дълго време, хората не могат да станат много чисти вещества в свободна форма.Като например:
- метали;
- алкален;
- хлор;
- водород;
- водороден пероксид;
- органичен хлор и други.
Те са получавали високо съдържание на примеси, от които е невъзможно да се отървете от, или не се синтезира изобщо.Но връзката е много важно за използване в промишлеността и бита.Но с откриването на един процес, като електролиза, огромния мащаб на проблема е решен.Днес се използва не само за синтез, но също така и за много други процеси.
Какво е електролиза?Както се случва, някои от фазите образувани, какво е основното предимство на този метод, се опитват да разберат хода на статията.
Какво е електролиза?
За да отговорим на този въпрос, първо трябва да се стремим да разберем терминологията и някои основни физични и химични понятия.
- DC - насочен поток от електрони, излъчвани от всеки източник на електроенергия.
- електролит - разтвор на вещество, което е в състояние да провежда електричество.
- електроди - записи на някои материали, свързани помежду си с електричеството преминава през самия (анод и катод).Редокс реакция
- - процес, при който има промяна в степента на окисление на участниците.Това е, някои йони се окисляват и увеличаване на стойността на степента на окисление, докато други се намали, то понижаване.
разберат всички тези условия, е възможно да се отговори на въпроса, който е електролиза.Този процес редокси включващ преминаване на ток през разтвор на електролита и се прекратява чрез освобождаването на различни продукти на електродите.
лесна инсталация, която може да се нарече електролизера включва няколко компонента:
- две чаши с електролита;
- източник на ток;
- два електрода са свързани един с друг.
Индустрията използва много по-сложна автоматизирано проектиране осигурява висока масови продукти - електролиза бани.
процеса електролиза е доста сложно, обект на редица теоретични закони и протича през установения ред и правила.За да се предскаже правилно изхода, трябва ясно да се разбере всички закони и опции преминаване.
теоретичните основи на
Най-важните основни канони, които държат електролизата - законите на Майкъл Фарадей - известния физик известен с работата си в областта на електрически ток и всички негови съпътстващи процеси.
общо две правила, всяка от които описва същността на процесите в електролизата.Право
първия закон
първата Фарадей, формулата се изписва като m = Ки * Δt, е, както следва.
масата вещество, изпуснати при електрода е право пропорционална на електроенергия, който е преминал през електролита.
Формулата показва, че м - е масата на въпроса, I - ток, Δt - време, в което е приет.Има и К стойност, която се нарича електрохимичната еквивалентно съединение.Тази стойност зависи от вида на самото съединение.Цифрово-програмно, к е насипно вещество, което се отделя чрез преминаване през електрода електролита на единица електрически заряд.
второто правило електролиза
право втората Фарадей, чиято формула - m = M * I * Δt / п * F, е, както следва.Електрохимично еквивалент на съединението (А) е пряко пропорционална на моларен неговата маса и обратно пропорционална на валентността на веществото.
Тази формула е резултат от оттеглянето на всички United.Той улавя същността на втория закон на електролиза.M - молекулна маса на съединение, аз на - текущата сила, пропусна целия процес, Δt - цялата електролиза, F - Фарадей постоянни, Н - електрони, които участват в процеса.Техният брой е равен на заряда на йона, участва в процеса.Право
Фарадей помага да се разбере какво е електролиза, и за изчисляване на голяма доходност, по тегло, на желания резултат е да се предскаже и да повлияе на хода на процеса.Те представляват теоретичните основи на трансформациите.
концепция на анода и видовете
много важно да има електролиза електроди.Целият процес е в зависимост от материала, от който са направени, специфичния им характер и качества.Ето защо, ние разгледаме по-подробно всяка една от тях.
анода - плюс или положителния електрод.Това е този, който се присъединява към "+" полюс на захранването.Съответно на това от електролитния разтвор ще се премести отрицателни йони или аниони.Те ще се окисли тук все по-висока степен на окисление.
Следователно, можем да направим малко по-схема, която ще помогне спомням анодните процеси: анод "плюс" - аниони - окисление.Така че има два основни типа електроди, в зависимост от това, което ще се превърне даден продукт.
- неразтворим или инертен анод.Такъв тип включва електрод, който служи само за прехвърляне на електрони и окислителни процеси, обаче не се консумира и не се разтваря.Такива аноди са изработени от графит, иридий, платина, въглерод и така нататък.Използването на тези електроди, металите могат да бъдат произведени в чисти газове (кислород, водород, хлор и т.н.).
- разтворими аноди.Когато окислителните процеси, той се разтваря и да повлияе на резултата от електролизата.Основните материали по строителство за този тип електроди: никел, мед, кадмий, олово, калай, цинк и др.Използването на такива аноди, необходими за електролитния процес метали, галванопластика, защитно покритие срещу корозия и така нататък.
Същността на всички процеси, протичащи в положителния електрод се намалява за да се гарантира, че в категорията на най-електроотрицателна на потенциалната стойност на йоните.Ivot защо аниони водородни киселини и хидроксидни йони, и след това водата, ако това е решение.Аниони, съдържащи кислород във воден разтвор на електролит обикновено не се изхвърля в анода, като водата го прави по-бързо освобождаване на кислород.
катод и неговите характеристики
катодно - е отрицателно зареден електрод (поради натрупването на електроните по него чрез преминаване на електрически ток).Ето защо тя се движи с положително заредени йони - катиони, които подлежат на намаление, т.е. слаб окислител.
Има също така е уместно да се помни схема: катод "минус" - катиони - възстановяване.Като материал за катода може да служи:
- от неръждаема стомана;
- мед;
- въглерод;
- месинг;
- желязо;
- алуминий и разни.
Тя е в този електрод се възстановява на чисто метални съединения, което е един от основните начини да ги получите в индустрията.Също така е възможно прехвърлянето на електрони от анода към катода, и ако първият - разтворим йони се редуцират на отрицателния електрод.Тук е възстановяване на катиони на водороден газ H2.Ето защо, катод - е един от най-важните части в общата схема на процеса на електролиза вещества.
електролиза на разтопени
отношение на процеса на докладване химия има своето уравнение.С него можете да представлява цялата схема на хартия и предскажете изхода.Най-важното нещо, което трябва да се обърне внимание - наличието или отсъствието на водната среда и вида на анода (разтворими или не).
Ако е необходимо, за да се получи следните продукти: алкални и алкалоземни метали, основи, алуминий, берилий, газове от кислородсъдържащи аниони, тогава може да има един въпрос за електролиза на електролитния разтвор.Просто се стопи, защото иначе се изисква връзки се провалят.Ето защо индустрията често синтезира тези вещества, като се използват техните сухи безводни соли и хидроксиди.
цялото уравнение на стопилката електролиза е съвсем проста и стандарт.Например, ако вземем предвид, че за да бъдат написани и калиев йодид, формата ще бъде както следва:
KI = K + + I-
катод (К) "-": 1е + K + = R0
анод (A) "+":2I- - 2e = I20
Резултат от: KI = K + I2.
Подобно електролиза се записва всеки метал, независимо от нейния потенциал електрод.
електролиза на водни разтвори
случай на електролитни разтвори, от изхода на процеса ще бъде доста по-различно.В края на краищата, вода се превръща в активен участник.Също така е в състояние за разлагане на йони и освободен от електродите.Следователно, в тези случаи важна потенциална електрод на йони.Отрицателните стойности под него, толкова по-вероятно по-бързо окисляване или редукция.
електролиза на водни разтвори е обект на няколко правила, които трябва да се забравя.
- анодни процеси: заустване аниони само водород киселини (с изключение на флуороводородна).Ако кислороден йон или флуориден йон, след това с вода ще бъде окислен за да се освободи кислород.
- Катодна процеси са метали в електрохимичната напрежението (до и включително алуминий) върху катода не могат да бъдат възстановени поради високата химическа активност.Това прави водата за освобождаване на водород.Метали от алуминий, за да водород възстановени едновременно с вода, за да прости вещества.Тези, които са след водород в електрохимичната серия (ниска активност), лесно се редуцират до прости вещества.
Ако следвате тези правила, ние можем да обрисуват всяко електролиза и се изчислява добив.В случая на разтворим анод верига варира и става много по-сложно.
Електролиза соли
Тези процеси се използват за производство на чисти метали и газове, тъй като това е технологично прост и икономически изгодно.В допълнение, продуктите са с висока степен на чистота, което е важно.
например електролиза на мед дава възможност бързо да го получи в чист вид от разтвор на всяка сол.Най-често използваната меден сулфат или меден сулфат (II) - CuSO4.
Как се стопи или от разтвор на солта може да се извлече чист метал, което е толкова необходимо в почти всички сектори на електротехниката и метал инженеринг.
стойност и приложение процес
Електролиза - много важен процес.Въз основа на тези необходими, базирани на технически операции като:
- метална рафиниране.
- електроекстракция.
- галванопластика.
- Electrosynthesis.
- антикорозионни покрития и други.
