Физико-химические основы технологии электронных средств. Шелохвостов В.П - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

РИС. 3.1 НАПРАВЛЕНИЕ ТОКА ПРИ РАБОТЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ
В КАЧЕСТВЕ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА (А) И ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (Б)
Первый закон Фарадея гласит, что количество прореагировавшего при электролизе вещества про-
порционально количеству прошедшего через электролит электричества
QKm
э
=
∆
, (3.1)
где ∆m – количество прореагировавшего вещества; K
э
– электрохимический эквивалент [коэффициент,
показывающий, сколько вещества прореагировало при прохождении единицы количества электричест-
ва, K
э
= 0,66 (Сu
+2
)], выражаемый в кулонах или ампер-часах; Q – количество электричества.
A
neN
K
µ
=
э
, (3.2)
где µ – молярная масса; n – валентность; e – элементарный заряд; N
A
– число Авогадро.
Согласно второму закону, при определенном количестве прошедшего электричества отношение
масс прореагировавших веществ равно отношению их химических эквивалентов
const
3
3
2
2
1
1
=
∆
=
∆
=
∆
A
m
A
m
A
m
, (3.3)
где A
1
, A
2
, A
3
– химические эквиваленты (весовое количество химического элемента, соединяющееся с
одной весовой частью водорода или заменяющее одну весовую часть водорода в соединении).
Эффективность процессов электролиза оценивается силой тока, напряжением, плотностью тока,
выходом по току, выходом по веществу, расходом электроэнергии на единицу полученного продукта и
т.д. Сила тока, или амперная нагрузка на электролизер, характеризует его производительность. Чем вы-
ше сила тока, пропускаемого через электролизер, тем больше производительность.
ПРИ ВЫБОРЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ УЧИТЫВАЕТСЯ МНОГО ФАКТО-
РОВ: ПРИРОДА ИСХОДНОГО И КОНЕЧНОГО ПРОДУКТОВ ЭЛЕКТРОЛИЗА, ЭЛЕК-
ТРОЛИТА, УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА И Т.Д. КАТОДЫ ДЕЛАЮТ ИЗ СТАЛИ,
МНОГИХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (РТУТЬ, СВИНЕЦ, ПЛАТИНА, ЦИНК, ОЛОВО, МЕДЬ),
ИЗ СПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ, ИЗ УГЛЯ ИЛИ ГРАФИТА.
Аноды бывают растворимые и нерастворимые. Для нерастворимых анодов большое значение имеет
износ, который должен быть минимальным.
Электроды можно включать в электрическую цепь постоянного тока монополярно (рис. 3.2) и би-
полярно (рис. 3.3). В зависимости от электрической схемы включения электродов ванны бывают моно-
полярными и биполярными.
При биполярном включении ток подводится только к крайним электродам, которые являются мо-
нополярными.
Из сказанного следует, что монополярные электролизеры требуют большей силы тока и малых на-
пряжений. Биполярные электролизеры – наоборот: малой силы тока и больших напряжений.

Страницы