Электролиз нейтральных, кислых и щелочных

Отличие строения атомов различных элементов от строения атомов инертных газов. Валентные электроны. Образование ионов и молекул с ковалентной и электровалентной связью. Понятие об ионизационном потенциале и сродстве к электрону. Перемена валентности элемента как окислительно-восстановительный процесс. Приемы составления уравнений окислительно-восстанови-тельных реакций электронная схема, ионное и молекулярное уравнения. Примеры окислительно-восстановительных реакций в кислой, нейтральной и щелочной среде. Окислительно-восстановительные процессы как источник электрического тока. Гальванические элементы. Нормальные окислительно-восстановительные потенциалы и их значение. Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимический эквивалент и химический эквивалент. Расчет химических эквивалентов элементов и сложных веществ в окислительно-восстановительных реакциях. [c.73]

Наиболее широко в промышленных электрохимических системах для изготовления катодов используются другие металлы этой группы — железо и его сплавы, никель, медь. Все эти металлы устойчивы при катодной поляризации в щелочных и нейтральных средах. При электролизе в кислых растворах возможно растворение поляризованного катода и его разрушение при снятии поляризации. [c.15]

При электролизе нейтрального раствора сернокислого аммония без диафрагмы с добавкой хромовокислой соли и нейтрализации щелочности постоянной добавкой небольшими порциями серной кислоты можно получить выход около 80%. Вместо серной кислоты можно добавлять кислый сернокислый калий. В этом случае будет кристаллизоваться менее растворимый надсернокислый калий. [c.387]

Значение pH раствора, по-видимому, не имеет существенного значения, так как описаны препаративные процессы электровосстановления нитрилов в кислых, нейтральных и щелочных средах. Поскольку нитрилы легко омыляются растворами кислот и щелочей, то электролиз в этих средах проводят при температуре не выше 25-30 °С. [c.174]

Выяснение кинетического механизма анодного выделения кислорода является сложной задачей, что связано не только со значительными экспериментальными трудностями, но и с большим числом теоретически возможных вариантов протекания этого процесса. В реакции электролитического образования кислорода независимо от того, совершается ли она в кислых, нейтральных или щелочных средах, участвуют не два, как в реакции выделения водорода, а четыре электрона. Это приводит к появлению нескольких электрохимических стадий, каждая из которых может определять скорость всего анодного процесса. Наряду с этим при выделении кислорода необходимо считаться с возможностью замедленного протекания рекомбинации и электрохимической десорбции. Наконец, поскольку выделение кислорода происходит обычно на поверхности металла, степень окисленности которой зависит от потенциала и от времени электролиза, образование и распад окислов также могут влиять на кинетику этого процесса. [c.386]

Электролиз с применением ртутного катода может проводиться в кислых, нейтральных и щелочных электролитах, а также в неводных растворах различных солей. [c.107]

Ряд работ был посвящен электролитическому концентрированию тяжелой воды из щелочных и кислых растворов. Эффективность разделения обоих изотопов водорода в тех и других оказалась одного порядка и мало зависит от рода электролита и его концентрации. Хотя детально механизм разделения еще не выяснен, однако несомненно, что разделение зависит в первую очередь от вторичных электродных процессов и обмена между выделяющимися на катоде дейтерием и водородом воды [11. Поэтому можно было ожидать, что концентрирование тяжелой воды будет происходить в нейтральных растворах примерно с той же эффективностью, как в кислых и щелочных. Так как разделение изотопов водорода электролизом нейтральных растворов до сих пор не было описано, мы провели для проверки этого положения несколько сравнительных электролизов с разными электролитами. [c.275]

В начале электролиза нейтрального раствора анолит становится кислым из-за накопления в нем ионов 504 переносимых током, а католит — щелочным в результате разряда ионов Н+ и увеличения поэтому концентрации ионов ОН . Щелочность католита вызывает улетучивание аммиака, вследствие чего уменьшается выход по току надсернокислого аммония. Для увеличения выхода по току электролизу подвергают кислые растворы сернокислых солей, применяя ванны с диафрагмой (благодаря этому снижается катодное восстановление надсернокислой соли). [c.608]

На основании работ Леблана [1] принято считать, что при электролизе 11()бых водных растворов (кислых, щелочных и нейтральных) имеет место электрохимический процесс первичного разложения воды. [c.86]

Во первых, представляет ли существование обоих потенциалов явление, доступное термодинамическому толкованию, или же один из потенциалов является результатом необратимых нроцессов, возникающих на катоде при электролизе Во-вторых, представляется ли возможным объяснить природу этих потенциалов, но делая серьезных отступлений от общепринятых представлений, утвердившихся со времен Леблана, на процесс электролитического разложения кислых, щелочных и нейтральных водных растворов [c.87]

При электровесовом определении металлов следует также воспрепятствовать разряду на катоде ионов водорода. Совместное выделение металла и водорода приведет к затягиванию электролиза и порче осадка. Выделение металла может смениться выделением водорода (тогда часть металла останется неосажденной) или вообще не произойти, если металл стоит в ряду напряжений до водорода, а ионы его находятся в кислом или даже нейтральном растворе. Выделению водорода можно воспрепятствовать, если резко снизить концентрацию его ионов в растворе, т. е. вести осаждение металла из щелочной среды. Однако при этом может иметь место образование нерастворимой гидроокиси определяемого металла. Чтобы не допустить этого, к раствору добавляют соответствующие вещества (соли аммония, цианистой или щавелевой кислоты и т. д.), образующие с данным катионом хорошо растворимое комплексное соединение. Таким образом, оказывается, что выделение электроотрицательных металлов чаще всего производят не из растворов их простых солей, а из растворов, где они находятся в виде комплексных соединений. При выделении электроположительных металлов также может иметь место выделение водорода, если в ходе определения концентрация ионов выделяемого металла изменится таким образом, что потенциал электрода станет равным потенциалу разряда водорода. Однако если к моменту начала выделения водорода металла в растворе останется столько, что таким количеством его можно будет пренебречь, то электролиз можно прекратить. [c.279]

Положение нейтральной зоны границы раздела щелочного католита и кислого анолита относительно нижнего края колокола зависит от концентрации щелочи в католите. Эта зависимость для процесса электролиза растворов КС1 показана на рис. 3. При концентрации КОН около 15% нейтральная зона перемещается в сторону анода, и выход по току резко падает. [c.36]

В хлоридных растворах почти на всех нерастворимых анодах разряд ионов С1- подавляет другие процессы, и в растворе происходит накопление ионов ОН- и подщелачивание жидкости. Однако в результате электродных процессов в прианодном слое всегда наблюдается кислая среда, а в прикатодном — щелочная, поэтому в межэлектродном пространстве от анода к катоду среда изменяется от кислой к щелочной, независимо от реакции исходного раствора, т. е. в объеме обрабатываемой в межэлектродном пространстве жидкости всегда есть слои с нейтральным pH. Наличие нейтральных слоев и постоянная ионизация воды создают в процессе электролиза хлоридных растворов благоприятные условия для окислительно-восстановительных процессов, катализируемых ионами Н+ и 0Н . Если учесть, что наибольшая скорость кислород-хлоридного восстановления активного хлора приходится на нейтральную среду, то этим и объясняются определенные преимущества электролиза перед обычным хлорированием. [c.109]

Удовлетворительные технологические характеристики и отсутствие высокой токсичности способствуют довольно широкому применению кислых цианидных электролитов. Однако полная замена с их помощью щелочных растворов пока не достигнута. Среди причин такого положения существенную роль играет сравнительно небольшая продолжительность службы кислых растворов. В процессе электролиза происходит окисление органических компонентов. Одновременно повышается концентрация ионов калия, которые вводятся в виде гидроксида при корректировании кислотности электролита. Раствор приобретает темную окраску, ухудшается качество покрытий и его приходится заменять свежеприготовленным. Рассеивающая способность кислых и нейтральных электролитов ниже, чем щелочных. [c.106]

Металлический вольфрам получают электролизом расплавленных вольфраматов в слабо щелочной или нейтральной среде, поскольку в кислой среде образуются вольфрамовые бронзы. Прп электролизе расплавленных вольфраматов в слабо щелочной или нейтральной среде получают кристаллический металличе- кий вольфрам 99,5—99,9%-ной чистоты. [c.343]

Электролиз расплавленных вольфраматов проводят в слабо щелочной или нейтральной среде в кислых ваннах, содержащих избыток вольфрамового ангидрида, образуются промежуточные продукты восстановления—вольфрамовые бронзы (см. стр. 251). Однако если работу вести при высоких температурах и при большой катодной плотности тока, то можно избежать образования вольфрамовых бронз. [c.65]

Скорость процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии (скоростью разряда, или скоростью рекомбинации, или скоростью электрохимической десорбции). Диффузионные ограничения катодного процесса очень малы вследствие больнгой концентрации водорода в кислых растворах, их большой скорости и весьма большой концентрации молекул воды в нейтральных и щелочных растворах. К тому же образующиеся при электролизе газовые пузырьки создают интенсивную конвекцию в прикатодной зоне электролита. [c.361]

Таким образом, паилучшие В1..1ХОДЫ по току, порядка Й5—90%, получаются при электролизе нейтральных растноров сернокислого аммония. Однако подобный электролиз страдает рядом недостатков. Нейтральный раствор сразу же после начала электролиза становчится кислым у анода и щелочным у катода [c.184]

Однако перенапряжение разряда ионов кислорода на обычных анодных материалах выше, чем для ионов хлора. Поэтому потенциал выделения хлора в условиях электролиза нейтральных или кислых концентрированных растворов хлоридов щелочных металлов ниже потенциала выделения кислорода, вследствие чего происходит преимуществеиное выделение хлора. При электролизе на платиновых анодах соотношение потенциалов выделения хлора и кислорода таково, что можно получать практически чистый хлор. В процессе электролиза с графитовыми анодами одновременно с хлором выделяется кислород. Количество кислорода в хлоргазе зависит от условий ведения анодного процесса и обычно колеблется от 0,5 до 3,0%. При малой анодной плотности тока, когда перенапряжение невелико, доля тока, расходуемого на выделение кислорода, возрастает. [c.30]

В появившейся почти одновременно работе Оно и Ухара [34] такая попытка оказалась более успешной, и электролиз на первой волне при pH 6,0 дал продукт одноэлектронного восстановления — дианилино дибензил, а по второй — также бензиланилин. В неводной среде указанные авторы наблюдали одну двухэлектронную волну. Они высказали предположение о промежуточном образовании свободного радикала, который может димеризоваться или восстанавливаться дальше. Двухступенчатое восстановление описано и для продуктов конденсации пиррол-2-альдегида с различными аминами в нейтральных и щелочных средах [35], тогда как в кислых растворах эти анилы чрезвычайно быстро гидролизуются. [c.45]

Если подвергнуть электролизу растворы ЫзаЗО.,, раствор кислый) или молекулы воды (если раствор щелочной или нейтральный), более энергично присоединяющие электроны, чем К+- или Ыа+-ионы. Следовательно, происходящие при электролизе процессы можно выразить схемой [c.423]

На инертном аноде при электролизе водных растворов щелочей, кислородсодержащих кислот и их солей, а также фтористоводородной кислоты и фторидов происходит электрохимическое окисление воды с выделением кислорода. В зависимости от pH раствора этот процесс протекает по-разному и записывается различными уравнениями. В щелочной среде преобладает процесс разряда гидроксильных ионов 40Н = Ог -г +2Н2О + 4е , в нейтральной и кислой средах — процесс электрохимического окисления воды 2Н2О = О2 + 4Н Ц-4 ". [c.124]

Анодное выделение кислорода в зависимости от условий njio-текания электролиза (величина pH и материал анода) может протекать и в результате разряда молекул воды в кислых электролитах, и в результате разряда ионов гидроксила в щелочных электролитах. При промежуточных значениях pH в слабокислых, нейтральных и слабощелочных электролитах выделение кислорода может протекать в результате совместного разряда как молекул воды, так и ионов гидроксила [79, 80]. По-видимому, разряд молекул воды и ионов гидроксила при промежуточных значениях pH происходит независимо, по характерным для этих процессов закономерностям, однако протекание каждого из этих процессов связано с изменением состояния поверхности анода, что, в свою очередь, может оказывать влияние на протекание другого сопутствующего процесса. [c.26]

Кислородные соединения металлов в ряде случаев коррозионпо стопки в таких условиях, где чистые металлы совершенно нестойки. В производстве хлора и каустической соды, а также хлоратов электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов длительное время применяли аподы из плавленого магнетита, которые довольно устойчивы в условиях анодной поляризации, тогда как стальндле аноды совершенно нестойки в этих условиях. Аноды из двуокисей свинца и марганца достаточно стойки в сернокпслых и хлоридных растворах, их успешно применяют в ряде процессов электролиза. Различные смешанные окислы металлов типа шпинелей часто имеют высокую коррозионную стойкость при анодной поляризации в нейтральных, щелочных и кислых средах, в том числе и в хлоридных растворах. [c.185]

Допустим условно (это не меняет принципиально существа дела) ради упрощения, что концентрация щелочи и кислоты в толще электролита изменяется по линейным законам тогда концентрации щелочи и кислоты в толще электролита выразятся основаниями треугольников abo и edo. По мере хода электролиза вершины треугольников встретятся в точке о и на границе АВ произойдет взаимная нейтрализация кислых и щелочных продуктов. Линия АВ будет таким образом линией нейтрального электролита она фактически будет зоной, тем более узкой, чем спокойней ход электролиза и состояние электролита. По мере дальнейшего хода электролиза концентрация щелочи на катоде будет увеличиваться, в то время как кислотность на аноде будет оставаться постоянной. В силу этого на границу нейтральной зоны АВ в последующие моментьГ будет поступать щелочи больше, чем кислоты, нейтрализация не будет полной и избыток щелочи передвинется ближе к аноду, где будет нейтрализован. Таким образом, при накоплении на катоде щелочи до концентрации а Ь граница нейтрализации передвинется в зону А В. При дальнейшем увеличении концентрации до а"Ь" зона нейтрализации подвинется к аноду еще ближе — на линию А"В". [c.301]

Зависимости эффекта очистки модельных растворов красителей от pH среды (рис. 3.11) показывают, что максимальная окислительная способность гипохлоритной системы как при окислении органических соединений активным хлором, так и путем электролиза наблюдается в среде, близкой к нейтральной. Эти данные подтверждены результатами электрохимической очистки модельного раствора пасты Фантазия (б г/л пасты 30 мг/л неионогенного ПАВ и 180 мг/л анионоактивного ПАВ 0,9 г/л хлоридов), имеющего ХПКо = 1680 мг/л и ИКо = 1 160. Электролиз осуществлялся в статическом режиме с использованием анодов ОКТА [64]. При этом наибольший эффект очистки по ХПК, (58%) и по обесцвечиванию (98 %) получен при pH = 6,9. Степень очистки в кислой (pH < 4—5) и щелочной (pH > 8,5) средах значительно снижается. Расход активного хлора имеет максимальное значение в сильнокислой среде при pH < 1,5, так как в этих условиях часть его после рекомбинации атомарного хлора в виде хлор-газа (СЬ) улетучивается в атмосферу. Кроме того, при взаимодействии с атомарным хлором возможно образование органических хлорпроизводных, которые, как правило, являются весьма токсичными соединениями [24, 93]. [c.103]

Природа электролита. Ионный состав электролита создает возможность образования определенной композиции металл — частицы. Известно, что частицы корунда внедряются в покрытия только из некоторых электролитов, преимущественно при высоких pH. Можно ожидать, что частицы и других неэлектро-прбводящих нейтральных веществ в указанных электролитах будут вести себя аналогично. Сравнительно легко образуются КЭП с частицами различной природы (также и электропроводящими) из электролитов никелирования и железнения. Труднее образуются КЭП на основе серебра и редко — на основе хрома. Это, вероятно, связано с тем, что на катоде водорода выделяется намного больше, чем в других электролитах. В случае меднения частицы корунда соосаждают-ся легче из щелочных комплексных электролитов, чем из кислых. Можно допустить, что определенные составные части электролита и условия электролиза способствуют или зарастанию покрытием частиц, оказавшихся на поверхности катода, или их выталкиванию. Последнее происходит благодаря предположительному проявлению так называемой выравнивающей способности электролита и адгезионного взаимодействия между частицами и катодной поверхностью. [c.33]

Полоний выделяют из кислого раствора электрохимическим вытеснением на серебре. Нормал1 >ный потенциал полония 0,77 в. В щелочных и нейтральных растворах полоний образует радиоколлоид. Осаждению на серебре мешают посторонние катионы, в особенности ионы трехвалентного железа восстановители же, наоборот, способствуют осаждению полония. При 0,1—0,5 н. кислотности раствора осаждается 90—95% полония. Серебряную пластинку с осевшим на ней полонием растворяют в горячей концентрированной азотной кислоте, осаждают серебро соляной кислотой, раствор декантируют и упаривают досуха на водяной бане. Невидимый остаток растворяют в 0,5 н. соляной кислоте. Раствор подвергают электролизу, перемешивая его серебряным и платиновым электродами, при напряжении 1,5 в. [c.48]

Исходя из полярографических данных, одним из важных факторов, определяющих направление процесса, является pH раствора. Восстановление необходимо вести в кислой среде, т. к. при значениях pH, близких к нейтральному, циклогексилгидроксиламин может восстанавливаться дальше, в щелочной же среде нитроциклогексан вообще пе восстанавливается. Влияние pH католита на выход циклогексилгидроксиламина показано в таблице 1. Как видно из приведенных данных, увеличение pH католита резко снижает выхода по току и по веществу циклогексилгидроксиламина. На основании данных табл. 1 pH католита было выбрано равным 1. Так как в процессе электролиза происходило понижение кислотности католита вследствие переноса кислоты в анодное пространство, а также за счет связывания кислоты циклогексилгидроксиламином, то для поддержания pH в катодное пространство добавляли кислоту в процессе электролиза. [c.169]

Превышение напряжения разложения нейтральных раствороц над на-нряжением разложения кислых и щелочных растворов примерно на 0,5 в Леблан объяснял тем, что при электролизе первых имеет место накопление водородных ионов у анода и гидроксильных — у катода, в то время как нри электролизе вторых имеет место лишь перенос водородных ионов к аноду и гидроксильных — к катоду. [c.86]

В некоторых случаях образование губки наступает также и при низких плотностях тока и не зависит от концентрации металла в растворе. Характерными примерами являются электролиз щелочных растворов солей олова, свинца и цинка, а также слабокислых почти нейтральных растворов соли цинка. Реже получаются губчатые осадки при электролизе простых солей никеля и железа. В присутствии вредных примесей в цинковых, никелевых, кадмиевых и некоторых других электролитах образование губки иа катоде возможно и при низком значении pH. Так, например, в присутствии азотнокислых солей п кислых цинковых, никелевых и кобальтовых электролитах губка образуется при pH = 1,2, причем наряду с ней на катоде образуются гидраты соответствующих металлов, относительное количество которых становится тем больше, чем выше концентрация нитратов и плотность тока. Выделение гидратов в данном случае объясняется, похшдимому, восстановлением на катоде аниона КОд до аммиака (ХНд). При на,личин в кислых цинковых, кадмиевых и нике-. 10ВЫХ электролитах небольшого количества (0,1—0,01 г/л) солей более электроположительных металлов (меди, мышьяка, сурьмы, свинца и др.), а также солей цинка в никелевом электролите, на катоде, как правило, возникают местные губчатые образования [6, 1]. [c.259]

К анодным процессам относится процесс образования свободных галоидов из их солей. Особенно подробному изучению подвергся процесс электролиза хлоридов патрия и калия, так как этим способом получаются весьма важные технические продукты — хлор, гипохлорнт, хлораты и перхлораты в кислой и нейтральных средах и гипохлориты — в щелочной среде, причем последовательный ход окислительного процесса после образования 01 может быть представлеп схемой [c.340]