноды сравнительно недолговечны, так как корродируются атомарным фтором. Наиболее целесообразно использовать никелевые аноды, причем желательно из электролитического никеля применяют также платиновые электроды . [c.356]

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]

При электролизе соляной кислоты используются графитовые электроды. Платина не применяется в качестве анодного материала из-за ее дефицитности и высокой стоимости. Однако в последнее [c.271]

Электролиз водных растворов часто используется с целью разделения элементов. Удобство этого метода разделения заключается в том, что, изменяя напряжение и силу тока, состав электролита, подвергающегося электролизу, и материал электродов, можно во многих случаях подобрать благоприятные условия для осаждения большого количества металлов и других соединений. Кроме того, при электролизе почти полностью устраняется соосаждение. Осадок плотно держится на поверхности электродов, поэтому может быть взвешен вместе с электродами после их промывания и высушивания. [c.69]

Электролизер Дженор имеет биполярную фильтрпрессную конструкцию. Рама ячейки служит одновременно емкостью для жидкости и носителем токоподводов для электродов. Конструкционный материал, разработанный фирмой "Дженерл электрик", представляет собой пластичный состав из фторуглерода и графита. Кроме пластичности, материалы этого типа отличаются от обычного графита тем, что они абсолютно непористые. Электропроводность этого материала близка к электропроводности обычного графита, а коррозионная стойкость его выше. Герметизацию электролизера осуществляют с помощью специальных эластомеров на основе фторуглерода, которые показали чрезвычайно высокую стойкость к среде электролиза при испытаниях. Такой же материал используется в качестве электроизоляции в коллекторах для сведения до минимума утечек тока. [c.33]

Электролитические препаративные методы в области органической химии распространены не очень широко. Это объясняется прежде всего трудностью определения оптимальных условий электролиза обычными электрохимическими методами. Во многих случаях определение оптимального значения электродного потенциала для данной реакции вообще невозможно, ибо, как правило, окислительно-восстановительные реакции, к которым приложимы обычные потенциометрические методы, встречаются редко. Дело значительно упрощается, если использовать для определения оптимальных условий электролиза полярографический метод. Исследуя условия электролиза исходного вещества при различных температурах, pH и т. п., можно легко подобрать оптимальные условия для электролитического приготовления многих препаратов, независимо от того, будет ли реакция обратимой или нет. Заменяя ртутный капельный электрод твердыми микроэлектродами, можно подобрать наиболее удовлетворительный материал для электрода. Наконец, данные, полученные, при предварительном полярографическом исследовании, могут оказать помощь при подборе подходящего химического окислителя или восстановителя. [c.74]

Задача подвода и распределения тока облегчается, если электрод выполнен из дешевого, хорошо проводящего материала, например стали. Если н<е в качестве активно работающей поверхности электрода используют такие материалы, как платина с хорошей электропроводностью, но очень высокой стоимостью, то для уменьшения затрат на изготовление электродов подвод тока к электроду и в большой стенепп разводку тока по всей работающей поверхности электрода осуществляют, прибегая к доступным и недорогим металлам — проводникам тока (медь, алюминий, сталь). Но при этом возникает проблема обеспечения надежного контакта между активно работающим материалом электрода и токоподводом, а также проблема защиты контактов и токоподводов от воздействия электролита и продуктов электролиза в условиях анодной поляризации. Это привело к созданию очень сложных, ювелирных конструкций электродов из платиновой или платиноиридиевой проволоки, сетки или фольги. Эти ко1[струкции электродов описаны в старых руководствах по прикладной электрохимии. [c.70]

Д.. 1я осу[цсствлепия электролиза к отрицательному полюсу внешнего исгочиика электричества присоединяют электрод, па котором будет происходить реакция восстановления (т. е. катод), а к положительному полюсу — электрод, на котором будет происходить реакция окисления (т. е. анод), и погружают нх в раствор (или расплав) электролита. Естественно, что материал катода и анода должен быть проводником, чаще всего применяют металлические электроды, но используют также электроды из графита, угля и других проводниковых материалов. [c.207]

Все рассмотренные выше в этом разделе примеры описывали процессы, происходящие при электролизе с использованием инертного электрода. Однако, если использовать металлические ше1а-роды, то сам материал электрода может принимать участие в окислительно-восстановительной реакции, Так, при электролизе сульфата меди с медным анодом происходят следующие процессы катод анод [c.178]

В аналитической химии широко используют электролиз на ртутном катоде, дающем возможность проводить выделение таких металлов, которые не выделяются на платиновых электродах, например Сг, Ре, Мо и др. Ртуть занимает особое место в качестве катодного материала. Она требует особой аппаратуры и особой техники работы. Кроме того, процесс электролиза на ртутном катоде сопровождается интенсивным выделением пузырьков газов и разогреванием раствора. Последние два обстоятельства создают затруднения при работе в ультрамикромасштабе. [c.91]

Про1гесс электролиза используется в работе аккумуляторов, являющихся вторичными химическими источииками электрической энергии. Аккумулятор — это электролит с погруженными в него специальными электродами. Сначала через это устройство пропускают постоянный электрический ток, причем происходит электролиз, в результате которого материал одного из электродов подвергается восстановлению, а другого — окислению. В этом заключается зарядка аккумулятора. Заряженный таким образом аккумулятор может работать как гальванический элемент, т. е. давать электрический ток. При этом происходит разрядка аккумулятора — процесс, обратный зарядке. В процессе разрядки электрод, бывший при зарядке катодом, становится анодом и его материал подвергается окислению наоборот, электрод, бывший при зарядке анодом, становится при разрядке катодом и его материал подвергается восстановлению. В результате разрядки аккумулятор приходит в первоначальное состояние и может быть снова заряжен. Зарядка и разрядка могут повторяться многократно, в связи с чем аккумуляторы могут находиться в эксплуатации продолжительное время. [c.211]

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]

Распространен электролиз с применением растворимых (а к т и в н ы х) а н о д о в, подвергающихся окислению. Во внешнюю цепь посылает электроны сам анод, при этом смещается равновесие между электродом и раствором. Применение активных анодов позволяет провод[1ть электролитическую очистку (рафинирование) металлов. Подлежащий рафинированию исходный (черновой) металл используется в качестве анода, а на катоде (материал катода служит подложкой ) осаждается чистый (рафинированный) металл. Так, при рафинировании меди в качестве анода берут исходную (черновую) медь, проводят электролиз нейтрального водного раствора СнЗОа. На катоде разряжаются ионы и выделяется медь, так как стандартный потенциал меди си/сиг+=+0,34 В значительно превышает потенциал процесса восстановления молекул Н О ( °—0,83 В) [c.165]

Условия электролиза. Материал электродов. В качестве анодов в электролизерах с мембраной эбычно используют титан часто в виде просечной сетки, покрытой смесью оксидов рутения и других металлов (например, титана). Катодом служит стальная сетка. Обычно электроды биполярные. Электрический контакт между стальным катодом и титановым анодом осуществляется с помощью металлически шпилек, которые проходят сквозь пластмассовую перегород1су. В некоторых случаях в качестве биполярного электрода исгользуют биметалл из титана и стали, полученный из листов этих металлов с помощью взрывной технологии. [c.172]

Прир оксиды и гидроксиды Fe-сырье в произ-ве Fe, природные и синтетические-минер, пигменты (см. Железная слюдка. Железооксидные пигменты, Железный сурик. Мумия, Охры, Умбра), FeO - промежут. продукт в произ-ве Fe и ферритов, компонент керамики и термостойких эмалей a-F jOj-компонент футеровочной керамики, цемента, термита, поглотит, массы для очистки газов, полирующего материала (крокуса), используют для получения ферритов y-F iOj-рабочий слой магн. лент Гсз04-материал для электродов при электролизе хлоридов щелочных металлов, компонент активной массы щелочных аккумуляторов, цветного цемента, футеровочной керамики, термита Fe(OH)2-промежут. продукт при получении Ж. о. и активной массы железоникелевых аккумуляторов Fe(OH)j-компонент поглотительной массы для очистки газов, катализатор в орг. синтезе. [c.132]

Олово. Оловянные электроды используют в основном при восстановлении нитросоедипений, Замечено, что при электролизе меняется структура поверхности электрода. Это объясняют [103] химической реакцией материала электрода с восстанавливаемым веществом и последующим разрядом образующихся ионов двух- или четырехвалеитного оЛова. Отрицательный потенциал катода должен препятствовать растворению металлического олова, однако для окончательного выяснения этого до сих пор не были использованы современные электроаналитиче-ские методы. [c.185]

Десорбция. При электродных потенциалах, исключающих дальнейшее восстановление соединения (18), и в отсутствие катализатора реакции дегидратации фенилгидроксиламни образуется в результате четырехэлекэроиного восстановления нитробензола с последующей стадией десорбции продукта. Среда для Проведения такого процесса должна иметь pH 3—9 и ие содержать сильных нуклеофилов часто используют смесь аммиака и хлорида аммония [95] или ацетатные буферы [96]. При электролизе с контролируемым потенциалом материал электрода не имеет большого значения значение pH ие должно быть слиш- [c.302]

Технология изготовления одноразовых электродов довольно простая. На керамическую подложку наносят слой токопроводящего материала (например, алюминия) и с помощью эпоксидной смолы формируют на ней тонкий слой графита. Изготовленный таким образом электрод представляет собой чередование выступов из микрочастиц графита и впадин из диэлектрика, т.е. является УМЭ-ансамблем со случайным распределением токопроводящих частиц. Если с помощью электролиза выделить на электроде ртуть, то его можно использовать и для инверсионно-вольтамперомет-рических определений. Разработаны также одноразовые электроды на основе технологий, применяемых для изготовления толстопленочных микросхем. Однако стоимость этих электродов достаточно велика. [c.96]

