Ртуть катодный материал

Важной характеристикой материала катода является перенапряжение выделения водорода. В зависимости от его величины катодные материалы можно разделить на три группы с высоким перенапряжением (ртуть, свинец, цинк, олово, кадмий) [c.16]

Ртуть занимает особое место в качестве катодного материала. Она требует другой аппаратуры и другой техники работы. Кроме того, процесс электролиза на ртутном катоде сопровождается интенсивным выделением пузырьков газов и нагреванием раствора. [c.68]

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]

Материал катода. Карбонильные соединения алифатического ряда восстанавливаются преимущественно на металлах с высоким перенапряжением водорода. Наиболее часто в качестве катодного материала используют свинец и его сплавы, ртуть, амальгамы щелочных металлов, цинк, кадмий, олово и графит. Природа материала катода оказывает решающее влияние на характер восстановительного процесса. [c.211]

Материал катода. В препаративных синтезах для осуществления катодного отщепления галогена выбор материала катода определяется целями эксперимента. В тех случаях, когда необходимо полное удаление всех имеющихся атомов галогена, применяют катодный материал, обладающий наиболее высоким перенапряжением водорода, — чаще всего свинец [16], кадмий или ртуть [14, 17—19]. [c.237]

В период, когда разлагатели амальгамы питали недостаточно чистой водой или применяли для разложения амальгамы недостаточно долговечный катодный материал, приходилось часто вскрывать разлагатели для регенерации насадки. Поэтому горизонталь- ные разлагатели имели съемные крышки. Поскольку водород в разлагателях амальгамы содержит ртути во много раз больше, чем предусмотрено санитарными нормами для воздуха рабочих помещений, а разлагатели амальгамы работают под небольшим давлением во избежание подсоса воздуха из атмосферы, то при наличии съемных крышек возникает опасность попадания паров ртути в производственное помещение. Вследствие этого, а также для упрощения конструкции в последние годы стали делать глухие разлагатели лишь с люками для закладки и выгрузки насадки. [c.133]

Краски, содержащие катодные по отношению к защищаемому материалу вещества (например, пигменты окислов меди и ртути), резко повышают скорость коррозионных процессов при повреждении покрытия, поляризуя материал анодно. Краски, в которые входят анодные по отношению к материалу пигменты, при наруше- ии покрытия обеспечивают в значительной степени его катодную защиту. Электрохимически активное протекторное покрытие позволяет получить краски, содержащие в качестве пигмента цинковый порошок. Особое значений эти краски приобрели еще и потому, что при сварочных работах по такому грунту качество сварки, как правило, не ухудшается. [c.197]

Тлеющий разряд возникает при малых давлениях газа (единицы и десятые доли кПа) и значительных сопротивлениях во внешней цепи. Тлеющий разряд представляет собой совокупность нескольких значительно отличающихся светящихся и темных участков в газовом промежутке (рис. 111.59). Наибольшее падение напряжения наблюдается в зоне 2 (катодном темном пространстве), где имеет место увеличение кинетической энергии электронов за счет электрического поля. Электроны вылетают из катода в результате ударов положительных ионов и быстрых атомов о материал катода (вторичная ионно-электронная эмиссия). Движущиеся к аноду электроны, соударяясь с молекулами и атомами, возбуждают и ионизируют их. Переход из возбужденных состояний в нормальное сопровождается свечением. Тлеющий разряд используется в газосветных лампах, наполненных аргоном, неоном с добавками паров ртути. [c.251]

Общая принципиальная схема полярографической установки показана на рис. 1-6. Ртутные капельные электроды используются практически только в катодной полярографии, поскольку уже при потенциалах +0,2—1-0,3 В по насыщенному каломельному электроду (Нас. КЭ) ртуть начинает растворяться и становится неприменимой в качестве материала индикаторного электрода. В промышленных методах анализа газов почти всегда используются только твердые электроды. Обычно используются проволочные (цилиндрические), точечные, сетчатые, пластинчатые электроды из благородных металлов. Вместо ртутного анода исполь- [c.21]

Катодные процессы в электролизерах с твердым и жидким катодами совершенно различны. Основные особенности катодного процесса в ртутном электролизере определяет материал катода ртуть. [c.92]

Константа а в уравнении Тафеля (4.22) зависит от материала катода или материала инородных катодных включений в составе сплавов и численно определяется как величина перенапряжения при плотности тока, равной 1 А/см . Наиболее высокое перенапряжение наблюдается на свинце, ртути, кадмии, цинке. [c.89]

Чем выше катодный потенциал восстановления данного органического соединения, тем труднее оно восстанавливается. Более высокие анодные потенциалы окисления соответствуют труднее окисляемым соединениям. Поэтому возможности электрохимического восстановления лимитируются перенапряжением водорода, а электрохимического окисления — перенапряжением кислорода. Поскольку и то и другое в значительной степени зависит от материала электродов, то для более трудно восстанавливаемых соединений следует брать материал катода, характеризующийся большим перенапряжением водорода (цинк, ртуть), для трудно окисляемых — материал анода с большим перенапряжением кислорода (гладкая платина, золото). [c.404]

Влияние условий электролиза. Наиболее благоприятные катодные материалы для восстановления карбонильных алифатических соединений до вторичных спиртов — ртуть и свинец в кислых растворах. Например, при восстановлении пропионового альдегида до пропилового спирта выход последнего находится в следующей зависимости от материала катода (при pH = 7) [19] [c.118]

В электрохимических преобразователях на основе фазовых переходов на электродах используют процессы катодного осаждения и анодного растворения металлов (меди, серебра и др.) на инертных электродах или электродах из того же металла процессы восстановления или образования пленок солей или окислов (Ag l-f ё -> Ag+ l- d (0Н)2+ +2e->- d- -20H и др.) процессы выделения и ионизации водорода и др. Приведем некоторые примеры хемотронов данного типа. В качестве электрохимических счетчиков машинного времени используют малогабаритные кулонометры. Трубку из прозрачного материала заполняют двумя столбиками ртути, разделенными столбиком электролита. С обоих концов трубку герметично закрывают. Прибор включают в цепь питания контролируемого оборудования так, чтобы через [c.224]

Константа Ь зависит от природы реакции и температуры и при 298 К обычно имеет значение 0,03-0,15 (чаще всего 0,10-0,12). Константа а зависит от природы реакции, материала электрода, состава раствора и температуры. Как видно из уравнения (9.20), а = АЕ при 1=1. Константы а и Ь определяют из графиков зависимости поляризации от логарифма плотности тока (рис.9.9). Кривая AEэ ,= f lgl) отсекает на оси ординат (lgi=l) значение а, а тангенс угла наклона прямой а равен константе Ь. В табл.9.1 приведены значения ааЬ для реакции катодного выделения водорода на различных металлах. Минимальное водородное перенапряжение в кислых растворах наблюдается на платине и палладии, максимальное перенапряжение - на свинце, ртути и кадмии. Перенапряжение изменяется при замене кислотных растворов на щелочные. [c.282]

В предшествующих работах нами были установлены основные положения теории адсорбционной химической поляризации [1]. Многочисленный опытный материал по изучению влияния адсорбционных пленок на кинетику катодного выделения металлов на ртути и на твердых электродах подтвердил высказанное предположение о том, что в определенных границах потенциалов вблизи точки нулевого заряда поверхности возможно образование плотных, почти не проницаемых для разряжающихся ионов адсорбционных слоев. Присутствие последних на электроде приводит к резкому снижению скорости электродных процессов вследствие образования дополнительного потенциального барьера для разряжающихся ионов. [c.276]

Основным физическим методом, использованным при открытии изотопов стабильных элементов, стал метод катодных лучей, впервые применённый для анализа масс элементов Дж.Дж. Томпсоном — метод парабол [5. Исследуя газовую составляющую воздуха, Томпсон в 1913 году впервые наблюдал раздвоение на фотопластинке параболы, описывающей массы атомов инертного газа неона, что было невозможно объяснить присутствием в катодных лучах какой-либо с ним связанной молекулярной составляющей. Война прервала эти работы, но сразу с её окончанием Ф. Астон, работавший до войны с Томпсоном, вернулся к этой тематике и, критически пересмотрев метод парабол, сконструировал первый масс-спектрограф для анализа масс изотопов, имевший разрешение на уровне 1/1000 [6. В 1919 году он использовал новый прибор для исследования проблемы неона и показал, что природный неон является смесью двух изотопов — Ые-20 и Ме-22 [7], так что его химический атомный вес 20,2 (в единицах 1/16 массы кислорода), отличный от целого числа 20, можно объяснить, предполагая, что естественный неон — смесь двух изотопов, массы которых близки к целым числам, смешанных в пропорции 1 10. Тем самым Ф. Астон впервые убедительно экспериментально доказал принципиальное существование изотопов стабильных элементов, которое уже широко дискутировалось в то время в теоретических работах В. Харкинса в связи с проблемой целочисленности атомных весов [8]. Получив прямое подтверждение существования изотопов неона, Астон вскоре на том же приборе, развивая успех, показал сложный изотопный состав хлора, ртути, аргона, криптона, ксенона, ряда галогенов — иода, брома, нескольких элементов, легко образующих летучие соединения — В, 51, Р, 5, Аз, и ряда щелочных металлов — элементов первой группы таблицы Менделеева. Он также зафиксировал шкалу масс ядер, положив в её основу кислород (0-16) и углерод (С-12), в то время считавшихся моноизотопными, и провёл сопоставление их масс. К концу 1922 года им были найдены наиболее распространённые изотопы около трёх десятков элементов (см. табл. 2.1), за что 12 декабря 1922 года он получает Нобелевскую премию. Несколько раньше (1920) он, проанализировав первый экспериментальный материал, формулирует эмпирическое правило целочисленности атомных весов изотопов в шкале 0-16 [9]. В 1922 году в исследовании изотопов к нему присоединился А. Демпстер, предложивший свой вариант магнитного масс-спектро-метра с поворотом исследуемых пучков на 180 градусов [10]. Он открыл основные изотопы магния, кальция, цинка и подтвердил существование двух изотопов лития, найденных перед этим Ф. Астоном и Дж.П. Томпсоном (табл. 2.1). [c.39]

Восстановление фталевой кислоты в кислых растворах (например, в 5 %-й водной серной кислоте) дает с хорошим выходом 1,2-дигидрофталевую кислоту [16—21] транс- и изомеры образуются в соотношении приблизительно 6 1 [21]. Для проведения таких электролизов ранее широко использовали свинцовые катоды, но в процессе восстановления на ннх образуется пористый слои органического осадка [22], и поэтому це--1есообраЗнее использовать в качестве катодного материала ртуть [23]. Гидратация является далеко не единственным способом защиты альдегидной группы от дальнейшего восстановления. В частности, альдегид непосредственно в момент образования может быть переведен в боратный комплекс гидрата [24—27] или в комплекс с гидросульфитом [28, 29]. В тех случаях, когда в реакционной смеси присутствуют катионы натрия, возникает возможность непрямого восстановления, например амальгамой натрия. Имеются убедительные доказательства, что при восстановлении салициловой кислоты промежуточными продуктами являются боратные комплексы, иапример (2). Соль (2) была выделена и охарактеризована (27] в присутствии доноров протонов она подвергается четырехэлектронному восстановлению. Возможный механизм этого процесса может быть описан уравнением (11.4). [c.373]

Электролитическое получение хлора и щелочи широко применяется в современной химической промышленности. В технических электролизерах в качестве анодного материала употребляется главным образом графит, в качестве катодного материала — железо (или ртуть). Электролитом служат растворы хлористого натрия, содержащие 300— 310 г/л Na l электролиз обычно ведется при повышенной температуре (70°). Применяемые плотности тока на аноде колеблются от 500 до 1500 а/м . Степень использования тока по щелочи — 90—95%. [c.145]

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]

Несмотря на то, что каустик, полу-ченньи" в электролизере с ртутным катодом, является наиболее чистым, уделынлй вес таких электролизеров с каждым годом падает. Так, например, в США в 1978 г. ртутные электролизеры составляли всего около 20% от общего числа электролизеров в стране, в Японии полностью отказались от ртути как катодного материала для электролиза поваренной соли 1197]. Такая тенденция объясняется прежде всего токсич1юстью ртути. Содержание ртути в воздухе цехов, в которых находятся ртутные электролизеры и разлагатели амальгамы, несмотря на соблюдение правил техники безопасности, все же выше санитарных норм. Второй причиной является повышение цен на ртуть. Мировое производство последней с каждым годом сокращается из-за недостатка сырья. [c.43]

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]

В лаборатории автора проведены исследования влияния материала катода на электровосстановление органических соединений. В кислых и щелочных растворах применяли следующие катоды кадмий, цинк, свинец, ртуть, олово, висмут, медь, никель, кобальт и железо. Алюминий применяли только в кисетом, а хром, вольфрам, молибден и магний—только в щелочных растворах. Было также изучено влияние температуры, при которой производится отливка низкоплавкового металла, на свойства этого металла при использовании его в качестве катода. Кадмий, цинк, олово и свипец отливали в формы, находящиеся при комнатной температуре и при температуре, которая на 50° ниже точки плавления данного металла. В этой работе по отливке необходим опыт, а поэтому рекомендуется получить консультацию у металлурга. В тех случаях, когда это возможно, использовали металлы чистотой 99,95% или выше. Кадмий, цинк, свинец и олово применяли в форме полос, переплавленных, как указано выше. Вольфрам, медь и магний получали в форме прутков, молибден—в форме листов и никель—в форме толстых пластин, которые затем распиливали, чтобы придать им нужную форму. Висмут, кобальт и хром применяли в виде гальванических покрытий на меди. Покрытие из висмута легко получали из раствора перхлората висмута [34]. Висмутовые аноды применяли с медным катодом. Ванна представляла собой насыщенный раствор перхлората висмута, содержавший на каждые 100 мл 10,4 г 72%-ной хлорной кислоты и 4,6 г трехокиси висмута. Катодная плотность тока [35] находилась в пределах 0,015—0,018 а/см . Рекомендуется слабое перемешивание раствора в ванне. Висмут в качестве катода применяли в виде гальванических покрытий, так как стержни из чистого висмута слишком хрупки. Хром можно осаждать на меди из ванны, содержащей хромовую кислоту и серную кислоту или сульфаты (см. стр. 338 в книге [21]). Медный катод помещали между двумя анодами из листового свинца. Катодная плотность тока составляла [c.321]

Электрохимическая активность органических гетероциклических систем может быть вызвана способностью к окислению или восстановлению либо самого гетерокольца, либо заместителей. Это является общим и не зависит от материала индикаторного электрода. При полярографии с капельным ртутным электродом возможно также образование нерастворимой или недиссоциированной соли с ионами ртути (в таком случае анодная волна соответствует реакции 2Hg-> + 2е) и каталитическое влияние на восстановление ионов водорода, как обсуждалось в разделе П1, А, 2, г. Что касается платинового электрода, количество гетероцикличе-ских систем, исследованных при потенциометрических измерениях, относительно ограничено для катодной области, но намного превышает число полярографических исследований в анодной области, когда необходимо окисление при положительных потенциалах. [c.255]

Примером установки для электролиза раствора Na l по так называемому ртутному метолу может служить ванна, схематически показанная на рис. 187. Катодное пространство (А ) в ней совертттенно отделено от анодною (. 1) глухими боковыми перею-родками и слоем ртути, лежащим на гонкой пластине из мелкопористого материала [c.381]

То же самое относится и к опытам Тафеля и Наумана ") над электролитическим восстановлением кофеина и сукцинимида в сернокислом растворе, которое удавалось только с электродами из кадмия, ртути и свинца на последнем, однако, только в том случае, если катодный потенциал не опускался ниже определенной величины. Этим было доказано влияние потенциала, в то время как влияние материала выражалось в том, что восстановительное действие ртути и свинца при одинаковом катодном потенциале было различно. [c.313]

При электролизе раствора хлористого натрия с получением хлора и щелочи в качестве материала для анодов используется главным образом графит, а катодным материалом служит железо (или ртуть) В промышленности применяются плотности тока на аноде в пределах от 500 до 1500 а/л . При содержании в растворе 300—310 г/л МаС1 и температуре электролита равной 70° степень использования тока по щелочи достигает 90—95%. [c.68]

Метод исследования кинетики электродных процессов, основанный на анализе стационарных поляризационных кривых, называют методом стационарных поляризационных кривых. Этот классический метод был использован еще Хафелем при исследовании кинетики катодного процесса выделения водорода. Он широко применяется и в настоящее время, в особенности при изучении кинетики электродных процессов на электродах, поверхность которых не изменяется в процессе электролиза. Метод стационарных поляризационных кривых удобно использовать при изучении кинетики электродных процессов на стационарных жидких электродах (ртуть, амальгамы, галлий и др.), а также на твердых электродах, если их материал не участвует в электродной реакции. [c.127]

Экспериментальные данные представлены в табл. 7 (по данным [374, 376]). Из нее видно, что изменение природы электродного материала (переход от ртути к сплавам Оа—Н5) изменяет в одном направлении величину 8 как при катодном выделении водорода, так и при химическом разложении амальгам. При этом природа щелочного металла на изотопном эффекте практически не сказывается. Эти факты согласуются с трактовкой химического разложения амальгам как сопряженного в элементарном акте аноднокатодного процесса, хотя и не являются однозначным доказательством этого механизма. Во всяком случае их можно рассматривать как серьезные аргументы в пользу промежуточного образования адсорбированного водорода в ходе химического разложения амальгам. [c.210]

Катодное выделение водорода протекает с больщим или меньшим перенапряжением в зависимости от материала электрода, особенно оно велико на ртути. Это обстоятельство было использовано для применения ртутного электрода для электролиза водных растворов ЫаС1. В этом случае, благодаря высокому водородному перенапряжению на ртути, выделяется не водород, а натрий с образованием амальгамы [c.41]