КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Электролизом называется совокупность процессов, сопровождающих прохождение электрического тока через растворы или расплавы электролитов.Стр 1 из 7Следующая ⇒ Глава 12 Электролиз При электролизе имеет место превращение электрической энергии в химическую энергию, сопровождающееся разложением растворенного или расплавленного вещества или воды. Для проведения электролиза применяют специальные устройства электролизеры (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Схема электролизера: 1 – электролитическая ячейка, 2 – раствор (расплав) электролита, 3 – электроды, 4 – источник тока
Электролизеры состоят из электролитической ячейки (в промышленности – электролизной ванны), содержащей раствор или расплав электролита, погруженных в нее электродов и источника тока. Электрод, подключенный к положительному полюсу источника тока, называется анодом, а к отрицательному полюсу – катодом. При осуществлении электролиза протекают следующие процессы: · направленное движение ионов электролита к электродам. Положительно заряженные ионы перемещаются к катоду (отсюда название этих ионов – катионы Мn+), а отрицательно заряженные – к аноду (отсюда название таких ионов – анионы Аnn–). · окислительно-восстановительные процессы на электродах. При достижении соответствующего электрода, ионы разряжаются (отдают или принимают электроны). При электролизе, как при любой электрохимической реакции, на аноде протекает процесс окисления, т.е. процесс отдачи электронов, а на катоде – процесс восстановления, т.е. процесс присоединения электронов · образовавшиеся на электродах вещества (ионы или нейтральные молекулы) могут покидать поверхность электродов, кроме того, они могут вступать во вторичные взаимодействия. Характер процессов окисления на аноде и восстановления на катоде зависит от условий электролиза. При этом соблюдается строгая очередность разряда ионов. На аноде, в первую очередь, должны окисляться наиболее сильные восстановители – вещества, имеющие наиболее отрицательное значение электродных (окислительно – восстановительных) потенциалов. В зависимости от условий электролиза, на аноде принципиально возможны следующие окислительные процессы: – окисление анионов кислотных остатков,например 2Сl– - 2e = Cl2 процесс 1 – окисление анионов гидроксила 4ОН- – 4e = 2O2 + 2H2O процесс 2 – окисление молекул воды 2H2О – 4e = O2 + 4H+ процесс 3 – окисление материала анода Me0 – ne = Me+n процесс 4. На катоде, в первую очередь, восстанавливаются наиболее сильные окислители, имеющие наибольшие положительные значения электродных (окислительно-восстановительных) потенциалов. При этом на катоде, в зависимости от условий, принципиально возможны следующие восстановительные процессы: – восстановление катионов металла Me+n + ne = Me0 процесс 5 – восстановление ионов водорода 2H+ + 2e = Н2 процесс 6 – восстановление молекул воды 2H2O + 2e = Н2 + 2ОН– процесс 7. Различают электролиз, протекающий с участием активных и инертных электродов.
|