Электролиз количество получаемых веществ

Получение и свойства кислорода. В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха (см. разд. 18.1.1). В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа. Важнейшим лабораторным способом его получения служит электролиз водных растворов щелочей. Небольшие количества кислорода можно также получать взаимодействием раствора перманганата калия с подкисленным раствором пероксида водорода или термическим разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например перманганата калия [c.454]

Сходный эффект можно иногда получить, используя более простые способы, например так называемый внутренний электролиз. В основу этого метода положен принцип цементации металла из его раствора при добавлении другого металла. Отличие заключается только в том, что при разделении анодного и катодного пространств с помощью диафрагмы (как в известном элементе Даниеля) в процессе внутреннего электролиза получают прочно удерживающиеся на электродах осадки. Путем подбора подходящего металла можно добиться необходимой разности потенциалов по отношению к катоду. Однако только сравнительно небольшие количества веществ можно определять при этом за не слишком большой промежуток времени. Преимущество внутреннего электролиза заключается в том, что с анода в раствор переходит только металл и на аноде не протекают побочные процессы, такие, как выделение СЬ или реакция Ре +—иРе +-Ье- Метод внутреннего электролиза успешно применяют для определения небольших количеств благородных металлов в сплавах. [c.264]

Решение. При электролизе практически всегда протекают побочные процессы (взаимодействие образующихся веществ с электролитом и электродами, выделение водорода и т.д.), поэтому на электродах выделяется меньше веществ, чем должно получиться их по расчёту с использованием закона Фарадея. При практических расчетах количеств образующихся веществ вводится коэффициент выхода по току ( Vi ). = 100 % m,/ = m, 96500-100 %/ 3 M t, где m, - масса хрома, выделенного при электролизе опытным путем, г ж - масса хрома, рассчитанная по закону Фарадея,г 3 - сила тока, А Г - время, с М - эквивалентная масса хрома, равная 17,43 г/моль. <Г = т,.96500 100/JM =1,3 - 96500 -100/3 1-7,43 -40 = =6031 с, или 1 ч 40 мин 31 с. [c.81]

Обозначив через / силу тока (в А) — количество выделившегося вещества (в г) а — эквивалентную массу его (в г/г-экв) т — продолжительность электролиза (в с), п — число г-экв, получаем [c.199]

Согласно закону Фарадея, при пропускании через электролизер количества электричества, равного одному фарадею ( 96500 Кл) на электроде выделяется один моль-эквивалент вещества. Выход по току (выражают в процентах) показывает, какая доля теоретически возможного количества нужного вещества получается при электролизе. Аналогично доля эффективно использованной энергии равна отношению теоретически необходимой для проведения процесса величины ДС к реально затраченной энергии. [c.228]

В практике электролиза количество выделившегося из электролита вещества всегда бывает меньше, чом это получается вычислением по уравнениям (124) или (125), так как при. электролизе всегда в той или иной степени протекают побочные процессы, наличие и влияние которых зависит от чистоты электролита, характера примесей в нем, от режима работы электролитической установки, от концентрации рассола, подаваемого на электролиз. [c.247]

Налить в стакан 25%-ный раствор серной кислоты, опустить в него две узкие свинцовые полоски и соединить их с источником тока напряжения в 10 в. Включить вольтметр и амперметр. Начать электролиз. Когда на аноде получится заметное количество двуокиси свинца, электролиз прекратить, выделившееся вещество отфильтровать, промыть водой, высушить на воздухе и сохранить для следующего опыта. [c.280]

Обозначив через /—силу тока в амперах, g—количество выделившегося вещества в г, а—эквивалентный вес его в г/г-экв, т—продолжительность электролиза в секундах, л—число грамм-эквивалентов, получаем [c.161]

Из всего количества углеродистых веществ, используемых для производства электродной продукции, около 90% идет на изготовление анодной массы. Коксовые аноды получают из анодной массы либо непосредственно в процессе электролиза, либо предварительным обжигом (коксованием). Гранулометрический состав шихты, применяемой в производстве анодной массы и другой электродной продукции, неодинаков. [c.144]

По другому, фундаментальному для электрохимии закону Фарадея количество образующегося вещества пропорционально количеству пропущенного электричества, которое равняется произведению силы тока на время электролиза. Следовательно, если через электролизер пропускается ток большей силы, то н вещества в единицу времени получается больше. Иными словами, с воз- [c.101]

При практическом проведении электролиза действительный расход тока, вследствие протекания тех или других побочных процессов, обычно в той или другой степени превышает количество его, рассчитанное согласно этому закону. Отношение количества действительно получаемого вещества к тому, которое должно было бы получиться при расчете по расходу тока, называется выходом по току и выражается обычно в процентах. [c.445]

В подавляющем большинстве используемых на практике процессов электролиза получают продукты с выходом по току меньше 100%. Это связано с протеканием наряду с основной электродной реакцией побочных (параллельных) электродных реакций, на которые расходуется часть электричества. В связи с этим общее количество прореагировавшего вещества т можно представить в виде суммы отдельных (парциальных) составляющих rrii, являющихся продуктами электролиза каждой из параллельно протекающих реакций [c.197]

В практике количество выделившегося из электролита вещества всегда бывает меньше, чем это получается вычислением по уравнениям (124) и (125), так как прн электролизе всегда в той или иной степени протекают побочные процессы, наличие и влияние которых зависит от чистоты электролита, характера примесей в нем, от режима работы электролитической установки, от концентрации рассола, подаваемого на электролиз, и т. д. Поэтому о степени использования подаваемого на электролиз количества электричества судят по так называемому коэффициенту использования тока (расходному коэффициенту тока), или, что то же, по выходу по току (т]). Последний представляет собой отношение практически полученного количества продукта при электролизе к теоретически вычисленному количеству его по уравнению (124) [c.243]

Выход по току т](%)—это отношение количества вещества С ф, полученного фактически при электролизе, к количеству вещества <3т, которое должно было бы получиться теоретически в соответствии с законами Фарадея [c.78]

Способ измерения Q с помощью химических, гравиметрических и других основан на последовательном включении его с электрохимической ячейкой в электрическую цепь. При этом через кулонометр и электрохимическую ячейку проходит во времени одинаковый по величине ток. При прохождении тока через кулонометр в нем протекает со 100 %-ной э. т. г. электрохимическая реакция. В результате протекающей в кулонометре электрохимической реакции происходит выделение определенного объема газа, изменение цвета раствора электролита за счет присутствия соответствующего индикатора или выделение на одном из электродов кулонометра твердой фазы. Измеряя выделившийся в результате электролиза объем газа и фиксируя изменение окраски раствора электролита или приращение массы рабочего электрода в кулонометре, можно рассчитать количество электричества, прошедшее через него и соответственно через электрохимическую ячейку с анализируемым веществом. Массу металла, выделившегося на электроде кулонометра в виде твердой фазы, можно определить электрорастворением при постоянном токе электролиза. По достижении полного растворения металла с поверхности электрода, которое регистрируют по резкому изменению его потенциала, фиксируют время электролиза. Количество электричества, затраченное на электрорастворение твердой фазы, соответствует Q, прошедшему через электрохимическую ячейку. Подобные куло-нометры получили название кулонометрических кулонометров. [c.24]

Электролитическое выделение в виде двуокиси часто применяется для отделения малых количеств свинца. Условия электролиза см. на стр. 439. В отсутствие значительных количеств таких веществ, как железо и фосфор, можно получить удовлетворительные результаты (см. табл. 53, стр. 439). [c.426]

Иногда для осциллополярографических измерений применяют электрод в виде периодически сменяемой ртутной капли. Для этого устье капилляра закрывают иглой из нержавеющей стали. Игла прикреплена к железной пластинке, над которой расположен электромагнит. Включая электромагнит при помощи реле на определенное время, получают на конце капилляра каплю со строго воспроизводимыми размерами. При измерениях на висячей капле можно существенно уменьшить скорость наложения потенциала, что позволяет повысить чувствительность осциллографической поляро- графии. Кроме того, висячую кап- " лю применяют в так называемой полярографии с накоплением, ко-торая используется для определе- (-Г ния ультрамалых количеств катионов металлов в растворах. Для этого висячей капли подбирают таким образом, чтобы определяемые катионы могли разрядиться с образованием амальгамы, а затем линейно смещают потенциал капли в анодную сторону и измеряют ток анодного растворения амальгамы. Поскольку время предварительного электролиза на висячей капле можно в принципе выбрать сколь угодно большим, то можно накопить на электроде определяемое вещество, концентрация которого в растворе лежит за пределами чувствительности обычного полярографического метода или других его разновидностей. [c.207]

Электролитические металлические покрытия получают в растворах соответствующих солей путем электролиза. Это покрытия из меди, цинка, кадмия, никеля, хрома, золота или комбинаций металлов. Осаждение металлов протекает по закону Фарадея, который заключается в том, что количество веществ, осажденных или растворенных на электродах, прямо пропорционально их электрохимическим эквивалентам. [c.74]

При электролизе в обычном двухкамерном электролизере, снабженном железным катодом, графитовым анодом и целлофановой диафрагмой, можно получать лишь разбавленные растворы (не более 2%) четвертичных оснований, загрязненные к тому же значительным количеством исходного вещества. Если для разделения анодного и катодного пространств применяются катионообменные диафрагмы, можно получать разбавленные растворы почти чистых аммониевых оснований. Достаточно чистые концентрированные рас- творы аммониевых оснований можно приготовить в трехкамерном электролизере, в котором катодное пространство отделено катионообменной диафрагмой из смолы ] 1К-40, а анодное—- анионообменной диафрагмой, изготовленной на основе анионита ЭДЭ-10П электроды платиновые температура электролиза 30—35 °С аноли-том служит0,005 н. раствор соляной кислоты, католитом — 0,3%-ный водный раствор гидроокиси тетраалкиламмония. В среднюю камеру помещают кристаллическую соль тетраалкиламмония и заливают насыщенный водный раствор этой соли В процессе электролиза по мере растворения соли в средней камере добавляют свежие порции ее. Электролиз ведут при плотности тока 0,01 А/ш , при этом на- [c.256]

Во втором случае, не зависимо от того, участвует ли определяемое вещество в электрох Имической реакции или нет, из специально введенного реактива (вопомогателшый реагент) электролитически получают вещество (промежуточный реагент), которое служит кулонометрическим титрантом, т. е. способно вступить в химическую реакцию с определяемым компонентом. Зная количество электричества, расходуемое в процессе электролиза, можно рассчитать массу определяемого компонента. [c.77]

При кулонометрическом титровании титрующее вещество [22] получается путем электролиза вспомогательного раствора, который либо добавляется к пробе, либо находится в отдельном сосуде, из которого продукты электролиза дозируются в пробу. Количество титрующего вещества по закону Фарадея определяется количеством электричества, израсходованного при электролизе. Таким образом, концентращш ключевого компонента в растворе пропорциональна количеству электричества, израсходованного для выделения с помощью электролиза эквивалентного количества титрующего вещества. Измерения количества электричества более точны, чем измерения объемов жидкостей, поэтому кулонометрическое титрование имеет более высокую точность, чем объемное титрование с помощью дозаторов. [c.58]

При определении элемента по количеству электричества, израсходованного на растворение продукта электролиза, а не в процессе электролитического выделения элемента, можно получить более точные результаты. Из малого объема раствора удается достаточно полно выделать на электродах малое количество вещества. Техника эксперимента ультрамикрометода позволяет, кроме того, предварительйо отделить малое количество определяемого вещества от сопутствующих элементов. На заключительной стадии, после выделения на электроде соответствующего металла из малого объема раствора, его можно растворить при постоянной силе тока, регистрируя время растворения, и таким образом определить количественно. Конец процесса растворения фиксируется по резкому изменению потенциала электрода, обусловленному началом следующей (после растворения) реакции на электроде (чаще всего — это реакция выделения водорода). [c.161]

Пятнадцатью годами позже, в 1849 г., Германн Кольбе, стремясь выделить алкильный радикал изовалериано-вой кислоты, подверг электролизу ее калиевую соль. Получился углекислый газ и еще какое-то газообразное вещество, не имеющее запаха. Как полагал Кольбе, это был свободный радикал — изобутил С4Н9. Кроме того, при электролизе в небольшом количестве получались побочные продукты — изобутилен С4Н8 и эфир изовалериано-вой кислоты и изобутилового спирта. Кольбе рассматривал эту реакцию как обычное химическое окисление атомами кислорода. [c.8]

Измеряемые в методе Гитторфа концентрации и вычисляемые по ним изменения количества вещества в катодном и анодном пространствах определяются на самом деле не только количеством катионов и анионов, поступивщих в эти пространства и покинувших их, но, как получалось в рассмотренных выше случаях, и количеством растворителя, перенесенного этими ионами в виде сольватных оболочек. Оболочки ионов разных знаков неодинаковы по величине. Пусть средние числа молекул воды, входящих в сольватные оболочки ионов Н и С1, равны соответственно п и т. Тогда в разобранной выше схеме электролиза раствора H I при прохождении 1 фарадея электричества в катодном пространстве масса растворителя увеличится на T+/I — х-ш моль, а в анодном пространстве уменьшится на ту же величину. Здесь т+ и т- — уже истинные числа переноса. Существование рассмотренного эффекта можно легко установить, прибавив к электролиту недиссоциирующее на ионы вещество, например сахар или мочевину. После электролиза концентрация прибавленного неэлектролита (вычисленная по отношению к воде) окажется по-разному изменившейся у электродов, причем у одного из иих она увеличится, а у другого уменьшится. Учитывая изменения концентрации прибавленного неэлектролита при определении чисел переноса, можно ввести поправку на перенос воды из анодного пространства в катодное в виде сольватных оболочек и найти истинные числа переноса т+ и Т-. [c.448]

Гипотеза электролитической диссоциации. В 1805 г. литовский ученый Ф. X. Гроттус, излагая свою теорию электролиза, высказал мнение, что частицы растворенных веществ состоят из положительной и отрицательной частей и под действием электрического поля закономерно, ориентируются, располагаясь цепочками, в которых положительнйя часть каждой частицы направлена к катоду, а отрицательная — ю, аноду. Под действием тока ближайг шие к электродам частицы разрываются и отдают соответствующие ионы электродам остающиеся части их вступают в обмен со следующими частицами. С теми или другими изменениями эти взгляды были общепринятыми до 80-х годов прошлого века. Н. Н. Каяндер установил (1881), что между химической активностью водных растворов кислот и их электропроводностью обнаруживается параллелизм. Он показал также, что кислоты обладают наибольшей химической активностью и наибольшей молярной электропроводностью в наиболее разбавленных растворах и что влияние природы растворителя и на химическую энергию тел и на электропроводность их растворов является аналогичным. Каяндер высказал предположение о возможности диссоциации молекул кислот в растворе, говоря, что в данном объеме раствора кислоты количество частиц, получивших способность обмена (назовем их хоть разомкнутыми частицами), пропорционально количеству прибавленного растворителя и что реагируют только такие разомкнутые частицы . [c.381]

Для промышленных целей кислород получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Нормальная температура кипения О, равна — 183 С, тогда как для N3, второго основного компонента атмосферы, она равна — 196°С. Кислород высокой степени чистоты получают путем электролиза воды. Хотя вода недорогое и распространенное сырье для такого процесса, высокая стоимость электрической энергии делает электролитический способ получения элементного кислорода довольно дорогим. При выборе промышленного способа получения всякого вещества экономические соображения играют очень важную роль. В отличие от этого при выборе способа получения небольших количеств какого-либо вещества в лабораторных условиях главную роль играют соображения удобства. Обычным лабораторным способом получения О2 является термическое разложение хлората калия КСЮ3 с добавлением в качестве катализатора МПО2 [c.302]

Рассматривая второй закон электролиза с точки зрения электронной теории, нетрудно понять, почему при электролизе вещества выделяются в химически эквивалентных количествах. Обратимся, например, к электролизу хлорида меди (II). При выделении меди из раствора каждый ион меди получает от катода два электрона, и в то же время два хлорид-иоиа отдают электроны аноду, превращаясь в атомы хлора. Следовательно, число выделившихся атомов меди всегда будет вдвое меньше числа выде.чившихся атомов хлора, т. е. массы меди и хлора будут относиться друг к другу, как их молярные массы эквивалентов. [c.285]

С помощью электролиза получают в больших количествах наиболее реакционноспособные вещества - магний, алюминий, галогены, щелочи и др. Иные методы получения этих веществ в принципе возможны, но они экономически менее выгодны. Электролиз применяют также для очистки (рафинирования) металлов, для получения гальванических покрытий (гальвансчггегия), копий произведений искусства (пшьванопластика), для получения изделий строго определенных размеров из твердых сплавов (размерная обработка) и т. д. [c.226]

В кулонометрии электролиз проводится или при неизменяющемся потенциале рабочего электрода — потенциостатический метод, или при неизменяющемся токе через электрод — гальваностатиче-ский метод. Распространенным вариантом гальваностатического метода является кулонометрическое титрование. В этом случае при электролизе получают (электрогенерируют) вещество А, которое служит реактивом для определения вещества В, т. е. вступает с ним в химическую реакцию А + В->-АВ. Определив количество электричества, израсходованное на получение вещества А, можно вычислить массу вещества В, находящегося в анализируемой пробе. Кулонометрическое титрование аналогично объемному титрованию. [c.61]

Возможно также концентрирование вещества в виде пленки малорастворимого соединения, которая получена электрорастворением металла, еыделенного предварительным электролизом. Для этого предварительным электролизом па электроде накапливают металл. При. коротком замыкании ячейки металл переходит в раствор с образованием на поверхности электрода пленки малорастворимого соединения после реакции с анионом раствора. Катодная поляризационная кривая имеет максимум, характеризующий количество осадка на поверхности катода, а следовательно, и количество металла в растворе. [c.208]

Разложение проходит медленно при комнатной температуре, но быстро при 70 °С. Подобные реакции, при которых вещества одновременно окисляются и восстанавливаются называются реакциями диспропорционирования. Часть С10 окисляется до СЮз , в то время как остальное количество восстанавливается до С1 . На этих реакциях основываются промышленные способы получения гипохлорита натрия ЫаСЮ, широко используемого как мягкий антисептик, и хлората натрия Na IOз, мощного средства для борьбы с сорняками. Как хлор, так и гидроксид натрия являются продуктами электролиза рассола. Если они контактируют друг с другом, получается гипохлорит натрия, при повышении температуры получается хлорат натрия. [c.425]

Гидроксиды ЭОН — бесцветные очень гигроскопические вещества. При накаливании они, подобно NaOH, возгоняются без разложения. Хорошо растворяются в воде при этом выделяется значительное количество теплоты. В растворе ЭОН ионизированы почти нацело и являются самыми сильными основаниями — щелочами. Из них наибольшее значение в технике имеет КОН едкое кали). Его, получают электролизом водного раствора K L [c.537]

Натрия гидроксид (едкнй натр, каустическая сода) NaOH—твердое белое вещество, водные растворы имеют щелочную реакцию. Энергично поглощает пары Н2О и СО2 при растворении в воде выделяется большое количество теплоты разъедает кожу, ткани, бумагу. Получают электролизом раствора Na l (одновременно получают хлор). Н. г. применяют в химической, нефтяной, мыловаренной, текстильной, бумажной и других отраслях промышленности. [c.86]

Полученный раствор солей марганца и меди подвергается электролизу. При электролизе этого раствора на аноде получается дисперсная МпОг (ЭДМ-1), которая падает на дно электролизера, а на катоде, который помещается в диафрагменных мешках, осаждается при повышенной плотности тока медная губка, при этом регенерируется эквивалентное количество серной кислоты, которая используется для получения Мп504 и Си504. Окисление медной губки при температуре до 200°С превращает ее в оксид меди (И) с содержанием основного вещества 98%- [c.187]