Газы электролитические разряды

Перенапряжение выделения металлов обычно незначительно, но велико для газов. Большое перенапряжение водорода объясняет возможность электролитического выделения активных металлов из водных растворов. Несмотря на то что равновесные потенциалы таких металлов ниже равновесного потенциала водородного электрода, на катоде гальванической ванны могут выделяться эти металлы, так как выделение водорода задерживается из-за большого перенапряжения и потенциал разряда ионов металла оказывается менее отрицательным, чем для разряда ионов водорода. [c.329]

Если при электролизе водных растворов на химически инертных электродах образуются газы, то возникает дополнительное сопротивление в виде обратно направленной электродвижущей силы. Причина этого заключается, возможно, в том, что образующиеся газы выделяются не сразу, или в том, что происходит задержка разрядки ионов (см. гл. 13 в работе [3]). Однако в любом из этих случаев электролитическая ячейка действует как гальванический элемент, противодействующий приложенной извне электродвижущей силе. Описанное явление называется поляризацией. Величина противодействующей электродвижущей силы зависит от материалов электродов. Например, напряжение, необходимое для прохождения через раствор электрического тока, больше для электродов из гладкой платины, чем для электродов, покрытых платиновой чернью. Как указывалось выше, обратную электродвижущую силу можно представить как сумму потенциалов двух полуэлементов и для разрядки самих ионов необходимо, следовательно, определенное минимальное напряжение. Напряжение, избыточное по отношению к минимальному напряжению или равновесному потенциалу (см. табл. 49) разряда иона, называется перенапряжением. В органических реакциях наибольшее значение имеет перенапряжение при выделении водорода и кислорода, однако оно имеет место также и при выделении других газов, например галогенов. Перенапряжение увеличивается с ростом плотности тока и уменьшается по мере повышения температуры. [c.315]

Одновременное выделение водорода и металла. Соотношение количеств одновременно выделяемых металла и водорода зависит в первую очередь от соотношения потенциалов разряда их ионов при данных составе электролита, плотности тока и т, д. Однако явление может осложняться растворимостью водорода в металле, образованием водородистых соединений (гидридов) и пр. В этих случаях разряд ионов водорода облегчается и водород может выделяться, хотя бы и в небольших количествах, даже совместно с электроположительным металлом, например с медью. Тем более это имеет место в случае электроотрицательных металлов некоторые из них, например железо, никель и особенно хром, способны поглощать огромные количества водорода. Правда, ббльшая часть поглощенного водорода удерживается непрочно и теряется из электролитически осажденного металла уже при простом хранении его на воздухе но последние следы газа могут быть удалены только нагреванием, в вакууме. [c.521]

Электролитический озон. Кислород, выделяющийся при электролизе растеоров серной кислоты на платиновом аноде, при больших плотностях тока и низких температурах всегда содержит озон. Однако такой процесс даже на охлаждаемом платиновом аноде не мог получить технического применения потому, что выход по току был малым, а расход электроэнергии — очень высоким. Долгое время озон в промышленности производили только в аппаратах тихого разряда такой газ содержал многие примеси, в частности окислы азота. Расход энергии составлял для очень разбавленного (0,0071%) газа 75—100 квт. ч в пересчете на 1 кг озона. [c.135]

Существующие конструкции питателей, предназначенные для дозирования сыпучих материалов, оказываются совершенно непригодными для порошков с частицами размером 5 мкм и меньше. Это объясняется специфическим свойством высокодисперсных порошковых материалов — отсутствием текучести. Последнее обусловлено в некоторых случаях сильно развитой разветвленной формой частиц (например, у электролитических порошков), а для карбонильных порошков железа, никеля и окиси железа — их чрезвычайно малыми размерами. Следует отметить, что, если высокодисперсные частицы (размером 0,5—5 мкм) взвешены в воздухе или в каком-либо другом газе, они подчиняются совсем иным законам, чем более крупные частицы, так как относятся к разряду дымов и находятся в постоянном броуновском движении. Поэтому обычные питатели газоструйного типа также оказываются непригодными. [c.177]

Как уже говорилось, на катоде, наряду с катионами металла, может разряжаться катион водорода Н". Явление это нежелательное, так как, во-первых, на выделение водорода тратится часть тока, т. е. снижается выход по току, и, во-вторых, происходит насыщение осадка водородом, -что может привести в дальнейшем к его растрескиванию и отслаиванию. Поэтому необходимо по возможности создать такие условия электролиза, при которых выделение водорода было бы затруднено, ому способствует то, что при электролитическом выделении различных газов (в том числе и водорода) на катоде возникает значительное сопротивление их вьщелению, для преодоления которого необходимо прилагать дополнительное напряжение, называемое перенапряжением водорода. Величина перенапряжения водорода зависит от природы металла катода и от состояния его поверхности. На гладкой и полированной поверхности перенапряжение увеличивается, на шероховатой уменьшается. Разряд и выделение водорода затрудняются также с повышением плотности тока и понижением температуры. [c.30]

При электроосаждении многих металлов на катоде одновременно с разрядом ионов металла происходит также разряд ионов водорода. Часть атомов водорода рекомбинируется в молекулы и удаляется с поверхности катода в виде пузырьков газа. Другая часть атомов остается на поверхности в адсорбированном состоянии и при дальнейшем осаждении металла включается в осадок. Возможны также и другие способы попадания водорода в электролитические металлы, некоторые из которых будут рассмотрены позже. [c.249]

Схема электролизера для получения гипохлорита электролизом раствора поваренной соли, приведена на рис. 178. В процессе электролиза концентрация NaOH у катода возрастает. Хлор, выделяющийся на аноде, растворяется в электролите. Щелочь вследствие электролитического переноса, а главным образом в результате тепловой конвекции и перемешивания электролита газом перемещается в анодное пространство и на некотором расстоянии от анода вступает в реакцию с хлором, образуя гипохлорит натрия. Последний по мере накопления сам начинает принимать участие в электролизе. Разряд С10 -ионов приводит к образованию хлората и кислорода, вследствие чего содержание гипохлорита в электролите ограничивается определенной концентрацией. Поэтому процесс электролиза рационально проводить лишь до достижения равновесной концентрации, которая может изменяться в зависимости от условий электролиза (концентрации поваренной соли, плотности тока, температуры и т. д.). Концентрация гипохлорита в растворе часто снижается в процессе электролиза за счет разложения и катодного восстановления гипохлорита, а также в результате образования хлоратов в кислой среде прианодного пространства. [c.292]

На рис. П-1 приведена зависимость силы тока, проходящего через электролитическую ячейку со щелочным электролитом, от приложенного к ней напряжения. Если оно меньше напряжения разложения, наблюдается так называемый остаточный ток небольшой величины. Его возникновение объясняется разрядом ионов Н+ и ОН без выделения газов. При этом выделившиеся на электродах вещества переходят в раствор за счет их обратной диффузии без обра- [c.36]

Перекись водорода или пероксосоединения могут быть получены также при пропускании искры или тлеющего разряда между электродом и водным раствором электролита или при установке обоих электродов в газовой фазе вблизи поверхности жидкости [47]. Выход перекиси водорода зачастую значительно превышает вычисленный из закона Фарадея, но падение потенциала в этом случае на один или несколько порядков превышает падение, встречающееся в процессах электролиза. Выход зависит от природы электролита, pH раствора, природы газа, в котором происходит электрический разряд, давления газа, а также и от направления электрического тока. Клеменц [48] сообщил, что из серной кислоты в присутствии кислорода могут быть получены перекись водорода, пероксосерная и пероксодисерная кислоты с выходом, примерно в три раза превышанэщим выход по закону Фарадея при добавлении станната натрия, играющего роль ингибитора разложения перекиси водорода, выход был примерно в 12 раз больше, чем по закону Фарадея. Трудно интерпретировать полученные результаты с точки зрения общепринятого механизма, так как перекись водорода может образоваться в паровой фазе, а также за счет рекомбинации ионов противоположного знака в газовой фазе или электролитических процессов и может исчезать путем разложения в газовой или в жидкой фазе, причем скорость разложения в жидкой фазе зависит оттакид переменных, [c.53]

Электролитическое получение свободных радикалов. Реакция Кольбе. При электролизе уксуснокислого натрия на аноде образуется этан и углекислый газ, Долгое время это явление объяснялось быстрым разрядом аниола и димернзацией метильных радикалов. [c.377]

При прохождении через промысловую сточную воду электрического тока с постоянной разностью потенциалов катионы и анионы перемещаются соответственно к катоду и аноду. Около катода происходит концентрация катионов Ре", Ре" , Са", К и катиона Нпоявившегося в результате электролитической диссоциации воды. Так как катионы металлов, находящихся в сточной воде, имеют осмотическое давление меньше осмотического давления катионов водорода, на катоде в первую очередь разряжаются катионы водорода, и он выделяется в виде пузырьков газа. По мере разряда водородных ионов диссоциируют все новые количества молекул воды, вследствие чего у катода накапливаются гидроксильные ионы и вода вокруг катода приобретает щелочную реакцию. При понижении концентрации катиона водорода на катоде разряжаются катионы железа. [c.148]

Рабочим газом служил гелий, линии которого дальше отстоят от аналитической линии "к = 6708 Л, челг липии других инертных газов. Поток газа осуш,ествлялся либо с помощью ртутного циркуляционного насоса,. либо путем непрерывной откачки газа, поступающего в систему через калиброванный капилляр из стального баллона высокого давления. Гелий очищался пропусканием через охлаждаемую лшдким азотом ловушку с активированным углем. Давление в разрядной трубке составляло 1,6 мм рт. ст. Разряд питался от стабилизированного выпрямителя с выходным напряжением 1500 в, который поддерживал постоянство силы тока (50 ма) с точностью до 0,2%. Наибольшая стабильность источника была достигнута нри электролитическом осаждении металлического лития на внутреннюю поверхность дюралевого катода, отполированную до блеска. Электролиз велся из 0,1%-ного раствора Ь1С1 в безводном ацетоне при токе ма. В течение 15срк осаждалось около 1 лития, что достаточно для проведения анализа. [c.269]

В силу кинетической природы потенциала скорости совместного разряда ионов железа и ионов водорода будут различны. Об этих скоростях, выраженных в долях от общей силы тока, мы можем судить на основании следующих данных при электролитическом осаждении железа из нормального раствора РеС12 при рП = 4,5 и 20°, с плотностью тока 6-10 а/см практически на катоде не наблюдается выделения газообразного водорода. На поверхности катода пузырьки газа отсутствуют. Согласно данным, приведенным в табл. 2 и 3, можно считать, что налицо имеется следующее распределение количества электричества (а следовательно, и силы тока), затрачиваемого на разряд ионов железа и водорода [c.135]