Электролиз механизм

ХОД электроэнергии при промышленном электролитическом получении водорода и кислорода. Реакция образования кислорода играет важную роль практически во всех анодных процессах при электролизе водных растворов и в первую очередь в реакциях электроокисления неорганических и органических веществ. Однако механизм анодного выделения кислорода до сих пор не совсем ясен. [c.421]

Рис. У.5. К пояснению механизма электролиза.

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

Исключительное значение для обоснования электрохимического механизма коррозии имели работы выдающихся ученых Г. Дэви и М. Фарадея, установивших закон электролиза, швейцарского физико-химика О. Де ла Рива, объяснившего растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов, русских физико-химиков Н. Н. Бекетова, исследовавшего в 1865 г. явления вытеснения из раствора одних металлов другими, и [c.11]

Теория процесса электролиза. Механизм электролиза в свете теории П. П. Федотьева представляется следующим образом. Расплавленный криолит, являясь проводником тока, диссоциирует на ионы [c.200]

Механизм процессов электрохимического рафинирования и электроэкстракции с применением жидких электродов из ртути или ее сплавов — амальгамная металлургия [6] — сходен с механизмом процессов, протекающих на твердых электродах. В настоящее время амальгамная металлургия распространена мало. Особенностями электролиза с ртутными электродами, отличающими его от процессов на твердых электродах, являются высокое перенапряжение выделения водорода == 1,41 + 0,114 lg г) и значительная деполяризация вследствие образования сплава металла с ртутью. Оба эти обстоятельства позволяют выделять из водных растворов даже такой электроотрицательный металл, как натрий. [c.251]

Описанные опыты важны в том отношении, что они отчетливо демонстрируют образование серебра на поверхности раздела кристаллитов в результате электролиза, механизм которого, повидимому, зависит от присутствия подвижных ионов серебра на [c.97]

Независимо от того, происходит разряд в кислой или в щелочной среде, его непосредственным продуктом будут адсорбированные электродом атомы водорода . Для стационарного протекания электролиза необходимо поддерживать постоянной поверхностную концентрацию атомов водорода, т. е. обеспечивать их непрерывный отвод с поверхности катода. Атомы водорода могут удаляться тремя путями каталитической рекомбинацией, электрохимической десорбцией и эмиссией. При каталитическом механизме отвод атомов водорода происходит за счет их рекомбинации в молекулы с одновременной десорбцией [c.403]

Электродные процессы протекают по весьма сложному механизму. Поэтому рассмотреть этих процессов в общем виде невозможно. Однако некоторые основные представления все же удается получить на основе простой модели. Рассмотрим некоторую систему, в которой протекает процесс электролиза. Система состоит из инертного металлического электрода, находящегося в контакте с окисляемой и восстанавливаемой формами ионных частиц. На электроде частицы могут реагировать в соответствии со стехиометрическим уравнением [c.554]

Сила тока в растворе (а следовательно, и напряжение) очень сильно зависит от наличия примесей в растворе, природы металла, используемого в качестве электродов, и состояния поверхности электродов. Так, например, экспериментальные данные, полученные при электролизе на гладких электродах из платины или палладия, хорошо согласуются с предположением о том, что в системе идет медленная рекомбинация сорбированных атомов Н [64, 73]. Для ртути [74] был предложен механизм, включающий медленный перенос атома Н от НзО" вблизи поверхности к металлическому электроду. [c.557]

Из современных представлений о механизме электролиза этот закон вытекает вполне естественно. В самом деле, если каждый ион данного вида отдает или принимает в данном процессе определенное число электронов, то общее их число, а следовательно, и общее количество прошедшего электричества пропорционально числу прореагировавших ионов, т. е. количеству прореагировавшего вещества. [c.445]

Механизм воздействия органических соединений при электролизе никеля в первую очередь сводится к адсорбции их гранями кристаллов никеля. Захват органических соединений в кри- [c.341]

При электролизе на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. В зависимости от pH раствора механизм электродных процессов различен. Б сильнокислом растворе на катоде происходит разряд ионов водорода [c.109]

Взаимодействие между тремя фазами — твердой, жидкой, газообразной— влияет на протекание процесса электролиза. Так, при увеличении os 0 уменьшается угол смачивания, предельное значение 0 = 0 отвечает полному смачиванию электрода. В этих условиях пузырьки газа легко отрываются от поверхности. С увеличением угла 0 выделяющийся газ оттесняет электролит от поверхности электрода, образуя на электроде газовую оболочку. Плохая проводимость оболочки приводит к сильному повышению напряжения. Подобное объяснение лежит в основе предполагаемого механизма возникновения так называемого анодного эффекта. [c.474]

Влияние протоно-донорных свойств среды на направление реакции и природу продуктов электролиза можно наглядно продемонстрировать также на примере упоминавшегося процесса катодного восстановления акрилонитрила, механизм которого существенно отличается от механизма восстановления эфиров коричной кислоты и нитробензола. Предполагается, что первая стадия электродного процесса независимо от протоно-донорных свойств среды включает перенос не одного, а двух электронов и приводит к образованию дианиона [c.242]

Механизм влияния микродобавок еще не установлен в достаточной мере. Помимо того что они способствуют образованию а-модификации, микродобавки значительно снижают чувствительность процесса электролиза к наличию примесей [30], высокой температуре и уменьшению концентрации в растворе [29]. [c.282]

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА — осаждение металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий при помощи электролиза. Г.— отрасль прикладной электрохимии делится на гальваностегию и гальванопластику. К гальваностегии относят процессы нанесения тонких слоев металла, прочно сцепленных с поверхностью изделий, для зашиты их от коррозии, предупреждения износа механизмов и приборов и придания изделиям красивого вида. К гальва- [c.65]

Рассмотрим подробнее механизм возникновения и протекания диффузионного процесса. До начала электролиза концентрации электродиоактивных веществ в объеме раствора и на границе раздела электрод — раствор одинаковы. В ходе поляризации потенциал электрода достигает значения, при котором электродноактивное вещество вступает в реакцию, что сопровождается исчезновением из приэлектродной области части реагирующих частиц (ионов, если электролизу подвергается соль, или нейтральных молекул, особенно в случае органических соединений). [c.274]

К электрохимическому методу обработки изделий часто прибегают тогда, когда никакими другими методами изготовить или исправить эти изделия нельзя. Решение поставленных задач требует глубокого изучения процессов электролиза с использованием современных методов исследования. Достигнутые за последние годы успехи в области изучения механизма электродных процессов дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий. [c.333]

Высокая катодная поляризация в цианистых электролитах обусловлена, по-видимому, теми затруднениями, которые определяются природой комплексных ионов и механизмом их разряда, а также характером изменения энергетического состояния поверхности катода при электролизе. [c.340]

Существует несколько объяснений механизма процесса, которые в общем сводятся к неодинаковому энергетическому состоянию поверхности выступов и углублений в процессе электролиза, что и обусловливает различие в скорости их растворения. Изменения состояния поверхности в ходе процесса иллюстрируются характерными участками кривых анодной поляризации (рис. Х1И-3). [c.458]

Возникновение электрохимии как науки относится к рубежу XVni и XIX вв. и связано с работами Л. Гальвани, А. Вольта, В. В. Петрова, Г. Дэви. В 1833 г. М. Фарадеем были открыты законы электролиза — основные законы электрохимии. Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса (1887) оказалась весьма плодотворной для развития учения о механизме электродных. процессов и прохождения тока через электролиты. В 1890 г. Нернстом предложена первая теория возникновения электродного потенциала, которая позднее была усовершенствована Л. В. Писаржевским,, Н. А. Изгарышевым, Герни. В XX столетии развивались теория растворов электролитов (работы П. Дебая, Э. Хюккеля, Л. Онза- [c.454]

В древности позолоту на украшения наносили купанием оловянного изделия в кислом растворе соли золота. Опишите механизм этого процесса. Чем отличается этот способ покрытия от электролиза [c.268]

Каков механизм потерь металла прн электролизе расплава Какие факторы влияют на величину потерь [c.296]

Исходя из современных представлений механизма электролиза, этот закон имеет вполне логическое объяснение. В самом деле, поскольку тот или иной ион отдает или принимает строго определенное для данного химического процесса число электронов, то общее число их, или, точнее, общее количество электричества, пропорционально числу прореагировавших ионов, т. е. количеству прореагировавшего вещества. [c.266]

При одном и том же значении потенциала электрода скорость и даже направление электродных процессов могут существенным образом зависеть от адсорбции компонентов раствора. Так, сильное влияние на кинетику и механизм превращений органических веществ на окисленном электроде оказывает природа аниона и катиона фона. Это коррелирует с их различной адсорбируемостью, а также с возможностью специфического каталитического действия заряженных частиц (например, при внедрении их в оксидный слой). Так, при окислении на Р1-электроде фенилуксусной кислоты в метанольно-пиридиновых растворах добавление СЮ4 -анионов приводит к резкому снижению выхода димера в области потенциалов электросинтеза Кольбе, а основным продуктом становится бензилметиловый эфир. Это можно объяснить конкурирующей адсорбцией РЬ СН и С104 . Специфическая адсорбция катионов положительно влияет на выход димеров по Кольбе и Брауну—Уокеру. При электролизе растворов ацетатов в зависимости от природы катиона выход этана возрастает в ряду Li+нитрат-анионы — с другой, по-разному влияют на селективность анодных превращений ацетата в щелочных водных растворах в частности, первые из них увеличивают, а вторые практически не изменяют выход спирта. [c.290]

