Электрохимическое выделение

Электрохимическое выделение металлов из водных растворов их соединений лежит в основе гидроэлектрометаллургических процессов, т. е. процессов извлечения металлов из руд (электроэкстракция) и их очистки (рафинирование) при помощи электролиза. Гидроэлектрометаллургическим путем получают и очищают такие металлы, как медь, никель, цинк, кадмий, олово, свинец, серебро, золото, марганец и др. Гидроэлектрометаллургия позволяет получать [c.452]

Несмотря на свою неполноту, приведенные схемы отражают основные стадии электрохимического выделения кислорода. По I варианту молекулярный кислород образуется за счет рекомбинации его атомов, полученных после разряда одновалентных ионов кислорода 0 , а по варианту И — в результате распада высшего неустойчивого оксида МОж+ , возникшего из низшего устойчивого оксида МОд после разряда на нем ионов 0 . Вариант HI исключает участие в электродном процессе каких бы то ни было заряженных частиц, кроме гидроксил-ионов. Выделение кислорода происходит здесь через промежуточные стадии образования и распада гидроксидов и оксидов металла. В IV варианте непосредственным источником кислорода являются его молекулярные ионы О2 , образовавшиеся из гидратированных ионов 02 -2Н20 после отнятия от них воды. Эти гидратированные ноны кислорода можно рассматривать как отрицательно заряженные бимолекулы пероксида водорода Н2О2 , которые служат промежуточным звеном при анодном выделении кислорода. [c.425]

Следует отметить, что электрохимическое выделение металлов можно рассматривать не как реакцию разряда с переносом электронов из металла катода на металлический ион в растворе, а как переход этого иона из одной фазы (раствора) в другую (металл) с компенсацией его заряда свободными электронами металла [c.346]

При электрохимическом выделении водорода удаление его адсорбированных атомов может совершаться несколькими способами. Если эта стадия (стадия III в приведенной схеме) является замедленной, то скорость всего процесса должна определяться скоростью наиболее эффективного из указанных выше трех механизмов десорбции. Замедленная рекомбинация, например, означает, что каталитическое образование молекул водорода отличается большим торможением, чем разряд или стадия транспортировки, и в то же время совершается заметно быстрее, чем электрохимическая десорбция или эмиссия водородных атомов. При близких значениях [c.404]

Глава 22. Электрохимическое выделение металлов [c.452]

Электролит содержит смесь ) лоридов Mg lj, Li l, СаСЬ, Na l, ВаСЬ, K l. Какие элементы должны быть удалены из расплава этих солей перед проведением электрохимического выделения кальция [c.215]

Несмотря на все особенности протекания процессов электрохимического выделения металлов, создающие серьезные трудности при проведении экспериментов и при теоретической интерпретации их результатов, к настоящему времени уже накоплен значительный фактический материал и сформировались определенные взгляды на природу этих процессов. Получение достаточно достоверных опытных данных сделалось возможным благодаря развитию техники эксперимента (применение новых методов исследования, при помощи которых удается избежать осложнений, связанны.х с особенностями построения кристаллической решетки и изменением [c.458]

Невозможность объяснить все кинетические особенности электрохимического выделения металлов с какой-либо одной общей точки зрения заставляет искать новые пути истолкования этих процессов и прибегать к предположениям частного характера. Так, например, существует мнение, что перенапряжение при выделении металлов связано с числом электронов, участвующих в элементарном акте разряда (Гейровский). При этом предполагают, что одноэлектронные реакции протекают практически без торможения. В тех случаях, когда только один электрон участвует в акте разряда (или когда процесс можно разбить на ряд последовательных одноэлектронных стадий), перенапряжение должно быть низким. Если в разряде ионов металла участвуют одновременно два электрона, то следует ожидать появления высокого металлического перенапряжения. Согласно этим представлениям низкое перенапряжение, наблюдаемое при выделении таллия и серебра, связано с тем, что реакция восстановления требует участия одного электрона [c.472]

С другой стороны, скорость электрохимического выделения водорода равна [c.623]

Большое положительное значение перенапряжения можно показать на примере электрохимического выделения водорода. Электродные потенциалы цинка, кадмия, железа, никеля, хрома и многих других металлов в ряду напряжения имеют более отрицательную величину равновесного потенциала по сравнению с потенциалом водородного электрода. Благодаря перенапряжению водорода на указанных выше металлах при электролизе водных растворов их солей происходит перемещение водорода в ряду напряжений в область более отрицательных значений потенциала и - становится возможным выделение многих металлов на электродах совместно с водородом с большим выходом металла по току . Так, выход по току при электролизе раствора 2п504 более 95%. Это широко используется в гальванотехнике при нанесении гальванических покрытий и в электроанализе. Изменением плотности тока и материала катода можно регулировать перенапряжение водорода, а значит и восстановительный потенциал водорода и реализовать различные реакции электрохимического синтеза органических веществ (получение анилина и других продуктов восстановления из нитробензола, восстановление ацетона до спирта и др.). Перенапряжение водорода имеет большое значение для работы аккумуляторов. Рассмотрим это на примере работы свинцового аккумулятора. Электродами свинцового аккумулятора служат свинцовые пластины, покрытые с поверхности пастой. Главной составной частью пасты для положительных пластин является сурик, а для отрицательных — свинцовый порошок (смесь порошка окиси свинца и зерен металлического свинца, покрытых слоем окиси свинца). Электролитом служит 25—30% серная кислота. Суммарная реакция, идущая при зарядке и разрядке аккумуляторов, выражается уравнением [c.269]

Электрохимическое выделение водорода из кислых растпор ш происходит вследствие разряда ионов водорода. В случае же нейтральных или щелочных сред оно является результатом электрохимического восстановления воды [c.295]

Безбарьерный разряд можно наблюдать при электрохимическом выделении водорода на ртутном электроде. Безбарьерный разряд для этой реакции оказывается возможным, если существует достаточно быстрый путь удаления Над,,, например, по уравнению реакции Надс+НзО +б - На+НзО, получившей название электрохимической десорбции, Безактивационная электрохимическая десорбция [c.242]

Стадия превращения вещества А в вещество О называется предшествующей химической реакцией, а стадия превращения К в В — последующей химической реакцией. Часто электродные процессы осложняются стадией образования новой фазы. Так, при электроосаждении металлов реализуется стадия образования кристаллических зародышей, а при электрохимическом выделении газов — стадия зарождения пу- [c.170]

Предположения о медленности электрохимического акта разряда высказывались еще в конце XIX в. Однако впервые в количественной форме применительно к конкретной реакции электрохимического выделения водорода теория замедленного разряда была сформулирована в 1930 г. М. Фольмером и Т. Эрдей-Грузом. В 1933 г. эта теория была усовершенствована А. Н. Фрумкиным, который учел влияние электрического поля двойного слоя на перенос заряженных частиц. [c.184]

Стадия превращения вещества А в вещество О называется предшествующей химической реакцией, а стадия превращения R в В — последующей химической реакцией. Часто электродные процессы осложняются стадией образования новой фазы. Так, при электроосаждении металлов реализуется стадия образования кристаллических зародышей, а при электрохимическом выделении газов — стадия зарождения пузырьков газа. В ходе электрохимического процесса может происходить перемещение частиц по поверхности электрода (стадия поверхностной диффузии) от центров, на которых идет разряд, до некоторых других, где продукту реакции находиться энергетически наиболее выгодно. Если поверхность электрода несет заряд, одинаковый с зарядом реагирующей частицы, то электрическое поле двойного слоя препятствует адсорбции этой частицы и необходимо учитывать стадию вхождения реагирующей частицы в двойной электрический слой. [c.202]

Современная электрохимическая промышленность является одним из главных потребителей электрической энергии. В этой связи следует заметить, что многие проблемы энергетики и электрохимии оказались взаимно связанными. Развитие химической и особенно электрохимической промышленности зависит от уровня достижений в области энергетики. В то же время в прогрессе энергетики важное место занимает электрохимическая технология. Значение электрохимической промышленности в народном хозяйстве с каждым годом все возрастает. Постройка мощных электростанций создает благоприятные перспективы для дальнейшего развития электрохимической технологии. В настоящее время в цветной металлургии находят применение многие новые электрохимические процессы (электрохимическое выделение титана, циркония, бериллия и др.). Ведущая и решающая роль в производстве чистейших металлов и сплавов принадлежит электрохимическому способу производства. [c.14]

Электрохимическое выделение водорода всегда сопровождает катодное выделение металлов в гидрометаллургических электролизерах, электроосаждение металлических покрытий, коррозионные процессы. Процесс выделения водорода является единственным процессом при электролизе хлорида натрия с твердым катодом. [c.361]

Процессы электрохимического выделения других газов, в частности кислорода, являются более сложными, чем выделение водорода. [c.202]

Электрохимическая промышленность с каждым годом приобретает все возрастающее значение в народном хозяйстве. Постройка мощных электростанций создает благоприятные перспективы для дальнейшего развития электрохимической технологии. В настоящее время получают техническое осуществление многие новые электрохимические процессы (электрохимическое выделение титана, циркония, бериллия и др. получение сверхчистых металлов производство окислителей, фтора и Др.). [c.3]

На основании импедансных измерений требуется найти сопротивление реакции для электрохимического выделения водорода, рассчитать ток обмена, константу [c.222]

Электрохимическое выделение мета [Лов из водных растворов происходит при более отрицательном иотегщиале, чем равновесный потенциал соответствующего металла в данных условиях. Разность между ноте1щиалом электрода под током (прп катодном выделении металла) и соответствующим обратимым электродным потенциалом дает электродную нолярнзанию [c.453]

Поляризация при электрохимическом выделении металлов, так же как и при других электродных реакциях, зависит от плотности тока, увеличиваясь вместе с пей. Одиако в данном случае характер этой зависимости часто оказывается более сложным. Даже при осаждении одного и того же металла результаты иоляризационных измерений могут укладываться в зависимости от диапазона применяемых плотностей тока, состава раствора и температуры на прямые в одной нз следующих систем координат [c.453]

Если лимитирующей стадией электрохимического выделения нодорода является стадия молизации, т. е. скорость 1лолизации водорода значительно меньше, чем скорости других стадий ныделения водорода,то из уравнений (XXIV, 9) [c.623]

Как теоретически, так и практически больщой интерес представляет процесс электрохимического выделения кислорода этот процесс вследствие высокой химической активнссти кислорода осложняется образованием на металлах различных окислов даже на платине, поэтому выделение газообразного кислорода происходит с окисленной поверхности. То, что до сих пор нет достаточно обоснованной теории кислородного перенапряжения, объясняется, очевидно, главным образом сложностью процесса выделения кислорода. Наиболее достоверно предположение о том, что самой медленной стадией (лимитирующей стадией) является распад высших металлических окислов переменного состава по уравнению [c.629]

Предлагается способ очистки солевых растворов (растворов ЫаС1 с содержанием от 3 до 35 г/л), содержащих кальций до I г/л, от стронция путем электрохимического выделения на объемном пористом электроде, при котором реализуется формирование осадка методом возникающих реагентов. [c.95]

По сравнению е процессами, связанными с выделением газов, реакции электрохимического выделения металлов имеют ряд специфических особенностей. При установле НИИ природы замедленной стадии, определяющей перенапряжение реакции, недостаточно ограничиваться обычными гля электродных процессов стадиями. Необходимы серьез- [c.140]

Отрицательное выравнивание обычно бывает обусловлено диффузионными ограничениями скорости восстановления ионов металла. Диффузионный контроль становится преобладающим по мере того, как скорость электроосаждения приближается к предельной диффузионной плотности тока. Наоборот, при диффузионном контроле степени торможения электроосаждения металла каким-либо агентом (так называемым выравнивающим агентом) скорость электроосаждения на микровыступах меньше, чем в микроуглублениях, т. е. имеет место положительное истинное выравнивание. Большинство выравнивающих агентои представляют собой органические соединения, способные адсорбироваться на катоде и тормозить процесс электрохимического выделения металла. Наряду с этим адсорбированные частицы выравнивающего агента должны обязательно расходоваться в процессе электроосаждения. Конкретный механизм процессов, приводящих к расходу выравнивающего агента на катоде, ие имеет непосредственного отношения к его роли как выравнивающего агента. Однако скорость его расхода должна быть относительно велика и близка к предельной скорости его диффузии к катоду. Только при таком условии торможение процесса электроосаждения металла выравнивающим агентом будет неодинаковым на неравнодоступной поверхности, т. е. возникнет [c.15]

Безбарьерный разряд можно наблюдать при электрохимическом выделении водорода на ртутном электроде. Безбарьерный разряд для этой реакции оказывается возможным лишь в том случае, если существует достаточно быстрый путь удаления Над , например, по реакции Наде + НдО + е -> На + НаО, получившей название электрохимической десорбции. Безактивационная электрохимическая десорбция может успешно конкурировать в процессе удаления Нддс с безактивационной ионизацией. В результате этого часть адсорбированных атомов водорода будет превращаться в На и через систему протекает катодный ток, лимитируемый скоростью безбарьерного разряда. [c.257]

В работе А. И. Левина и В. М. Рудого влияние кристаллографической неоднородности рассмотрено на примере реакции электрохимического выделения водорода. Для определения константы скорости электрохимической реакции использовали метод фарадеевского импеданса. Для измерения импеданса электрода применяли мост переменного тока. Испытываемыми электродами служили монокристаллы меди с кристаллографическими гранями (100) и (111), электроосажденная медь и электрод из меди, оплавленной в атмосфере водорода. [c.524]