ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
89
В растворах соляной кислоты наряду с образованием газообразного
2
Cl возможно выделение
2
O . Скорость каждой из этих двух параллельных
реакций зависит от концентрации кислоты HCl.
Если электроды являются активными и могут принимать участие в
электрохимических процессах (,,,,Cu Zn Co Ni Cd и др.), то анод растворяет-
ся (окисление):
Z
M
Mz
+
→+ē,
на катоде осаждается металл
M
Z+
+ z ē →M,
если электролит содержит соли этих металлов (такие реакции идут в галь-
ванических процессах). Если ионы металла в растворе отсутствуют, то на
катоде выделяется водород.
Для осуществления электролиза к электролизеру необходимо прило-
жить напряжение
Э
U , превышающее напряжение разложения (
Энр
UU> ):
Эак
UIR
ϕ
ϕ
=
−+
. (3.16)
Здесь
а
ϕ
и
к
ϕ
– потенциалы поляризованных электродов при рабочей силе
тока
I
. При малой концентрации электролита и, соответственно, большом
его сопротивлении R следует учитывать омическое падение напряжения IR.
Потенциалы электродов
а
ϕ
и
к
ϕ
равны алгебраическим суммам:
,араа
ϕ
ϕη
=+ и
,кркк
ϕ
ϕη
=
+ ,
где
,ра
ϕ
и
,рк
ϕ
– равновесные потенциалы для реакций, протекающих на
аноде и катоде. Учитываем, что перенапряжение процесса на аноде
а
η
> 0,
а на катоде
к
η
< 0. Тогда напряжение в целом на ячейке равно:
(
)
(
)
,,Эрарк ак o яч
UIRUIR
ϕϕ ηη η
=
−+++=++. (3.17)
Разность равновесных потенциалов
0
U называется обратимым на-
пряжением разложения, его можно рассчитать по формулам Нернста как
разность равновесных потенциалов для каждого электрода. В частности,
при электролизе растворителя
2
H
O
0
U = 1,23 В.
Экспериментальное определение напряжения разложения U
нр
произ-
водится с помощью так называемой поляризационной установки. По полу-
ченным экспериментальным точкам строят поляризационные кривые в ко-
ординатах
I
U− ячейки (рис. 18).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- …
- следующая ›
- последняя »
