Электроды расплавленные соли

Применение щелочных металлов в качестве отрицательных электродов источников тока всегда представлялось заманчивым из-за высокого отрицательного потенциала и больших токов обмена. Однако в водных растворах использование щелочных металлов связано с чрезвычайно большими трудностями. В современных вариантах источников тока со щелочными металлами применяют расплавы солей, органические растворители (апротонные растворители) или твердые электролиты. Наиболее перспективны последние две группы источников тока. В качестве примера можно привести натрий-серный аккумулятор. Электролитом в этом аккумуляторе служит мембрана из Р-алюмината натрия [c.221]

Окислительно-восстановительное действие электрического тока может быть во много раз сильнее действия химических окислителей и восстановителей. Меняя напряжение на электродах, можно создать почти любой силы окислители и восстановители, которыми являются электроды электролитической ванны или электролизера. Известно, что ни один самый сильный химический окислитель не может отнять у фторид-иона его электрон. Но это осуществимо при электролизе, иапример, расплава соли N3 или СаРг. В этом случае на катоде (восстановитель) выделяется из ионного состояния металлический натрий или кальций [c.174]

В качестве примера рассмотрим электролиз концентрированного водного раствора хлорида натрия (электроды угольные). В зтом случае в растворе находятся гидратированные ионы Na+ и С1 , а также молекулы воды. При прохождении тока через раствор катионы Na+ движутся к катоду, а хлорид-ионы С1 — к аноду. Однако реакции, протекающие на электродах, существенно отличаются от реакций, идущих в расплаве соли. Так, на катоде вместо ионов натрия восстанавливаются молекулы воды [c.152]

Существенное значение в топливном элементе имеет состав электролита. При низких температурах электролитом обычно служат растворы кислот и щелочей для высокотемпературных элементов применяют расплавы солей, например расплавленные карбонаты щелочных металлов. Для температуры выше 1000° С используют твердые электролиты, в которых ток переносится отрицательно заряженными ионами кислорода (двуокись циркония и некоторые другие сложные системы). Электроды высокотемпературных элементов чувствительны к отравлению это позволяет расширить круг материалов, применяемых для электродов, и снизить требования к очистке топлива. Но при этом из-за высоких температур резко увеличивается коррозия электродов и других деталей топливного элемента. По этим причинам срок службы высокотемпературных элементов исчисляется месяцами, тогда как низкотемпературные элементы работают значительно дольше. [c.493]

Электролиз расплавов электролитов. Электролиз расплава соли с использованием инертных электродов иллюстрируется рис. [c.155]

Более сложные процессы протекают при электролизе водных растворов электролитов, поскольку в этих процессах принимает участие вода. Рассмотрим электролиз концентрированного раствора хлорида натрия. В этом случае в растворе, кроме гидратированных ионов натрия и хлора, присутствуют молекулы воды и продукты ее диссоциации, которые участвуют в электродных реакциях. При прохождении тока через раствор к катоду будут двигаться катионы натрия и водород, а к аноду — хлорид и гидроксид-ионы. По этой причине реакции, протекающие на электродах, будут существенно отличаться от реакций, идущих в расплаве соли. [c.180]

Давно известно, что большинство химических реакций сопровождается изменением энтальпии системы, которое проявляется в виде наблюдаемого изменения температуры этой системы, прекращающегося по окончании реакции. Величину изменения температуры системы можно определить очень точно использование термометра или термистора позволяет зафиксировать изменение температуры раствора на 0,01 град с точностью 0,0001 град, независимо от природы растворителя. С одинаковым успехом могут использоваться полярные и неполярные растворители и расплавы солей. Изменение температуры системы при протекании реакции является таким же специфическим фактором, как изменение цвета раствора, появление осадка и поляризация электрода. [c.8]

В конкретных случаях та или иная стандартная скорость может обладать преимуществами по сравнению с другими. Скорость растворителя теряет свое значение в качестве стандартной в концентрированных смесях и становится бессмысленной в чистом расплаве соли. Удобство средней массовой скорости заключается в том, что она неизменно фигурирует в уравнениях механики жидких сред (гл. 15). С другой стороны, средняя скорость не всегда находится из рассмотрения механического импульса, но иногда определяется из чистой стехиометрии (например, в некоторых пористых электродах). В таком случае более удобной может быть средняя молярная скорость. Кроме того, химики чаще работают с молярными единицами, чем с массовыми. [c.273]

Металлы и соли в элементе находились в жидком состоянии, хлор — в газообразном. Для устранения возможности образования металлического тумана, который возникает вследствие перехода металла в коллоидное состояние, в расплавы солей при высоких температурах вводился K I. Стеклянная диафрагма исключала возможность деполяризации туманом хлорного электрода потенциал последнего был известен из предшествующих исследований. Потенциалы на границах солевая смесь — стекло как равные, но противоположные по знаку, взаимно уничтожаются. [c.390]

Сосудом для гальванической пары служил фарфоровый тигель 1 (рис. 156), нз дне которого помещался расплав металлов под слоем расплава солей. Электрод, представляющий собой слой расплава металла 10 (на дне), соединялся с измерительной системой графитовым стержнем 2, частично изолированным фарфоровой трубкой 3. [c.390]

Хлорный полуэлемент был смонтирован в кварцевой трубке 4 с отверстиями 5 я 6. необходимыми для введения в полуэлемент расплава солей. Боковой отросток 7 служил для введения хлора. В качестве электрода применялся графитовый стержень 8. Температура измерялась термопарой 9. [c.390]

Рис. 11-7. Хлоратор с расплавом солей I — загрузочный бункер 2 — шнековый питатель 5 — футеровка из шамота — фурмы ДЛЯ подачи хлора 5 — летка для выпуска плава б — корпус 7 — пусковые графитовые электроды 8 — газоход.

Полярография на твердых электродах — твердый электрод (катод) из серебра, платины, графита с периодически обновляемой (полированной) поверхностью. Применяемый электрод позволяет анализировать не только водные и неводные растворы, но и расплавы солей [154, 162]. [c.63]

Метод э. д. с. широко применяется в настоящее время для исследования термодинамических свойств металлических сплавов и расплавов солей [2—5] и в гораздо меньших масштабах для определения термодинамических характеристик водных растворов смесей электролитов [6]. Это связано в первую очередь с ограниченным числом достаточно хорошо обратимых электродов сравнения, а также со сложной техникой амальгамного эл ектрода [7]. [c.83]

Растворы и расплавы солей, растворы кислот и щелочей, называемые электролитами, относятся к проводникам второго рода, в которых перенос электрического тока осуществляется ионами. (В проводниках первого рода, например металлах, ток переносится электронами.) При прохождении электрического тока через электролит на электродах происходит разряд ионов и выделяются соответствующие вещества. Этот процесс называется электролизом. Аппарат, в котором осуществляется электролиз, называется электролизером или электролитической ванной. [c.122]

Ионная электропроводность обусловливается движением ионов. Ее наблюдают у электролитов — растворов и расплавов солей, кислот, щелочей и подобных соединений, а также у многих диэлектриков. Ионы создаются электролитической диссоциацией, т. е. расщеплением молекул веществ на две части катионы (+) и анионы (—). При движении ионов в электрическом поле имеет место электролиз, т. е. видимый перенос вещества и образование вблизи электродов новых химических веществ. Количество перенесенных с током веществ пропорционально количеству прошедшего через вещество электрического тока, в соответствии с известными законами Фарадея. Общая проводимость вещества равна сумме анионной и катионной электропроводности. [c.78]

Применение щелочных металлов в качестве отрицательных электродов источников тока всегда представлялось заманчивым из-за высокого отрицательного потенциала и больших токов обмена. Однако в водных растворах использование щелочных металлов связано с чрезвычайно большими трудностями. В современных вариантах источников тока со щелочными металлами применяют расплавы солей, органические растворители (апротонные растворители) или твердые электролиты. Наиболее перспективны две последние группы источников тока. В химических источниках тока с апротонными растворителями в качестве анода используют литий, что позволяет достигать значительных ЭДС (до 3—4 В) и высоких значений удельной энергии. В качестве материала катода применяют галогениды, сульфиды, оксиды и другие соединения. Особый интерес представляют катоды ща основе фторированного углерода. Это вещество нестехиометрического состава с общей формулой ( F r)n получают при взаимодействии углерода с фтором при 400—450 °С. При работе такого катода образуются углерод и ион фтора. Разработаны литиевые источники тока с жидкими окислителями (системы SO b — Li и SO2 — Li). Предпринимаются попытки создания аккумуляторов с использованием литиевого электрода в электролитах на основе апротонных растворителей. Литиевые источники тока предназначаются в основном для питания радиоэлектронной аппаратуры, кардиостимуляторов, электрических часов и т. д. [c.266]

Расплавы солей при высоких температурах диссоциируют на ионы. При погружении, например, в расплав хлорида натрия электродов (графитовых, угольных, платиновых), присоединенных к источнику тока, происходит направленное движение ионов. Для снижения температуры плавления хлорида натрия к нему добавляют хлорид кальция. Такая эвтектическая смесь плавится при 5O5 "С. При электролизе расплава Na l образуются металлический натрий и хлор [c.163]

Кривые емкости свинцового электрода в расплавленных эквимолярных смесях КС1—Li l и КС1—Na l носят промежуточный характер между кривыми емкости для соответствующих чистых солей, составляющих смесь. Расплавленные галогениды щелочных металлов можно разделить на две группы. В расплавах солей лития и натрия емкость велика и зависит от природы аниона и температуры. В расплавах солей калия и цезия емкость двойного слоя относительно мала и не зависит от природы аниона и температуры. Характер зависимости емкости двойного слоя и перечисленные особенности Д. И. Лейкис, А. Н. Фрумкин объясняют тем, что строение двойного слоя и его емкость изменяются вследствие деформации ионов и изменения структуры расплавленных солей в приэлектродном слое. [c.274]

Расплавленный хлорид натрия (Na l плавится при 801°С), подобно другим расплавам солей, проводит электрический ток. В процессе прохождения тока происходит химическая реакция — соль разлагается. Если в тигель с расплавленным хлоридом натрия погрузить два электрода (два графитовых стержня) и приложить к ним электрическое напряжение (от аккумулятора или генератора тока), то на катоде станет выделяться металлический натрий, а на аноде — газообразный хлор. Такое разложение вещества электрическим током называется электролизом. [c.304]

Если электрод жидкий (Hg, Ga и нек-рые их сплавы в р-рах, а также жидкие металлы в расплавах солей), ПНЗ можно определить как максимум на кривой зависимости межфазного натяжения а от потенциала Е, поскольку да/дЕ = —Q (см. Электрокапиллярные явления). Др. метод измерения ПНЗ основан на том, что при Е = onst постоянное обновление пов-сти s электрода (при вытекании жидкого металла из капилляра, погружении в р-р твердого металла, его непрерывном затачивании или срезании) вызывает ток I = Qds/dt, где -время. Следовательно, потенциал, при к-ром / = о, равен ПНЗ. По этой же причине потенциал постоянно обновляемого разомкнутого электрода также равен ПНЗ. Еще один метод определенрм ПНЗ, применимый только к идеально поляризуемым электродам, основан на измерении емкости С двойного электрич. слоя. В разб. р-ре симметричного поверхностно-неактивного электролита кривые зависимости С от имеют минимум при ПНЗ, если пов-сть электрода является практически однородной (жидкие металлы, грани монокристаллов). [c.81]

Список апротонных растворителей больше и разнообразнее, чем протонных растворителей. К апротонным растворителям относятся органические соединения, тионилхлорид, диоксид серы, расплавы солей и другие вещества в жидком состоянии. Среди них наиболее широко применяются ацетонитрил (АН), диметилформа-мид (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО), тетрагидрофуран (ТГФ), пропиленкарбонат (ПК), нитрометан (НМ), сульфолан, нитробензол и др. Диапазон рабочих потенциалов в апротонных растворителях зависит не от величины перенапряжения выделения водорода, а от природы эле1 олита фона, материала электрода, плотности тока и растворителя. Предельные значения анодного и катодного потенциалов для некоторых растворителей приведены в табл. 3.1. Они оценены лишь приблизительно, поскольку зависят от условий измерения и выбранных электродов сравнения. [c.100]

Электролиз расплавов электролитов Электролиз расплава соли с использованием инертных электродов иллюстрируется рис 10 4 При высоких температурах расплав соли диссоциирует на ионы ЫаС1 Ыа++СГ [c.155]

Английский физик Фарадей, ассистент и ученик Дэви, в 1833 г. открыл эавнси< мость между количеством вещества, выделяющимся при электрохимической реакции, и затраченным на этот процесс количеством электричества (законы электролиза, см. 8.1U. В 1834 г. Фарадей ввел в науку такие понятия как подвижность заряженных частиц, катод, анод, ноны, электролиз, электролиты, электроды. Однако лишь в конце XIX в. благодаря работам шведского физико-химика Аррениуса удалось выявить закономерность в поведении заряженных частиц в растворах и расплавах солей. При исследовании растворов солей было установлено, что вещества в растворе ведут себя так. как если бы они образовывали большее число частиц, чем это соответствует их концентрации. Такое явление Аррениус объяснил образованием в растворе солей в виде более мелких, чем молекулы, положительно н отрицательно заряженных час тиц — ионов (теория электролитической диссоциации, см. 7.2). [c.209]

Наиболее простым конструктивным решением является размещение электрода сравнения непосредственно в аппаратах высокого давления. Однако при повышении температуры до 200—300 °С возникают трудности с подбором стабильной потен-циалобразующей реакции для электрода сравнения. Например, хлорсеребряные и каломельные электроды можно использовать лишь до 220 °С [38], хотя металл-оксидные электроды можно применять и в расплавах солей. Поэтому наиболее перспективными электродами сравнения в аппаратах, работающих при высоких температурах и давлениях, вероятно, как и в обычных условиях анодной защиты, будут металл-оксидные. [c.105]

Важное значение в топливном элементе имеет электролит. При низких температурах (100—240°) электролитом обычно служат растворы кислот и щелочей для высо котемнературных генераторов предполагается применять расплавы солей, например расплавленные карбонаты щелочных металлов, впитанные в окись магния, пригодны при 550—800°. Для температуры выше 1000° используются твердые электролиты, причем ток в таких электролитах должен переноситься только отрицательно заряженными ионами кислорода. Этому требованию удовлетворяет, например, двуокись циркония и некоторые другие сложные системы. Электроды высокотемпературных элементов менее чувствительны к отравлению это позволяет расширить ассортимент материалов для электродов и снижает требования к очистке топлива. Но зато резко увеличивается коррозия электродов и конструктивных узлов топливного элемента. В результате часто наблюдаются изменения структуры электрода и его растрескивание. По этим причинам срок службы высокотемпературных элементов исчисляется лишь месяцами, тогда как низкотемпературные элементы работают годы. [c.102]

В дальнейшем Саттон и Силверман рекомендовали пользоваться однофазным переменным током в 1000 периодов, так как это вносит существенное усовершенствование в определение минимальной интенсивности звука. Оказалось также весьма удобным компенсировать емкость электролитической ванны соответствующими конденсаторами, включенными параллельно pinpo-тивлениям в мостике сопротивлений. Условия точного измерения электропроводности расплавов солей я силикатов до температуры 1500°С были подробно описаны Егером и Капмой . Фарфоровые ванны совершенно непригодны для точных измерений, так как их собственная проводимость при высоких температурах не подчиняется контролю и их сопротивляемость химической коррозии очень низка. Можно пользоваться чистейшей, свободной от иридия галатиной, применяя тигель в качестве одного из электродов. Другой электрод должен быть весьма тщательно центрирован я юстирован. От постоянного тока следует отказаться переменный ток от индуктора тоже нельзя использовать, так как он не может дать резкого минимума звука. [c.150]

Высокая коррозионная стойкость молибдена в сериой, соляной, фосфорной кислотах, расплавах солей, стекла, в ряде агрессивных газовых сред позволила применить его для изготовления оборудования химической, нефтеперерабатывающей и стекольной промышленности. Молибден, используют при изготовлении массивных вентилей, теплообменников, деталей оборудования для хлорирования при высоком давлении, деталей, работающих в иодидных средах, электродов для плавки стекла и т. д. Молибденовые электроды применяют при электролизе магиия, плутония, тория и урана из расплавленных солей, в процессах восста-иовлеиия и очистки израсходованного ядериого топлива, протекающих в расплавленных смесях галоидных солей. [c.395]

Металлические электроды первого рода широко применяют в электрометаллургии для катодного пол) чения различных металлов— цинка, натрия и др. или для электрохимического рафинирования (очистки) металлов путем их предварительногг) анодного растворения и последующего катодного выделения. Катодное выделение. металлов лежит в основе всей гальванотехники. Анодное растворение металлов применяют для электрохимической обработки поверхности металлов. Для многих из этих процессов (особенно для электрометаллургических) в качестве электролитов применяют не водные растворы, а расплавы солей. [c.126]

Проблема строения двойного электрического слоя в неводных растворах кратко обсуждалась в нескольких сравнительно недавних обзорах [11, 14, 19], но подробное обобщение отсутствовало. Почти все значительные работы с безводными растворителями выполнены за последние 15 лет, за исключением хорошо известной работы Фрумкина по исследованию электрокапилляр-ных явлений [17], опубликованной в 1923 г. За указанный период появилось около 30 публикаций. В данной статье будет сделана попытка проанализировать эти работы, причем там, где это уместно, они будут сопоставлены с работами, касающимися смешанных водных-неводных растворов и водных растворов. Более широко эта проблема, включающая проблему нертутных электродов и электролитов в виде расплавов солей, не будет рассматриваться, так как в настоящее время эти работы не дают существенного вклада в развитие представлений о двойном слое. Термодинамическая теория двойного слоя и теория диффузной части двойного слоя повторяться не будут. Обсуждение этого вопроса и деталей экспериментальных методов можно найти в более ранних обзорах [21, 56] и оригинальных статьях. [c.82]

История аналитических применений электрохимических методов, которая началась с появления рН-метра, очень длинна. Сегодня методы импульсной вольт-амперометрии позволяют обнаруживать вещества на уровне пикомоля (10 моля). Твердотельные ячейки, микропроцессоры, миниатюризация приборов и повышение чувствительности позволяют проводить непрерывный анализ в отдельной живой клетке с помощью электродов, площадь которых составляет всего несколько квадратных микрон. Электроаналитические методы с успехом применяются в таких особо сложных случаях, как анализ движущихся водных потоков в реках, неводных потоков, возникающих в ходе химических процессов, изучение расплавов солей и охлаждающих жидкостей в корпусах ядерных реакторов. [c.198]

Какие вещества образуются при электролизе (электроды угольные) расплавов солей а) КО б) Mga2 [c.125]

Применение твердых металлических электродов позволяет проводить исследования не только в растворах, но также и в расплавах солей, при высоких тем Цературах. Для такого рода исследова ний Ляликовым [29] был предложен ма кающийся платиновый микроэлектрод Вид этого электрода приведен на рис. 91 Сам электрод представляет собой плати новую иглу длиной 3—4 мм, впаянную [c.204]

С целью испытания сплава ЭП-375 в парогазовой фазе и расплаве солей сдаовреиенно проводились опыты в кюветах и тиглях, изготовленных из зтого сплава. Тигли вытачивались из слитка диаметрон 50 нн, высотой 65 мм. Кюветы были сварены из листовой стали (8-5 нм) электродом [c.140]