При электролизе на аноде могут происходить различные процессы в зависимости от того, состоит ли анод из металла, переходящего в раствор, или из инертного материала. Для изготовления инертных анодов чаще всего используют платнву, реже иридий, золото или тантал. Весьма инертными являются угольные (графитовые) электроды, которые широко применяются в электрохимической технологии (они разрушаются только фтором и кислородом). [c.226]

Для электролиза расплавов в лабораторном масштабе часто применяют простые тигли из фарфора, стекла, AI2O3 или графита, которые обогревают снаружи при этом можно использовать два стержнеобразных электрода из подходящего материала, которые погружают непосредственно в расплав [99]. Анод, на котором часто выделяются газы, такие, как I2, СО или соединения фтора, окружают отсасывающей воронкой, которая доходит почти до поверхности расплава. Солевую смесь лучше всего предварительно расплавить в особом тигле, быстро охладить выливанием на медную или алюминиевую пластинку и сохранять в виде крупного порошка, с тем чтобы эвтектическая температура смеси при начале электролиза существенно не превышалась. В том случае, когда в качестве анода используют уголь (лучше всего внизу заостренный), вначале его следует нагреть вне сосуда до температуры, превышающей температуру расплава, и затем по возможности быстро ввести в уже расплавленную смесь. Если выделяющийся на электроде металл легче расплава, его можно извлечь железной ложкой для тяжелых металлов ниже катода укрепляют тигель (как показано на рис. 335 [100]), в котором могут собираться капельки металла. В качестве анода часто служит сам графитовый тигель. Выделяющийся металл отнюдь не всегда получается чистым. Иногда он содержит небольшие количества растворенных галогенидов в таких случаях можно получить чистый металл после переплавки под Na l и т. п. [c.588]

При электролизе растворов, содержащих смесь ионов радиоактивных веществ, выделение каждого элемента происходит при потенциале электрода, равном или превышающем по величине критический потенциал выделения данного элемента. Таким образом, меняя напряжение на электродах заданным образом, можно последовательно выделять радиоактивные элементы — либо на катоде в виде металлов, либо на аноде в виде окислов или гидроокисей. Эффективность разделения зависит в первую очередь от соотношения потенциалов выделения разделяемых элементов, а также от плотности тока, температуры, состава электролита и материала электрода. Подбирая соответствующие условия, можно заметно увеличить величину интервала между потенциалами выделения разделяемых элементов, повысив тем самым чистоту разделения. Потенциал выделения можно также существенно менять, используя способность элементов к избирательному комплексооб-разованию. Так, радиоактивный изотоп С(1 может быть количественно отделен от радиоактивного изотопа 2п электролизом раствора, содержащего этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ) при pH = 3,5—4,0. В этом интервале pH 2п образует с ЭДТУ комплекс выделение 2п на электроде происходит только при значениях рН<3,0. [c.197]

Чистая вода обладает очень малой электропроводностью. Кольрауш и Гейдвейлер в 1894 г., в результате 42 последовательных перегонок и при соблюдении всех возможных предосторожностей определили минимальную электропроводность воды при 0°С—1,5.10 и при 25°С — 6,2.10 см -. Для промышленного электролиза воды в нее вводят электролиты. Наиболее электропроводные растворы дает серная кислота, однако тогда электроды и сами аппараты должны быть свинцовыми, что дорого, неудобно и ведет к высокому расходу энергии. В настоящее время повсеместно используют растворы щелочей, позволяющие применять железо в качестве материала для постройки электролизеров. [c.22]

В качестве материала для цинковых электродов использовался высокоактивный порошок цинка, полученный электролизом цинкатного электролита при плотности тока 50 а1дм [13—16]. [c.313]

Поэтому в воду следует вводить электролит, чтобы создать систему, достаточно хорошо проводяш ую ток. В качестве таких электролитов могут быть в принципе использованы сильные минеральные кислоты, основания, соли. Однако приходится думать не только о хорошей электропроводности системы, но и о материалах д.яя изготовления электродов и корпуса электролизера они должны быть дешевы и надежны. Платина, конечно, достаточно надежный материал при высоком положительном потенциале при электролизе и кислых и ш елочных электролитов. По платина —драгоценный и дефицитный мета.тл. [c.84]

Однако, кроме указанных ионов, в электролите находятся и ряд других катионов и анионов далее, в электролитических ваннах используются не нормальные водородные электроды, а электроды, выполненные из различных материалов и сплавов (графит, сталь, медь, никель и др.)- По этим причинам для выделения фтора необходимо создание высокого перенапряжения. Практически электролиз проводят при разности потенциалов 4—8 в. При таких разностях потенциалов выделяющиеся на лнодной поверхности радикалы фтора полностью используются в анодном пространстве электролитической ванны. Если разность потенциалов увеличить до 10 в и более, то выделяется элементарный фтор, что приводит к энергичной коррозии материала анода и к. сильному разложению фторируемого органического соединения кроме того, в отходящих газах будет содержаться некоторое количество элементарного фтора, что может привести, к взрыву. [c.349]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология