Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 52 стр.

UptoLike

тельно более эффективным методом сближения потенциалов металлов явля-
ется комплексообразование. Наиболее широко в качестве комплексообразо-
вателей используют анионы CN
-
, Р
2
О
7
4-
, органические соединения (карбоно-
вые кислоты, аминосоединения).
Подбирая соответствующие концентрации комплексообразователя и ус-
ловия электролиза (температуру, плотность тока), можно получать сплавы
строго определенного состава.
Электролитические сплавы значительно отличаются по своему фазово-
му составу и свойствам сплавов, получаемых металлургическим путем. Это
расширяет гамму физико-химических, механических свойств и соответст-
венно области их применения.
Анодный процесс. На аноде окисляются в первую очередь вещества,
имеющие наиболее отрицательный потенциал. Различают электролиз с рас-
творимыми и нерастворимыми (инертными) анодами. В первом случае воз-
можен процесс Me - nē = Ме
n+
, если Е
а
имеет более отрицательное значение,
чем потенциал других ионов или веществ. При электролизе с инертным ано-
дом выделить можно следующие случаи:
1. На аноде в водных растворах при обычных условиях электролиза легко
разряжаются анионы бескислородных кислот (Сl
-
, Вr
-
, I
-
, S
2-
и т.д.), исключе-
ние составляет F-ион.
2. Как правило, не окисляются кислородсодержащие анионы, в которых цен-
тральный атом имеет высшую степень окисления. К числу таких анионов от-
носятся (SO
4
2-
, PO
4
3-
, ClO
4
-
) и т.п. Вместо разряда их ионов происходит про-
цесс окисления воды с выделением кислорода по суммарному уравнению:
2
0 - 4ē = 0
2
+
+
.
Законы Фарадея
Электролиз подчиняется законам Фарадея:
1.Массы веществ, выделяющихся при электролизе, прямо про-
порциональны количеству электричества, прошедшего через электролит.
2.Для выделения на электроде одного грамм-эквивалента любого вещества
необходимо затратить одно и то же количество электричества, а именно
96500 Кл.
В математической форме оба эти закона могут быть выражены соотно-
шением:
F
I
Эm
где Э — грамм-эквивалент вещества, г; I — сила тока, А; λ — время, с.
Об эффективности процесса на электродах судят по выходу вещества по
току (ВТ):
,%100
теор
практ
m
m
ВТ
, (27)
тельно более эффективным методом сближения потенциалов металлов явля-
ется комплексообразование. Наиболее широко в качестве комплексообразо-
вателей используют анионы CN-, Р2О74-, органические соединения (карбоно-
вые кислоты, аминосоединения).

      Подбирая соответствующие концентрации комплексообразователя и ус-
ловия электролиза (температуру, плотность тока), можно получать сплавы
строго определенного состава.
      Электролитические сплавы значительно отличаются по своему фазово-
му составу и свойствам сплавов, получаемых металлургическим путем. Это
расширяет гамму физико-химических, механических свойств и соответст-
венно области их применения.
      Анодный процесс. На аноде окисляются в первую очередь вещества,
имеющие наиболее отрицательный потенциал. Различают электролиз с рас-
творимыми и нерастворимыми (инертными) анодами. В первом случае воз-
можен процесс Me - nē = Меn+, если Еа имеет более отрицательное значение,
чем потенциал других ионов или веществ. При электролизе с инертным ано-
дом выделить можно следующие случаи:
   1. На аноде в водных растворах при обычных условиях электролиза легко
разряжаются анионы бескислородных кислот (Сl-, Вr-, I-, S2- и т.д.), исключе-
ние составляет F-ион.
2. Как правило, не окисляются кислородсодержащие анионы, в которых цен-
тральный атом имеет высшую степень окисления. К числу таких анионов от-
носятся (SO42-, PO43-, ClO4-) и т.п. Вместо разряда их ионов происходит про-
цесс окисления воды с выделением кислорода по суммарному уравнению:
                         2Н20 - 4ē = 02 + 4Н+.

                                 Законы Фарадея
       Электролиз подчиняется законам Фарадея:
  1.Массы веществ, выделяющихся при электролизе, прямо про-
порциональны количеству электричества, прошедшего через электролит.
  2.Для выделения на электроде одного грамм-эквивалента любого вещества
необходимо затратить одно и то же количество электричества, а именно
96500 Кл.
     В математической форме оба эти закона могут быть выражены соотно-
шением:
                                              I 
                                 m  Э
                                                F
    где Э — грамм-эквивалент вещества, г; I — сила тока, А; λ — время, с.

    Об эффективности процесса на электродах судят по выходу вещества по
току (ВТ):
                              m практ
                       ВТ              100 ,% ,   (27)
                              m теор