Многие вещества Ф. разрушает (отеке да и название фтор , которое сохрани" лось только в русской терминологии)-Шерсть и резина загораются в атмосфе ре Ф. Большинство металлов реагируют с Ф. при обычной температуре Ре, Си, N1 — устойчивы против действия Ф., благодаря образованию на их поверхности защитной пленки фторида, поэтому Ф. перевозят и хранят в стальных баллонах. Реакции прямого фторирования протекают по цепному механизму и часто легко могут перейти в горение и взрыв. Получают Ф. электролизом расплава кислого трифторида калия КР 2НР. Ф. токсичен, предельно допустимая концентрация его в воздухе 2 10 мг/л. Первая помощь при поражении кожи — обильная промывка водой, затем спиртом и употребление пасты из Mg (0Н)2. Жидкий Ф. применяют как окислитель жид- [c.271]

Мерой 2). д. является степень диссоциации растворенного вещества. Явление Э. д. открыто С. Аррениусом и сыграло большую роль в развитии науки Э. д. легла в основу современной электростатической теории химической связи с точки зрения Э. д. рассмотрен механизм электролиза и механизм возникновения электродных потенциалов и многое др. [c.290]

В гидроэлектрометаллургии важную роль играют процессы совместного выделения или растворения нескольких металлов, совместного выделения металлов и молекулярного водорода на катоде и адсорбции компонентов раствора на электродах. Электролиз используют также для приготовления металлических порошков, причем в этом процессе необходимо выяснение условий и механизма образования порошков с заданными свойствами. [c.227]

Предложенный механизм и выявленная нестабильность ФГА объясняют причину расхождения между данными поляризационных измерений и препаративного электролиза при контролируемом потенциале. [c.267]

Большое практическое значение хлорного электролиза вызвало интерес и к изучению механизма реакции выделения — ионизации хлора 2С1 —2e I2. По своей стехиометрии эта реакция полностью аналогична реакции выделения водорода. Однако с точки зрения механизма элементарного акта можно указать на одно принципиальное отличие этих реакций в реакции выделения -т- ионизации водорода участвует легкая частица с существенно квантовым поведением — протон, тогда как в хлорной реак- [c.271]

Необходимый для осуществления процесса бром получается на поверхности электродов, погруженных в электролит, состоящий из раствора бромистого аммония и фурана в метиловом спирте. Электрохимическое метоксилирование проводится при температуре от —10 до —20° С постоянным током плотностью до 4 а дм . Образующийся нри этом 2,5-диметоксиди-гидрофуран выделяется из раствора после предварительного удаления бромистого аммония действием метилата натрия и отфильтровывания выпавшего в осадок бромистого натрия с последующей перегонкой под небольшим вакуумом или при атмосферном давлении. Была изучена также возможность использования в качестве электролита серной кислоты, так как при этом отпадает необходимость трудоемкой операции переработки раствора после проведения электролиза. Механизм реакции сводится, по-видимому, к радикальному присоединению метоксигруппы в положении 2,5 фуранового цикла [c.171]

П. П. Федотьев, Г. А. Абрамов, П. Ф. Антипин, Ю. В. Баймаков, 3. В. Васильев, В. М. Гуськов, Е. И. Жуковский, В. П. Машовец, М. М. Ветюков, Г. В. Форсблом, X. Л. Стрелец и многие другие ленинградские ученые вели работы по созданию новых конструкций алюминиевых и магниевых электролизеров, по разработке оптимальных технологических режимов, изучению причин потерь металла при электролизе, механизму электродных процессов и т. п. Ван нейшее значение для развития электрометаллургии алюминия и магния имели также работы А. И. Беляева и его учеников (Е. А. Жемчужина, Л. А. Фирсанова и др.), особенно много внимания уделивших поверхностным явлениям в расплавленных солях, и уральских электрохимиков — С. В. Карпачева, С. И. Ремпеля, И. Г. Щербакова и других. [c.171]

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]

Для получения незамещенного циклоалкана можно подВ( рг-нуть электролизу соль двухосновной кислоты, а затем нро-гидрировать кратную связь. Полагают, что реакция протекает по следующему механизму. Водные растворы солей карбоновых кислот практически нацело диссоциированы на ионы. При электролизе анион рассматриваемой кислоты теряет два электрона, а образовавшийся бирадикал разлагается с выделением двух бедных энергией молекул СОг- Реакция завершается образованием кратной углерод-углеродной связи за счет двух неспаренных электронов [c.492]

Явление катодной защити представляет большой практический интерес, что объясняет постановку многочисленных экспериментвль-ных работ по выявлению механизма этого явления. Уже в первых исследованиях, выполненных в 1910 г., была выдвинута гипотеза "обратного электролиза", согласно которой для полной защиты необходима плотность тока, равная скорости коррозии, выраженной в едянацах плотности ока. [c.36]

Исключительное значение для обоснования электрохимического механизма коррозии имели работы выдающихся ученых Г.Дэви и М. Фарадея, установивших закон электролиза. Так, М. Фарадей предложил ва кнейшее для дальнейшего развития электрохимической теории коррозии соотношение между массой аноднорастворяющегося металла и количеством протекающего электричества, а также высказал (проверено Г. Дэви) предположение о пленочном механизме пассивности железа и электрохимической сущности процессов растворения металлов. В 1830 г. швейцарский физикохимик О. Де да Рив ч ко сформулировал представления об электрохимическом характере коррозии (он объяснил растворение цинка в кислоте действием микрогальванических элементов). Русский ученый H.H. Бекетов (1865 г.) исследовал явление вытеснения из раствора одних металлов другими, а Д.И. Менделеев (1869 г.) предложил периодический закон элементов, который имеет очень важное значение для оценки и классификации коррозионных свойств различных металлов. Важен вклад шведского физикохимика С. Аррениуса, сформулировавшего в 1887 г. теорию электролитической диссоциации и немецкого физикохимика В. Нернста, опубликовавшего в 1888 г. теорию электродных и диффузионных потенциалов. [c.4]

Электролизом расплавов хлористых солей с катодом из жидкого свинца получают двойной сплав Na — Pb, из которого отгонкой может быть выделен чистый натрий, а также ценный тройной сплав свинца, содержащий 9% Na и 0,5% К и служащий исходным продуктом для производства тетраэтилсвинца. В качестве электролита применяется смесь 30—45 вес.% Nag Oa, 35—52 вес.% КС1 и 12—20 вес.% Na l. Жидкий циркулирующий катод облегчает катодный процесс и снижает напряжение на ванне (рис. ХУП-З). Аноды графитированы и для защиты от разрушения пропитаны фосфорной кислотой. Их вводят в электролит сверху напряжение на ванне регулируют в пределах 6,5—7 В путем подъема или опускания анодов специальным механизмом. Электролиз ведут при 620—700 °С, а — 1 А/см и — 0,3 А/см . При этом выход по току достигает 60—65%, а расход электроэнергии—1400 кВт-ч/т сплава. [c.522]

Рассмотрите электролиз натриевой соли про-ПИ1Ш0В0Й кислоты. Объясните механизм реакции данного процесса. [c.69]

Выяснение связи между величиной поляризации и скоростью электродного процесса является важнейшим методом изучения электрохимических процессов. При эюм результаты измерений обычно представляют в виде поляризационных кривых — кривых зависимости плотности тока на электроде от в( личины поляризации. Вид поляризационной кривой того или иного э.пектродного процесса отражает особенности его протекания. Методом поляризацпонных кривых изучают кинетику и механизм окислительно-восстановнтелъных реакций, работу гат.ванических элементов, явления коррозии и пассивности металлов, различные случаи электролиза. [c.288]

Роль химических стадий в электросинтезе органических соединений существенно зависит от их констант скорости и положения в реакционной схеме. При краткой записи механизма многостадийного процесса его химические и электрохимические стадии принято обозначать соответственно буквами С ( hemi al ) и Е ( ele tro hemi al ), написанными в порядке, отвечающем последовательности осуществления этих стадий в ходе электролиза. Так, в процессе типа СЕ химическая реакция предшествует переносу электрона, в случае ЕСЕ-механизма она следует за переносом первого электрона, но предшествует переносу второго и т. д. [c.193]

Многие электрохимические реакции органических соединений протекают с участием протонов. Возможность осуществления реакций протонирования и их кинетика зависят от pH среды, протоно-донорных свойств растворителя, степени гидрофильности поверхности электрода, концентрации н рК вводимых в раствор источников протонов, строения молекулы и величины рК самого восстанавливаемого или окисляемого на электроде соединения. Прото-нироваться могут как исходные реагенты, так и продукты реакции. Поэтому можно управлять процессами, меняя условия их проведения, например протоно-донорные свойства среды. Последствия таких изменений в одних случаях ограничиваются влиянием на скорость процесса, в других приводят к смене его механизма, а в третьих — к существенному изменению направления реакции и природы продуктов электролиза. [c.230]