Металлы выделение на катоде

Выделение водорода по схеме (19.8) — (19.9) наиболее вероятно при электролизе щелочных растворов или концентрированных растворов солей щелочных металлов и на катодах с высоким перенапряжением водорода (ртуть, свинец и др.). На внедрение щелочных металлов в катоды из свинца и кадмия указывают некоторые факты, установленные при изучении процессов электровосстановления органических соединений. Для металлов с низким перенапряжением водорода вторичное выделение водорода представляется менее вероятным. Однако некоторые исследователи полагают, что и при образовании водорода на платиновых катодах вся совокупность опытных данных лучше всего объясняется схемой (19.8) —(19.9). [c.396]

Порядок расположения металлов по степени их необратимости, а следовательно, по величине металлического перенапряжения практически НС зависит от того, осаждается ли металл на твердом одноименном катоде или на разбавленной амальгаме соответствующего металла. Выделение металлов группы железа и на ртутном катоде сопровождается значительно большей поляризацией, чем у всех других металлов, приведенных в табл. 22.1. Оно протекает здесь еще менее обратимо, чем на твердых катодах. Однако эти металлы почти не способны образовывать амальгамы, и их осаждение в случае применения ртутных катодов совершается на плохо связанных между собой мелких кристаллических островках. [c.461]

Катодная плотность тока должна обеспечивать преимущественное перед водородом выделение металлов на катоде. Слишком большая плотность тока может привести к образованию шишковатого неплотного осадка Поэтому, несмотря на [c.295]

Условия электролитического выделения металлов на катоде в порошкообразной форме [c.322]

Подобно указанной схеме при соответствующих условиях (pH, избыток лиганда и др.) восстанавливаются и другие комплексные анионы металлов, например пирофосфаты, роданиды или фториды. В зависимости от концентрации свободного комплексообразующего лиганда и значения pH разряжающимися частицами могут быть ионы с большим или меньшим координационным числом. Во всех этих случаях торможение процесса выделения металлов на катоде может быть весьма значительным вследствие затруднений подвода анионов к катоду или недостаточной скорости отвода от катода лигандов, освобождающихся после разряда ионов, а также вследствие неблагоприятных условий адсорбции разряжающихся ионов на катоде. Последнее определяется знаком и величиной заряда поверхности металла в данных условиях [7]. [c.341]

Из кислых электролитов известны борфтористоводородные, кремнефтористоводородные, перхлоратные, фенолсульфоновые, бензолсульфоновые, уксуснокислые. Выделение металла на катоде из этих растворов в отсутствие поверхностно-активных веществ протекает при незначительной катодной поляризации (рис. Х1Т-9) с образованием на катоде крупнокристаллических осадков. Плотные компактные осадки свинца получают из растворов, содержащих 0,3—1,0 г/л клея, желатины и других органических веществ, оказывающих ингибирующее действие на катодный процесс. [c.394]

В большинстве случаев при совместном осаждении металлов скорости электрохимических реакций существенно отличаются от скоростей раздельного восстановления ионов. В реальных условиях электроосаждения сплавов необходимо учитывать, кроме указанных выше факторов, влияние изменения природы, состояния и величины поверхности электрода, на которой протекает реакция, строения двойного электрического слоя, состояния ионов в растворе, влияние энергии взаимодействия компонентов при образовании сплава и др. В зависимости от характера и степени влияния этих факторов, скорости восстановления ионов при совместном выделении металлов на катоде могут отклоняться в ту и другую стороны от скоростей раздельного их осаждения. [c.433]

На электролизе водных растворов солей основано также и электроосаждение — выделение металла на катоде в виде плотного или порошкообразного осадка. Этот метод служит для получения гальванических покрытий, копий и матриц — в первом случае, или при извлечении, очистке и разделении металлов с получением металлических порошков — во втором случае. [c.251]

Осаждение в присутствии хлоридов. Электролиз солянокислых растворов применяется очень редко. При электролизе таких растворов на аноде выделяется свободный хлор, который частично взаимодействует с платиновым анодом и замедляет осаждение металла на катоде. Выделение металлов из солянокислых растворов ведут в присутствии какого-либо сильного восстановителя, например гидроксиламина, который восстанавливает выделяющийся хлор [c.199]

Течение гальванического процесса зависит от pH раствора. При низком pH возникает возможность восстанавливать на катоде ионы Н+ вместо катионов металла (выделение водорода). Выделение водорода нежелательно, так как он обладает способностью растворяться во многих металлах. [c.143]

Последовательность выделения металлов на катоде при электролизе [c.112]

Критические потенциалы металлов можно наити путем построения поляризационных кривых (рис. Х1У-12). Эти кривые выражают зависимость скорости выделения металла на катоде (о чем судят по силе тока в цепи) от приложенного напряжения. При этом, когда катод еще недостаточно отрицателен, восстановительный процесс М выражен слабо (левый участок кривой). Сила тока хотя и неравна нулю, но очень мала (разряжаются только малочисленные особенно активные иопы металла). Начиная с некоторого (вполне определенного для данной системы) значения потенциала, сила тока резко возрастает здесь быстро развивается процесс массового восстановления катионов. Потенциал, соответствующий началу такого резкого подъема поляризационной кривой, и отвечает критическому потенциалу выделения данного металла . [c.345]

I — плотность тока (а/см У. Е —ло-тенциал электрода (в). Поляризационные кривые Л1Л/—для случая, когда перенапряжение отсутствует М N — при наличии перенапряжения 1 и 2 — соответствующие критические потенциалы выделения металла на катоде (< ) ЛЕ — перенапряжение на электродах (в). [c.345]

В таком случае наиболее полную картину кинетики электродного процесса дают I — т-кривые, полученные при постоянном потенциале. Преимущество этого метода особенно проявляется при электроосаждении металлов группы железа, хрома и в ряде других случаев, когда выделение металла на катоде сопровождается совместным разрядом водорода. [c.253]

Концентрационная поляризация при электролизе — явление нежелательное, вызывающее дополнительный расход электроэнергии. До некоторой степени от нее можно избавиться, перемешивая электролит (для чего прибегают к помощи мешалки или вращающимся электродам) и повышая его температуру. Что касается перенапряжения, то оно при выделении металлов на катоде, как правило, невелико. [c.209]

Наиболее часто это наблюдается при совместном с металлом выделении водорода на катоде, особенно в кислых растворах. [c.100]

В расплавленных солях остаточные токи имеют большее абсолютное значение по сравнению с водными растворами. Здесь так же, как и в водных растворах, вещества, выделяющиеся на электродах при напряжениях более низких, чем напряжение разложения, постепенно адсорбируются, но при малых напряжениях большая часть их снова переходит в расплав. Далее, по мере увеличения приложенного извне напряжения, количество адсорбированных на электродах веществ возрастает и становится достаточным для установления равновесия. В этот момент обратная э.д.с. поляризации становится примерно равной разности равновесных электродных потенциалов и достигается напряжение разложения. При дальнейщем увеличении внешнего напряжения начинается электролиз с заметным выделением продуктов на электродах. Поскольку электролиз идет при высоких температурах, то для разряда ионов металла на катоде требуются меньшие энергии активации. Этим, по-видимому и объясняются большие остаточные токи, наблюдаемые в расплавленных солях. [c.265]

Следует иметь в виду, что кислотность раствора в результате анодного процесса увеличивается. Это иногда замедляет выделение металла на катоде. Так, кадмий выделяется электролизом из слабого сернокислого раствора, однако чрезмерное повышение кислотности препятствует его количественному осаждению. В этом случае необходимо частично нейтрализовать раствор, прибавив, например, ацетат натрия. [c.228]

В частном случае при образовании молекулярных кристаллов (например, иода) отсутствует вторая стадия превращения. Но возможно образование координационных кристаллов из атомов (например, конденсация переходных металлов, выделение металла на катоде при электролизе). В этом случае отсутствует первая стадия. [c.241]

Еще одним параметром, влияющим на выход по току алюминия, является плотность тока электролиза. При постоянных температуре и составе электролита выход по току увеличивается с ростом плотности тока, так как скорость выделения металла на катоде возрастает, а скорость растворения и уноса металла с катода остается постоянной. [c.233]

Катодный выход по току — отношение количества фактически выделенного металла на катоде к подсчитанному теоретически, выраженное в процентах. [c.17]

От плотности тока и выхода по току зависит скорость выделения металла на катоде чем выше выход по току и плотность тока, тем больше скорость процесса. Однако для каждого [c.251]

Если величина аФ больше для компонента с более отрицательным потенциалом, потенциалы выделения металлов на катоде сближаются. Примером взаимодействия компонентов при образовании сплава являются олово — никель, олово — сурьма медь — цинк и медь — олово. Учитывая смещение равновесного потенциала в сторону положительных значений при образовании сплава типа твердого раствора или химического соединения и изменение перенапряжения при восстановлении ионов на поверхности осаждающегося сплава, уравнение (8) можно написать, в следующем виде [c.255]

Катодная плотность тока должна обеспечивать преимущественное перед водородом выделение металла на катоде. Слишком большая плотность тока приводит к образованию-шишковатого неплотного осадка, если одновременно не изменяются другие параметры процесса. Поэтому несмотря на экономическую целесообразность применения высоких плотностей тока их пределы в настоящее время еще ограничены величинами, приведенными в табл. 4.4. В этих пределах плотность тока может быть различной в соответствии с расчетом экономической плотности тока. [c.410]

В-четвертых, появление излома поляризационной кривой объясняется на основ гипотез, которые в свою очередь не могут быть обсуждены на основании частных экспериментов, весьма отдаленных от реальных условий. По этому поводу немецкий ученый X. Кэше сказал Объяснение появления излома на основе предположения, что ионы металла на катоде выделяться не могут, само по себе противоречиво, так как оно противоречит определению равновесного потенциала, который вообще--может установиться только в том случае, если металл одинаково хорошо и растворяется и выделяется на катоде. При таком более точном определении поляризационной кривой необходимо иметь в виду, что анодная поляризационная кривая со своей стороны строится как сумма поляризационных кривых растворения и выделения металла. Почему одна или обе последние кривые при равновесном потенциале должны изламываться прерывисто, совершенно непонятно . [c.120]

Для выделения каждого металла на катоде требуется приложить э. д. с., превышающую напряжение разложения подвергаемой электролизу соли. Поэтому, если анализируемый раствор содержит соли разных металлов, а значения напряжения разложения их отличаются достаточно сильно (на 0,2—0,4 в или более), то соответствующие металлы можно выделять из раствора и количественно определять один за другим. Поясним сказанное примером. Допустим, что электролизу подвергают смесь растворов Ад2504 н dS04, концентрация каждого из них равна 0,1 М Для [c.432]

Электрохимические процессы очень часто приводят к образованию новых фаз. Так, при электролизе растворов щелочей у границы электрод — электролит образуется новая газообразная фаза (водород и кислород), возникшая в результате разложения жидкой фазы — воды, а электролиз растворов хлоридов приводит к выделению газообразных водорода и хлора. При электролизе растворов солей металлов на катоде идут процессы образования новых жидких (ртуть, галлий) или твердь[х (медь, цинк, свинец, никель и т. д.) металлических фаз. Во время заряда кислотного аккуму- [ятора твердый сульфат свинца па (одном из электродов превращается в металлический свинец, а па другом — в диоксид свинца. Число этих примеров можно было бы начительно увеличить, но и этого достаточно, чтобы понять, насколько часто следует считаться с воз-никиовением новых фаз в ходе электрохимических процессов. [c.332]

Следует иметь в виду, что кислотность раствора в результате анодного процесса увеличивается. Это иногда замедляет выделение металла на катоде. Так, кадмий выделяется электролизом из слабосернокислого раствора, однако чрезмерное повышение кислотности препятствует его количествен- [c.198]

Введение этих добавок осуществляется с различными целями—для повышения перенапряжения выделения водорода на катоде, замедления самопроизвольного растворения металлов и др. Добавки поверхностно активных веществ существенно влияют на характер кристаллизации металла на катоде, с их помощью достигается получение гладких осадков в тех случаях, когда на катоде возникают игольчатые и шишковидные о6разова1ния. В месте с тем в некоторых случаях присутствие в растворах поверхностно активных веществ нежелательно, так как они нередко являются источником или причиной примесей в катодных осадках. [c.100]

Совместное осаждение 5п и N1 на катоде достигается ири добавлении фторидов к. члоридам олова и никеля, которые образуют с оловом прочные комплексные анионы 5пр4 и ЗпРгС . При этом равновесный и катодные потенциалы олова приобретают более электроотрицательные значения. Благодаря этому при определенных плотностях тока достигается сближение потенциалов выделения эти.к. металлов на катоде. Совместному осаждению 5п и N1 способствует также неодинаковая деполяризация при разряде ионов обои.х металлов вследствие образования химического соединения Ы18п. [c.53]

Образовавшиеся частицы оксида магния осаждаются на поверхности мелких капель металла и увлекают их в гялам. Попадание оксида магния на катод вызывает его пассивацию. На количестве осаждаемого металла сказывается состояние стальной поверхности катода. Чистая поверхность катода хорошо смачивается магнием и на ней образуются крупные капли осажденного металла. Образование пассивирующей пленки на катоде, состоящей в основном из оксида магния и дисперсного железа, способствует образованию мелких корольков металла. Покрытые оксидом магния корольки уносятся в анодную зону, где постепенно окисляются хлором. Добавки фторидов кальция и натрия благоприятствуют образованию более крупных капель магния за счет десорбции оксида магния с мелких частиц металла. Пассивную пленку очищают механически или посредством выделения щелочного металла на катоде при электролизе обедненного электролита. После очистки катода и добавки свежей порции хорошо обезвоженного электролита выделяющийся магний вновь смачивает поверхность катода. [c.146]

Для понимания сути процесса нужно рассмотреть вопрос о взаимосвязи напряжения, силы тока и сопротивления. Для проводников первохо рода эта зависимость выражается законом Ома U=iR. При прохождении тока через раствор электролита эта зависимость изменится. Пусть два электрода, изготовленные из одного и того же металла, опущены в водный раствор соли этого металла (например, серебряные электроды в раствор AgNOa) и к ним приложено постепенно увеличивающееся напряжение. Напряжение ек, необходимое для выделения металла на катоде при комнатной температуре, определяют в соответствии с уравнением Нернста [c.256]

В электрогравиметрическом анализе осаждение реагентом заменяется электроосаждением весовой формой является металл. Закон Фарадея показывает, что масса металла, выделяющегося на электроде, прямо пропорциональна затраченному количеству электричества. Анализ простой по выполнению, точный и быстрый. Выделение металла на катоде ускоряется перемешиванием раствора специальной электромешалкой и подогреванием на электроплитке. [c.489]

Концентрационная поляризация при электролизе — явление нежелательное, вызывающее дополнительный расход электроэнергии. До некоторой степени от нее можно избавиться, перемешивая электролит (для чего прибегают к помощи мешалки или вращающимся. электродам) и повышая его температуру. Что касается пере-напряження, то оно при выделении металлов на катоде, как правило, невелико. Так, для меди и цинка перенапряжение достигает нескольких десятков милливольт. Ртуть, серебро, олово и свпнец выделяются из водных растворов их солей почти без перенаиряжения. Наибольшее перенапряжение достигается у металлов семейства железа, доходя до нескольких десятых долей вольта. [c.258]

На анодах при работе электролизера выделяются хлор и кислород или диоксид углерода в зависимости от вида используемых анодов. Кроме того, с анодным газом смешивается водород, образующийся на ртутном катоде. При норма 1ьных условиях электролиза хлоргаз содержит 0,5% (об.) водорода. Однако при нарушениях процесса электролиза, например при нарушении циркуляции ртути либо попадании в раствор или ртутный катод железа и примесей (так называемых амальгамных ядов —хрома, ванадия и некоторых других) возможно усиленное выделение водорода. Это, помимо снижения выхода по току щелочного металла на катоде, приводит к снижению качества хлоргаза и за счет подщелачивания раствора резко повышает содержание растворенного хлора в анолите, что может нарушить в дальнейшем стадию очистки раствора. При заметном повышении содержания водорода в хлоргазе отдельных ванн эти ванны должны быть отключены и устранены причины (повреждение гуммировочного слоя, снижение скорости циркуляции ртути и др.), приведшие к повышению содержания водорода в хлоргазе. [c.91]

ЭЛЕКТРООКИСЛЕНИЕ, см. Электродные процессы. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ, выделение металла на катоде в виде плотного или порошкообразного осадка. Происходит при пропускании тока через р-р или расплав, содержащий ионы данного металла, при условии установления на катоде потенциала ф , достаточного для электровос-становления ионов до металлич. состояния. Значение определяется природой металла и р-ра, концентрацией в р-ре иопов осаждаемого металла и присутствием других ионов, комплексообразователей и ПАВ, т-рой и pH р-ра. Количеств, показатель Э.— выход металла по току (см. Электролиз). На Э. основано извлечение, очистка и разделение металлов в пром-сти и аналитич. химии, получение гальванич. покрытий, металлич. порошков, копий и матриц (см. Гальванотехника). [c.702]

В водных растворах солей, кроме ионов соли, всегда имеются еще и ионы воды (Н - и ОН -ионы). Из них ПОНЫ водорода должны были бы разряжаться легче, чем ПОНЫ всех металлов, предшествующих водороду в ряду напряжений. Однако, ввиду ничтожной концентрации во-дородных ионов, при электролизе всех солей, кроме со-лей наиболее активных металлов, у катода происходит выделение металлов, а не водорода. Только прн элек-тролпзе солей натрия, кальция и других металлов (до алюминия включительно) разряжаются ионы водорода и выделяется водород. [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология