Натрия ионы, разряд

Рассол, поступающий на электролиз, представляет многокомпонентную систему, в которой содержатся ионы натрия, хлора, гидроксоний-катион и гидроксид-анион. Последовательность их разряда и образующиеся продукты определяются в соответствии с правилом разряда (21.2.1) величиной их потенциалов разряда, которые зависят от условий электролиза и, весьма существенно, от материала катода. Различают два варианта технологического процесса электролиза водного раствора хлорида натрия электролиз с твердым железным катодом (диафраг-менный метод) и электролиз с жидким ртутным катодом. [c.338]

Кроме потерь хлорноватистокислого натрия вследствие разряда ионов на аноде возможны значительные потери от восстановления на катоде по уравнению [c.366]

О разряде ионов на катоде существуют две основные, противоположные точки зрения. Одни авторы считают первичным процессом разряд ионов натрия, другие — разряд ионов алюминия (или более сложных комплексных ионов, содержащих алюминий). [c.431]

При электролизе раствора едкого натра ионы Н, даже при незначительной концентрации, разряжаются гораздо легче ионов натрия поэтому на катоде происходит процесс разряда ионов Н по уравнению [c.174]

Как упоминалось выше, водород появляется в хлоре вследствие разряда ионов водорода на амальгамном катоде (наряду с разрядом ионов натрия). Скорость разряда водорода на чистой амальгаме натрия настолько мала, что присутствие водорода в хлоре трудно установить обычным методом газового анализа. Поэтому количество водорода, определяемое газовым анализом, обусловлено присутствием в электролите и амальгаме металлов, понижающих перенапряжение водорода на амальгамном катоде. [c.183]

В ходе электролиза происходит разложение, а также испарение воды. Однако изменение концентрации токопроводящей соли в результате этих двух процессов настолько незначительно, что практического значения не имеет. Изменение концентрации токопроводящей соли в результате разложения под действием электрического тока также обычно весьма несущественно или совсем не имеет места. Действительно, если обработка ведется в водном растворе хлористого натрия, то разряд иона хлора возможен лишь в случае электролиза переменным током с применением графитового электрода [62]. [c.80]

При электролизе с ртутным катодом перенапряжение водорода на нем столь велико, что становится возможным процесс разряда иона натрия на катоде, а на аноде и в этом случае идет разряд иона хлора. Металлический натрий, выделяясь на катоде, растворяется в рт]ути, образовывая амальгаму натрия, которая непрерывно выводится из электролизера. В отдельном аппарате (разлагатель) амальгама разлагается водой и образует щелочь и водород, а металлическая ртуть подается специальным насосом в электролизер, где она вновь насыщается разряжающимся натрием. Проток ртути по ванне и разлагателю осуществляется самотеком (за счет уклонов). [c.259]

При прохождении постоянного электрического тока через водный раствор хлорида натрия на железном катоде разряжаются ионы гидроксония Н3О+, потенциал разряда которых в насыщенном растворе хлорида натрия, даже при учете перенапряжения, составляет 4-1,1 В, тогда как потенциал разряда ионов натрия равен -Ь2,71В. [c.338]

В результате разряда ионов Н3О+ в катодном пространстве накапливаются ионы ОН и образуется раствор гидроксида натрия [c.339]

На ртутном электроде вследствие высокого перенапряжения водорода и деполяризации натрия за счет образования амальгамы становится возможен разряд ионов натрия. Потенциал амальгамного электрода зависит от концентрации металла в амальгаме, а также от концентрации ионов натрия в электролите и может быть вычислен по уравнению [c.159]

В современной промышленности электролитическое производство хлора и каустической соды основано на использовании двух различных методов электролиза с твердым катодом (диафраг-менный) и с ртутным катодом. Эти методы различаются по реакциям, протекающим на катодах. На твердом катоде в процессе электролиза происходит разряд ионов водорода, а в электролите образуется щелочь. На ртутном катоде разряжаются ионы натрия, в результате образуется амальгама натрия, которую выводят из электролизера и разлагают водой при этом выделяется водород и образуется щелочь. Освобождающуюся при разложении амальгамы ртуть возвращают в электролизер. [c.131]

При электролизе водных растворов хлористого натрия возможен также разряд ионов гидроксила и молекул воды. [c.134]

Разряд ионов натрия на стальном катоде практически невозможен, так как стандартный потенциал реакции Na+ + е —> Na [c.141]

Второй пример образования двойного электрического слоя относится к системам, в которых заряды не могут свободно переходить через границу между электродом и раствором. Электроды в таких системах называются идеально поляризуемыми электродами. В отличие от идеально поляризуемых электроды в системах, рассмотренных в первом примере, называются неполяризуемыми электродами. Простейший пример электрода, приближающегося по своим свойствам к идеально поляризуемому,— это ртутный электрод в водном растворе фторида натрия. При помощи внешнего источника тока можно изменять потенциал этого электрода и с очень хорошим приближением полагать, что весь ток идет на изменение заряда поверхности ртути. Лишь при больших анодных потенциалах будет наблюдаться растворение ртути, а при больших катодных — разряд ионов Ыа+ с образованием амальгамы натрия. В интервале между этими крайними потенциалами, который составляет около 2 В, плотность заряда ртутного электрода принимает различные — сначала положительные, а затем отрицательные — значения. В частности, при некотором потенциале =0. [c.27]

Образование ионов СЮ существеннейшим образом влияет на дальнейший ход электролиза, так как разряд этих ионов (кривая /, рис. У-9) происходит при значительно меньших потенциалах анода, чем ионов С1 (кривая 2) Поэтому уже при незначительных концентрациях хлорноватистокислого натрия на аноде начнется совместный разряд ионов 01 и С10 . [c.142]

Для снижения температуры плавления поваренной соли к электролиту добавляют некоторые соли. Однако эти добавки не должны содержать ионы, способные восстанавливаться на катоде вместе с натрием, ухудшать свойства электролита (электропроводность, плотность, вязкость и др.) и способствовать разряду на аноде какого-либо нежелательного продукта, например кислорода. [c.520]

Поскольку потенциалы выделения водорода и разряда ионов натрия близки между собой, на ртутном катоде протекают одновременно оба эти процесса. Соотношение между ними определяется главным образом плотностью тока. При малых плотностях тока выделение водорода является основным процессом. По мере [c.160]

Имеется также предположение, что определяющей стадией суммарного электродного процесса является разряд ионов ВО2 с образованием в качестве промежуточного продукта свободных радикалов ВО2. Последние могут вступать во вторичные реакции, ведущие к образованию пербората натрия. [c.211]

Наличие в электролите ионов кальция, бария, натрия и калия может вызвать снижение выхода магния по току за счет разряда перечисленных ионов. Это становится возможным при слишком [c.514]

Скорость разложения амальгам щелочных металлов определяется скоростью разряда ионов водорода. Графически процесс можно иллюстрировать с помощью анодной и катодной поляризационных кривых (рис. 17). Как показали исследования, процесс образования ионов натрия из амальгамы протекает с очень высокой скоростью, разряд ионов водорода чрезвычайно замедлен, поэтому скорость реакции [c.40]

Катодом в ванне является ртуть — на ней идет разряд ионов натрия, аноды — графитовые. Диафрагма не требуется, так как в [c.400]

Катодный процесс сопровождается перенапряжением диффузии с увеличением плотности тока концентрация ионов А +, связанных в комплексы, в прикатодном слое падает за счет транспортных затруднений, а ионов N3+ —растет. При относительно большой концентрации ионов натрия и высокой температуре электролита на катоде может происходить разряд ионов натрия (наряду с алюминием) с образованием металла или полу-валентных ионов [c.149]

При электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов (натрия или калия) на аноде происходит разряд хлорид-ионов с выделением хлора [c.168]

Напряжение разряда ионов Н" и С1 меньше, чем ионов Na и ОН, поэтому на катоде восстанавливаются ионы Н , а на аноде окисляются ионы С1". Раствор в катодном пространстве (католит) постепенно обогащается едким натром. Так как последний может реагировать с выделяющимся на аноде хлором, то электролиз ведется в приборе с диафрагмой (колоколом). [c.38]

Поскольку разряд молекул воды с выделением водорода на ртути протекает очень слабо, на катоде идет разряд ионов натрия [c.305]

Электролиз — процесс, обратный процессу в гальваническом элементе с металлическим электродом. Минимальное напряжение для электролиза раствора соли определяется по таблице электродных потенциалов. Для осуществления процесса электролиза на электроды следует подать напряжение, несколько большее, чем э. д. с. гальванического элемента. При разряде катионов на катоде в первую очередь будут разряжаться те ионы, у которых. .. (наименьшее, наибольшее) положительное и. .. отрицательное значение потенциала. В растворе находятся катионы (С=1 г-ион/л) натрия, калия, алюминия, золота, серебра, меди, железа, кадмия. На электролизер подано напряжение 3 в. Какова теоретически последовательность осаждения металлов (См. табл. 3.4) [c.126]

Что касается анионов, то для хлора, брома и иода расчетные значения их электродных потенциалов уже указаны выше. Кроме того, более или менее надежные сведения о последовательности разряда анионов 0Н , МОз , 8 504 из расплавленной эквимолекулярной смеси хлоридов натрия и калия при 700°С имеются в работе [4]. Стандартный потенциал иона Р" при 25°С в 2 раза больше такового для С1 и нет оснований ожидать изменения [c.243]

Перенос тока при электролизе осуществляется главным образом катионами натрия и анионами, содержащими фтор, концентрация которых в криолито-глиноземном расплаве наибольшая. Вследствие преимущественного переноса одних ионов и разряда на электродах других изменяется состав электролита. Анолит обогащается фторидом алюминия [c.270]

При электролизе на катоде разряжаются ионы Na+ с образованием металлического натрия, а на аноде идет разряд ионов С1 и образуется газообразный хлор. На практике эта простая первичная схема электролиза осложняется. рядом побочных процессов, я также обстоятельств, затрудняющих осуществление производственного процесса. Основная сложность процесса заключается в том, что хлорид натрия плавится при 800° С, а натрий имеет температуру кипения около 883° С выше 800°С давление паров натрия настолько высоко, что он почти полностью испаряется. Кроме того, при этих температурах натрий энергично растворяется в расплаве и начинает реагировать с кислородом воздуха и с веществами, входящими в состав футеровки ванн. [c.311]

Тот факт, что напряжение разложения для растворов различных кислот и оснований имеет одну и ту же величину, заставил Леблана заключить, что в каждом случае на аноде и катоде соответственно происходят одни и те же электролитические процессы. Единственным процессом, который может быть общим для всех водных растворов, является разложение воды, складывающееся из разряда ионов водорода на катоде с последующим выделением газообразного водорода и разряда ионов гидроксила на аноде, приводящего к выделению газообразного кислорода. Например, единственные катионы, присутствующие в растворе серной кислоты,— это ионы водорода, и поэтому они должны разряжаться на катоде из анионов в растворе полностью преобладают сульфат-ионы, и несомненно, что именно они переносят ток к аноду, разряжаются же ионы гидроксила, находящиеся в растворе в крайне низкой концентрации. Подобно этому в растворе гидрата окиси натрия ионы гидроксила разряжаются на аноде, а на катоде, согласно Леблану, разряжаются ионы водорода, хотя их концентрация очень мала. Более пойное представление о механизме электролиза воды буд т дано позднее. [c.584]

Катионы натрия невозможно восстановить в водном растворе. Поэтому после окончания восстановления ионов Мп будет происходить разряд только воды [c.165]

Аккумулятор работает при 300—350°С и имеет э. д. с. более 2 В. Рабочая температура определяется температурой плавления полисульфида натрия. В процессе разряда ионы натрия проходят через твердый электролит вплоть до образования в катодном пространстве Маг5. После разряда аккумулятор может быть заряжен от внешнего напряжения до получения исходного расплава пентасульфида натрия с некоторым количеством элементарной серы. Суммарный процесс в натрий-серном аккумуляторе соответствует равнению [c.221]

На основании полученных результатов строится график в координатах доля анодной зоны поверхности — сила тока и определяется положение максимума на кривой. В отдельном эксперименте снимаются поляризационные кривые на тех же самых электродах модели коррозионного элемента и рассчитываются значения наклонов тафелевских участков обеих кривых для анодного процесса ионизации железа и для катодного разряда ионов водорода на медном катоде. Электролитом может служить 0,1 н. раствор серной кислоты с добавкой для лучшей электропроводности 1,0 н. сульфата натрия. Полученные данные по определению коэффициентов и дают возможность определить /max. [c.257]

Если продолжать электролиз до тех пор, пока все хлорид-ионы разрядятся, а затем вьтарить оставшийся раствор, то ионы Na" и ОН образуют друг с другом твердый гидроксид натрия (NaOH). [c.124]

Представление об электрохимическом механизме растворения жидких металлов (амальгам) с идеально однородной поверхностью было количественно развито А. Н. Фрумкиным в его работе, посвященной интерпретации опытов Бронстеда и Кейна по разложению амальгамы натрия. Скорость разложения такой амальгамы в щелочном растворе оказалась пропорциональной концентрации амальгамы в дробной степени а, близкой к /j. Такая закономерность совершенно необычна для кинетики химических реакций. Б то же время эта зависимость непосредственно вытекает как следствие электрохимического механизма парциальных процессов ионизации натрия и разряда Н-ионов на поверхности амальгамы. Потенциал амальгамы натрия в растворе NaOH определяется соотношением квнцентрации ионов натрия в растворе и концентрации металлического натрия в амальгаме [c.131]

Таким образом, варьируя напряжение, можно выделять на электродах те или иные ионы из числа имеющихся в данном электролите. Эта особенность электролиза широко используется в аналитической химии (методы электроанализа). При электролизе растворов солей, содержащих ионы, которые окисляются и восстанавливаются при больших потенциалах, наблюдается разложение воды. Это объясняется тем, что разряд ионов требует меньшего отрицательного, а разряд ионов ОН меньшего положительного потенциала, чем разряд катионов и анионов соли. Так, при электролизе сульфата натрия ион натрия может разрядиться только на катоде, состоящем из ртути, так как на ртути, с одной стороны, напряжение разряжения натрия снижено (за счет образования амальгамы), а с другой — имеет место перенапряжение (выделения водорода). Если производить электролиз с другими электродами, например с угольными или платиновыми, то на катоде будет происходить только разряд ионов Н+, а на аноде — только разряд ионов ОН (разряд ионов sor и превращение их в SjOg требует высокого потенциала). Ионы натрия и ионы сульфата принимают участие в переносе тока и замещают те ионы Н " и ОН, которые разрядились на электродах. Убыль ионов водорода и гидроксила компенсируется процессом диссоциации воды. В итоге на катоде мы получим раствор щелочи, так как там соберутся ионы натрия и ионы ОН (при удалении ионов Н+ концентрация ОН растет по закону [Н][ОН] = = onst), а на аноде — раствор кислоты за счет накопления ионов Н+ и sor. [c.424]

Решение. При электролизе раствора хлорида натрия на аноде (графит) можно ожидать выделения хлора по реакции С1 — 2е —> V2 I2, а также кислорода по реакции 20Н —2е—>-—> V2O2-f Н2О. Определим равновесные потенциалы разряда ионов ОН и С1 на графите. [c.226]

Так как перенапряжение существенно влияет на величину потенциала разряда, то оно может кардинально изменить и последовательность разряда ионов при электролизе. Так, например, большое катодное перенапряжение водорода на таких металлах как железо, цинк, медь, никель препятствует разряду ионов Н3О+ и позволяет получать эти металлы электролизом водных растворов их солей. Наоборот, малое катодное перенапряжение водорода на бериллии, алюминии, тантале или при электролизе растворов солей лития, натрия, калия не может компенсиро- [c.333]

На ртутном катоде разряд ионов гидроксония Н3О может происходить только при малых, менее 50 А/м , плотностях тока. В условиях промыпхленного электролиза водных растворов хлорида натрия в электролизерах с ртутным катодом плотность тока составляет 5—ЮкА/м .При такой плотности тока, вследствие перенапряжения потенциал разряда ионов Н3О составляет +2,0 В. В то же время, за счет растворения выделившегося металлического натрия в ртути, образуется амальгама КаНёп, представляюш ая качественно новый электрод, потенциал разряда натрия на котором составляет +1,2 В. Поэтому, на катоде будут разряжаться ионы натрия. [c.343]

Другими побочными реакциями могут быть разряд ионов Ыа+ на катоде и дальнейшее его взаимодействие с электролитом с образованием субфторидов натрия (МзаР). [c.492]

В качестве примера источника с твердым электролитом можно привести натрий-серный аккумулятор. Электролитом в этом аккумуляторе служит мембрана из р-алюмината натрия Na Na20(9- ll)Al20з Na2S5, S Аккумулятор работает при 300—350 С и имеет ЭДС более 2 В. Рабочая температура определяется температурой плавления полисульфида натрия. В процессе разряда ионы натрия проходят через твердый электролит вплоть до образования в катодном пространстве ЫагЗ. После разряда аккумулятор может быть заряжен от внешнего напряжения до получения исходного расплава пентасульфида натрия с некоторым количеством элементарной серы. Суммарный процесс в натрий-серном аккумуляторе соответствует уравнению [c.266]

С другой стороны, электрод вообще стремится приобрести некоторый потенциал и в том случае, когда раствор не содержит электроно-активных веществ (т. е. таких компонентов ред-окс систем, которые способны в данных условиях окисляться и восстанавливаться). Например, в растворе перхлората натрия (неэлектроактивное вещество) потенциал вызван крайне небольшим количеством электронов, обмениваемых в единицу времени различными примесями, растворенным кислородом, диффундирующим из воздуха, а также обусловлен медленным разрядом ионов и молекул растворителя (обычно воды) и т. п. Так как эти факторы непостоянны, то и приобретаемый электродом потенциал неустойчив, медленно устанавливается, на него влияют скорость перемешивания раствора, положение в растворе, величина, состояние поверхности и материал электрода и т. п. Возникающий при этих условиях потенциал называется смешанным, так как он обусловлен участием в электродных процессах различных не поддающихся учету веш,еств, в отличие от равновесного потенциала, который приобретает электрод при участии в электрохимической реакции обоих компонентов одной и той же ред-окс системы. [c.34]

Электролитический способ получения гипохлорита натрия был открыт около 1882 г., почти одновременно в России (А. П. Лидов и В. А. Тихомиров) и за границей [6]. Этот способ основан на получении хлора и его взаимодействии со щелочью в одном и том же аппарате — электролизере. Если вести электролиз раствора Na l в ванне без диафрагмы, то на катоде будет выделяться водород и образовываться щелочь, а на аноде идти разряд ионов хлора. Образующийся на аноде хлор растворяется в электролите и взаимодействуя со щелочью, дает гипохлорит натрия. Последний в значительной степени диссоциирует с образованием ионов [c.422]

Для получения 1 г-мол ЫаСЮз по этой реакции необходимо всего 6F (по 2F на образование каждого г-мол НС10 и Na lO). Побочной реакцией на аноде является разряд ионов ОН (или восстановление молекул боды). Следовательно, нужно выбрать условия, обеспечивающие высокое перенапряжение выделения кисло-)ода. Поэтому в качестве материала анода применяют графит, аньше применяли также платиновые и магнетитовые аноды. Низкие температуры способствуют повышению перенапряжения кислорода и, следовательно, высоким выходам по току, но при повышенных температурах ускоряется реакция химического образования хлората. Катодный процесс сводится к выделению водорода. Так как хлорноватистая кислота и гипохлорит натрия связываются в хлорат, то концентрация их остается невысокой, и при этих условиях выхода по току хлората могут превосходить 90%. [c.424]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология