Электрод катодные материалы

К материалам для электродов предъявляется еще одно требование — перенапряжение выделения водорода и кислорода на них должно быть по возможности мало. Как видно из рис. 141, наилучший катодный материал — платинированная или гладкая платина. [c.338]

Графит может применяться также и в качестве катодного материала. Это целесообразно при биполярном включении электродов. Для снижения напряжения выделения водорода на графите предложено покрывать его слоем хрома иди молибдена. Перенапряжение выделения водорода на таких электродах близко к его значению для соответствующих металлических катодов [66]. [c.381]

Выбор катодного материала зависит от материала применяемых анодов. При использовании платиновых анодов наиболее удобны стальные катоды для предотвращения катодного восстановления хлоратов применяют добавки солей хрома. Для анодов из РЬОа добавление хроматов недопустимо и рекомендуются катоды из нержавеющей стали. Материалом для изготовления корпуса может служить тот материал, что и для катодов корпус электролизера должен быть катодно поляризован. Части корпуса электролизера, не защищенные катодной поляризацией, должны быть гуммированы или футерованы. Для отвода тепла и поддержания низкой температуры электролизеры обычно снабжаются холодильниками. В последних конструкциях электролизеров с биполярным включением электродов предложено регулировать температуру путем интенсивной циркуляции электролита через наружный теплообменник. [c.445]

В качестве электродного материала для катодных реакций можно использовать ртуть, олово, свинец или аналогичные металлы. На них поляризация при катодном выделении водорода велика. Поэтому реакции восстановления других веществ можно проводить (без заметного выделения водорода) при потенциалах, существенно более отрицательных, чем потенциал равновесного водородного электрода в том же растворе. В качестве катодного материала в щелочных растворах часто применяют никель, который каталитически довольно активен, но на котором поляризация реакции выделения водорода низкая. [c.126]

Графит широко используется в электрохимических производствах в качестве катодного материала. Он обладает довольно высоким перенапряжением водорода, значение которого зависит от состава исходной шихты и степени графитации., Чем больше степень.графитации, тем упорядоченнее структура, выше электропроводность графита и перенапряжение водорода. На электрохимические характеристики оказывает сильное влияние пористость графита. При низких, плотностях тока в катодном процессе участвует вся поверхность электрода с учетом внутренней поверхности пор. Потенциал катода. в этом слу- [c.19]

При выяснении соответствия катодного материала второму требованию необходимо знать обратимый окислительно-восстановительный потенциал данной реакции, кинетические параметры, определяющие величину перенапряжения изучаемой реакции в заданных условиях, а также обратимый потенциал реакции окисления металла электрода и ее кинетические параметры. Стандартные электродные потенциалы реакций электровосстановления [c.101]

Остановимся еще на одной особенности процессов электросинтеза. Во многих случаях восстановительная активность катодного материала не остается постоянной благодаря изменению поверхности электрода. Такое старение электрода связано либо с адсорбцией побочных высокомолекулярных продуктов восстановления [10], [c.66]

Основным компонентом газовыделения в пусковой период являются пары воды, которые довольно медленно выделяются с различных элементов самого насоса и вакуумной системы. По мере увеличения срока службы в результате образования губчатой структуры осадков катодного материала на анодах насос становится все более чувствительным к водяным парам, вследствие чего воздействие на электроды насоса атмосферного воздуха приводит к увеличению пускового периода. [c.112]

Как показано в работах [22, 23], в короткозамкнутом элементе горизонтального типа разряд водорода происходит на части графита, погруженной в амальгаму. При глубине погружения более 6 мм скорость-процесса заметно не меняется также не сказывается на скорости процесса увеличение не погруженной в амальгаму части графита сверх 5—10 мм. Для скорости разложения амальгамы выведено уравнение [24], основанное на уравнении Лапласа для электрического потенциала в растворе. Методом последовательных приближений уравнение позволяет рассчитать скорость разложения амальгамы в зависимости от температуры, концентрации амальгамы и ш,елочи, скорости протекания амальгамы, тафелевской характеристики катодного материала, сопротивления в контакте между электродами и размеров насадки разлагателя амальгамы. [c.78]

В качестве катодного материала могут использоваться обычная сталь, графит, титан. До последнего времени для электролитического производства гипохлорита натрия наиболее широко применяли графитовые электроды. [c.6]

В зависимости от материала катода лимитирующей стадией электродного процесса может быть разряд ионов водорода.(тео-рия замедленного разряда) или эвакуация атомарного водорода из электрода с образованием газообразного продукта [25—34] причем при различных условиях электролиза даже для одного и того же катодного материала могут изменяться соотношение скоростей указанных выше стадий электродного процесса и их влияние на перенапряжение выделения водорода. [c.18]

Хотя эти данные ориентировочные, поскольку зависят от технологических особенностей образцов и методики измерения, они показывают, что рост удельной поверхности улучшает качество катодного материала до определенного оптимального значения. Действительно, наиболее высокой электрохимической активностью обладает ЭДМ-2, несмотря на то, что его удельная поверхность ниже, чем у ХДМ. Существенная роль здесь принадлежит строению и размерам пор, которые определяют эффективность работы пористого электрода (см. гл. 1). Важно, что ХДМ содержит меньше хемосорбированной воды, чем ЭДМ-2. В этих условиях некоторое преимущество ХДМ по удельной электрической проводимости не имеет решающего значения. [c.92]

Для работы аккумулятора ключевым являлся факт отсутствия в апротонных растворителях протонов. При разряде происходит растворение лития на отрицательном электроде и внедрение его в кристаллическую решетку материала положительного электрода (катодная интеркаляция). При заряде процессы должны протекать в обратном направлении. Литиевый источник тока становится циклируемым, если структура основного реагента допускает внедрение второго реагента без разрушения и реакция внедрения обратима. [c.148]

Процесс организован таким образом, что на поверхности (или по объему) трехмерного электрода с высокоразвитой поверхностью из углеродного волокнистого материала идет осаждение карбоната кальция и совместное осаждение (или соосаждение) стронция в результате реакций, протекающих при катодной поляризации электрода. [c.95]

Механизм катодного восстановления кислорода изменяется в зависимости от материала электрода, который может обладать различными каталитическими свойствами. При использовании электрода из активированного угля процесс восстановления кислорода начинается с образования перекиси водорода [c.21]

Первые попытки разделения газов были сделаны с помощью укороченных колоколов или жалюзийных электродов. Затем стали применять колокола, к которым в виде мешка подвешивались диафрагмы из асбестового волокна или другого материала. Наибольшее распространение в промышленности получили электролизеры с двойными или одинарными пористыми диафрагмами, которые надежно разделяют катодное и анодное пространства, что обеспечивает безопасность процесса. При использовании двойной диафрагмы повышается напряжение на электролизере, но выделяемые газы получаются более чистыми. В большинстве современных моно- и биполярных электролизеров применяются одинарные диафрагмы. [c.119]

Для суждения о том, как изменится количество электролита в приэлектродных пространствах, необходимы сведения о протекающих на электродах процессах, зависящих от природы электролитов и материала электродов. Например, при электролизе сериой кислоты с платиновыми электродами электрический ток переносят ионы НзО и SO4. Ионы ЗО из катодного пространства перемещаются к аноду, однако, окисляются на электроде молекулы воды (или ионы гидроксила) с выделением О2 [c.201]

Для проведения электродиализа применяют различной конструкции аппараты, называемые электродиализаторами. Основой таких аппаратов является трехкамерная ячейка, среднее пространство которой отделено от крайних электродных камер мембранами. Подлежащий очистке коллоидный раствор помещают в среднюю камеру, в то время как крайние камеры наполняют водой. Мембрана, расположенная у отрицательного электрода называется — катодной, а у положительного — анодной. Следует обращать большое внимание на выбор материала для анода, чтобы избежать анодного растворения и переноса ионов металла через анодную мембрану в среднюю камеру. В связи с этим в качестве анода обычно употребляют платину или графит. В качестве катода могут служить различные металлы — железо, никель, медь. [c.223]

Равновесный потенциал не зависит от состояния поверхности электрода, например, от способа предварительной обработки поверхности, адсорбции на электроде органических веществ, от того, какими кристаллографическими гранями представлена поверхность, и т. д. Все эти факторы одинаково изменяют скорости катодного и анодного процессов. Необходимо только учитывать, что при сильном уменьшении тока обмена начинает сказываться присутствие в растворе различных примесей, способных окисляться или восстанавливаться и тем самым вызывать отклонение потенциала системы от равновесного значения. Напомним также, что окислительно-восстановительные потенциалы не зависят от материала электрода. Стационарный потенциал в принципе зависит от всех тех факторов, которые влияют на скорость электродных процессов. Поэтому стационарные потенциалы часто плохо воспроизводимы. [c.211]

Простейший концентрационный преобразователь — электрохимический диод — представляет собой миниатюрную электрохимическую двухэлектродную ячейку из инертного материала (стекла, пластмассы и т. п.), заполненную раствором, который содержит окисленную и восстановленную формы вещества (рис. 98, а). Предположим, что поверхность одного электрода значительно меньше поверхности другого. При поляризации такой системы протекающий через нее ток лимитируется процессами на маленьком электроде. Если концентрация одной из форм, например окисленной, значительно меньше концентрации другой формы (в 10—100 раз), то описанную ячейку можно использовать для выпрямления тока. Действительно, при катодной поляризации на микроэлектроде реагируют частицы Ох с малой концен- [c.222]

В качестве катодного материала в марганцево-магниевых элементах применяется смесь пиролюзита и ацетиленовой сажи (фильбургина) с добавкой 37о хромата бария. Последний повьш1ает емкость электрода на -> 7—15%. Отрицательный электрод элемента (обычно стаканчиковой конструкции) изготовляется из коррозионностойкого магниевого сплава, содержащего небольшие добавки А1, 2 . Мп и Са. [c.877]

Части катода, не участауюише или мало участвующие в электролизе, защищают либо лаком, либо покрытием стойким материалом, например эбонитом. Очень важно запдатить катод на границе раздела воздух — электролит, где он подвергается одновременному воздействию обеих фаз. Особенно пригодным оказалось в этом случае покрытие никелем. Предлагались в качестве катодного материала также хромо-никелевые стали, например V2A. В качестве анодного материала, вследствие необходимости применения высоких плогностей toKa, пригодна только платина. Из соображений экономии этого ценного металла стремятся по возможности уменьшить вес анода, — поэтому часто употребляют сетчатые электроды, [c.391]

В литературе имеются многочисленные примеры, в которых восстановительная способность одного и того же катодного материала существенно заиисит как от способа приготовления электрода, так и от подготовки его поверхности. [c.30]

Идея использования таких элементов и применения графита в качестве катодного материала не нова. В литературе, особенно патентной, имеется целый ряд указаний на целесообразность их применения. Так, Кастнер предложил способ восстановления нитросоединений, в котором амальгама служит анодом, а катодом — железный электрод. Связь между анодом и катодом обеспечивается реостатом, регулирующим скорость реакции [24]. Внешнезамкнутый элемент амальгама натрия — графит для восстановления ацетона с целью получения пинакона был запатентован в ФРГ в 1949 г. [25]. Имеются патенты по короткозамкнутым элементам. В частности, для того же ацетона запатентовано предложение использовать в качестве насадки целый ряд металлов и графит [25]. [c.188]

Многими авторами предлагались насадки из различных материалов. Из них, по-видимому, наиболее перспективной насадкой является графит. Целесообразность применения именно графитовых насадок обусловливается специфическими условиями работы разлагателей. Потенциал амальгамы натрия близок к —1,8 в. Поставленные опыты показали, что по высоте насадки ток резко падает. При прохождении больших токов омические потери даже при самых минимальных расстояниях катода от амальгамы достигают несколько десятых долей вольта. Следовательно, в случае короткозамкнутого и внешнезамкнутого элементов потенциалы катодного материала будут менее отрицательны, чем стационарный потенциал амальгамы натрия, т. е. менее отрицательны, чем —1,8 в. Поэтому, чтобы иметь возможность проводить процесс при больших скоростях, можно, не увеличивая кажущейся поверхности метода, увеличивать его истинную поверхность, т. е. применять пористые насадки. На возможность интенсификации процессов при одних и тех же потенциалах таким образом было обращено внимание в работах Стендера и Ксен-жека [27, 28]. Можно, конечно, применять и металлокерамические электроды, но применение графита более целесообразно по экономическим соображениям. Кроме того, графит обладает большой адсорбционной способностью, что может оказывать влияние на направление процесса восстановления, в частности, на образование гидродимеров. Так как графитовые электроды обладают вполне определенными электро [c.188]

Специфическое влияние катодного материала можно усмотреть также [ в опытах Тафеля ), по которым при применении ртутного электрода зотная кислота в сильно сернокислом растворе восстанавливается почти оличесгвенно в гидроксиламин, в то время как на медном электроде, окрытом губчатой медью, образуется почти количественно аммиак, бла- [c.312]

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]

Для некоторых целей могут представлять интерес резервные магниевые элементы с серой в качестве катодного материала. Такие элементы имеют очень хорошую сохранность в сухом состоянии без специальной герметизации. Активный материал имеет низкую стоимость производство положительного электрода более технологично, чем с Ag l, u l или РЬСЬ. [c.110]

Морхаус и Гликсман [Л. 38] использовали серу в качестве катодного материала для магниевых элементов длительного действия. Среди достоинств серы они прежде всего указывают на ее хорошие удельные характеристики. Теоретическая удельная емкость серы составляет 1,72 а-ч/г и 3,46 а-ч/см , что значительно выше, чем у обычных катодных деполяризаторов. В то же время коэффициент использования серы, полученный в опытных образцах, превышал 80% Хотя разрядный потенциал серного электрода довольно низок (около — 0,4 в по нормальному водородному электроду), зато его изменение в течение разряда очень незначительно. Сера к тому же является дешевым и доступным материалом. [c.111]

Электроды работают в условиях контакта с химически активными веществами, что требует стойкости их к износу и разрушению. При этом используют в качестве катодного материала сталь, графит, титан, в качестве анодного —графит, магнетит, платину и комбинированные материалы платину — ирридий, ОРТА, платину— титан и др. Наибольший практический интерес для процесса получения гипохлорита натрия имеют электроды с активным покрытием на основе двуокиси рутения (ОРТА). Срок службы таких электродов составляет до 4 лет и более. При концентрации хлоридов в растворе 30—35 г/л рекомендуемая плотность тока для таких электродов должна быть не выше 1000 А/м при напряжении около 5 В. При снижении содержания хлоридов в рассоле до 7—15 г/л плотность тока должна быть снижена до 700 А/м при напряжении 6—7 В [63]. [c.216]

Основными конструктивными элементами испарителей являются катодный узел, поджигающее устройство и анодный электрод. Катодный узел включает собственно катод, вьшолненный из геттерного материала и, как правило, имеющий водяное охлаждение, один или несколько электростатических экранов, опорные изоляторы и электрические гермовводы. Поджигающее [c.148]

Влияние материала электрода иногда приписывают только величине перенапряжения водорода на нем. Действительно, на металлах с высоким водородным перенапряжением реакции восстановления часто идут полнее. Кроме того, на таких электродах легче могут быть достигнуты потенциалы, при которых происходит носстановление трудно восстанавливаемых соединений. Однако в общем случае прямого параллелизма между водородным перенапряжением на электродном материале (его катодным потенциалом) и его активностью по отношению к реакциям электровосстановления не существует. Более того, оказывается, что некоторые соединения лучше восстанавливаются на катодах с низким перенапряжением и хуже или даже вообще не восстанавливаются на металлах с высоким водородным перенапряжением. Такое избирательное электровосстановление органических соединений представляет собой распространенное явление (Л. И. Антропов, 1951). Примеры избирательного восстановления приведены в табл. 21.1. На катодах с низким перенапряжением — платине и никеле (особенно в форме черни или губки) —преимущественно восстанавливаются изолированные ненасыщенные связи в органических соединениях жирного ряда и двойные связи в бензольном кольце. В то же время эти связи практически ке гидрируются на катодах, обладающих высоким водородным перенапряжением, таких, например, как ртуть или свинец. Напротив, полярные группы — карбонильная и карбоксильная — восстанавливаются на катодах с высоким перенапрям ением водорода и не затрагиваются на катодах с низким перенапряжением. Исключение составляют нитро- и нитрозо- [c.432]

Ртутный капающим электрод пе прпмсппм для решения большинства зя-да , связанных с анодным окислением веп[ества, ввиду малого значения потенциала анодного растворения ртутн (500 мВ, относительно НКЭ). Невоз-мо кно также катодное восстановление веществ, более благородных, чем ртуть. Кроме того, прн проведении некоторых электрохимических реакций с органическими веществами значительную рс ль могут играть электрокаталити-ческие свойства материала электрода. [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология