Химия. Лобачева Г.К. - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

— 88 —
òüþ çà ñ÷åò íàíåñåíèÿ íà íèõ ïðîâîäÿùåãî òîê ñëîÿ (íàïðèìåð,
ãðàôèòà). Îáû÷íî ïîñëå íàíåñåíèÿ ìåòàëëà íà êàòîä ñëîé ìåòàëëà
îò êàòîäà îòäåëÿåòñÿ. Ïðè êàòîäíîì îñàæäåíèè ñëîÿ ìåòàëëà íà
åãî ñòðóêòóðó è ñâîéñòâà âëèÿþò ñëåäóþùèå ôàêòîðû: 1) ïðè-
ðîäà ìåòàëëà è ñîñòàâ ýëåêòðîëèòà; 2) ïëîòíîñòü òîêà; 3) òåìïå-
ðàòóðà ýëåêòðîëèòà; 4) ïðèñóòñòâèå ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûõ âå-
ùåñòâ; 5) ïðèðîäà Ìå — àíîäà.
Èç ðàñòâîðîâ, ñîäåðæàùèõ ÊÑ (öèàíêîìïëåêñû), îáðàçó-
þòñÿ îñîáî ãëàäêèå è ïëîòíûå ñëîè Ìå. Îäíîâðåìåííîå âûäåëå-
íèå ýëåêòðîëèçîì äâóõ ìåòàëëîâ âîçìîæíî, åñëè ïîòåíöèàëû
âûäåëåíèÿ ìåòàëëîâ áëèçêè. Ðàçäåëåíèå Ìå ïðè ýëåêòðîëèçå ðà-
ñòâîðîâ èõ ñîëåé, â ïðèíöèïå, âïîëíå âîçìîæíî, åñëè ïîòåíöè-
àëû âûäåëåíèÿ ðàçäåëÿåìûõ ìåòàëëîâ îòëè÷íû (Cu, Zn). Ìíîãèå
ìåòàëëû ïîëó÷àþòñÿ ýëåêòðîëèçîì ðàñïëàâëåííûõ ñîåäèíåíèé,
íàïðèìåð, Mg, Al è äð. Ýëåêòðîëèç ïðîâîäèòñÿ â ðàñòâîðàõ èëè
ðàñïëàâàõ ýëåêòðîëèòîâ. Ïðèìåíÿþòñÿ ðàñòâîðèìûå è íåðàñòâî-
ðèìûå ýëåêòðîäû:
Ïðèìåð:
1) Ê
!
→ ÷èñòàÿ ìåäü, À
+
— ÷åðíîâàÿ ìåäü — ýëåêòðîëèò
CuSO
4
; íà àíîäå Cu = Cu
+2
+ 2
e
−
; íà êàòîäå Cu
+2
+ 2
e
−
= Cu
(ðàñòâîðèìûé ìåäíûé àíîä).
2) Íåðàñòâîðèìûé ïëàòèíîâûé ýëåêòðîä:
Na
2
SO
4
↔ 2Na
+
+SO
4
2−
(äèññîöèàöèÿ);
íà Ê
!
4N a
+
+ 4H
2
O + 4
e
−
= 4Na
+
+ 4OH
!
+2H
2
↑
4Í
+
4ÎÍ
!
âáëèçè Ê
!
(NaOH)
èëè 4Í
2
Î + 4
e
−
= 4ÎÍ
!
+ 2Í
2
íà À
+
2SO
4
2−
+2H
2
O + 4
e
−
= 4H
+
+ 2SO
4
2−
+ O
2
↑
âáëèçè À
+
(H
2
SO
4
)
èëè 2H
2
O–4e = 2H
+
+O
2
↑
2H
+
(2OH
!
–4e) = 4H
+
+ O
2
Ñëåäîâàòåëüíî, ýëåêòðîëèç âîäíîãî ðàñòâîðà Na
2
SO
4
ïðèâî-
äèò ê ðàçëîæåíèþ Í
2
Î íà ↑Í
2
è Î
2
↑
3) Âîäíûé ðàñòâîð KJ ñ ïëàòèíîâûìè ýëåêòðîäàìè:
KJ ↔ K
+
+J
!
òüþ çà ñ÷åò íàíåñåíèÿ íà íèõ ïðîâîäÿùåãî òîê ñëîÿ (íàïðèìåð,
ãðàôèòà). Îáû÷íî ïîñëå íàíåñåíèÿ ìåòàëëà íà êàòîä ñëîé ìåòàëëà
îò êàòîäà îòäåëÿåòñÿ. Ïðè êàòîäíîì îñàæäåíèè ñëîÿ ìåòàëëà íà
åãî ñòðóêòóðó è ñâîéñòâà âëèÿþò ñëåäóþùèå ôàêòîðû: 1) ïðè-
ðîäà ìåòàëëà è ñîñòàâ ýëåêòðîëèòà; 2) ïëîòíîñòü òîêà; 3) òåìïå-
ðàòóðà ýëåêòðîëèòà; 4) ïðèñóòñòâèå ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûõ âå-
ùåñòâ; 5) ïðèðîäà Ìå — àíîäà.
     Èç ðàñòâîðîâ, ñîäåðæàùèõ ÊÑ (öèàíêîìïëåêñû), îáðàçó-
þòñÿ îñîáî ãëàäêèå è ïëîòíûå ñëîè Ìå. Îäíîâðåìåííîå âûäåëå-
íèå ýëåêòðîëèçîì äâóõ ìåòàëëîâ âîçìîæíî, åñëè ïîòåíöèàëû
âûäåëåíèÿ ìåòàëëîâ áëèçêè. Ðàçäåëåíèå Ìå ïðè ýëåêòðîëèçå ðà-
ñòâîðîâ èõ ñîëåé, â ïðèíöèïå, âïîëíå âîçìîæíî, åñëè ïîòåíöè-
àëû âûäåëåíèÿ ðàçäåëÿåìûõ ìåòàëëîâ îòëè÷íû (Cu, Zn). Ìíîãèå
ìåòàëëû ïîëó÷àþòñÿ ýëåêòðîëèçîì ðàñïëàâëåííûõ ñîåäèíåíèé,
íàïðèìåð, Mg, Al è äð. Ýëåêòðîëèç ïðîâîäèòñÿ â ðàñòâîðàõ èëè
ðàñïëàâàõ ýëåêòðîëèòîâ. Ïðèìåíÿþòñÿ ðàñòâîðèìûå è íåðàñòâî-
ðèìûå ýëåêòðîäû:
     Ïðèìåð:
     1) Ê­ → ÷èñòàÿ ìåäü, À+ — ÷åðíîâàÿ ìåäü — ýëåêòðîëèò
                                −                      −
CuSO4; íà àíîäå Cu = Cu+2 + 2 e ; íà êàòîäå Cu+2 + 2 e = Cu
(ðàñòâîðèìûé ìåäíûé àíîä).
     2) Íåðàñòâîðèìûé ïëàòèíîâûé ýëåêòðîä:

            Na2SO4 ↔ 2Na+ + SO −42 (äèññîöèàöèÿ);
                                −
    íà Ê­     4N a+ + 4H2O + 4 e = 4Na+ + 4OH­ +2H2↑
                    4Í+     4ÎÍ­      âáëèçè Ê­(NaOH)
                            −
              èëè 4Í2Î + 4 e = 4ÎÍ­ + 2Í2
                                −
    íà À+     2SO −42 +2H2O + 4 e = 4H+ + 2SO −42 + O2↑
                                     âáëèçè À+ (H2SO4)
              èëè 2H2O – 4e = 2H + O2↑
                                 +


              2H+      (2OH­ – 4e) = 4H+ + O2
     Ñëåäîâàòåëüíî, ýëåêòðîëèç âîäíîãî ðàñòâîðà Na2SO4 ïðèâî-
äèò ê ðàçëîæåíèþ Í2Î íà ↑Í2 è Î2↑
     3) Âîäíûé ðàñòâîð KJ ñ ïëàòèíîâûìè ýëåêòðîäàìè:
                         KJ ↔ K+ + J­

                             — 88 —

Страницы