Электролиз чӣ гуна аст? Дар anode ва cathode. раванди физикаю кимиё

Барои муддати дароз одамон идора ба даст бисёр моддаҳои пок дар шакли озод. Чунин барои мисол:

• металлҳои;
• alkalis;
• chloro;
• гидроген;
• peroxide гидроген;
• хлори органикӣ ва дигарон.

Онҳо ё мазмуни баланди наҷосати, ки аз он ба он ғайриимкон ба даст халос, ва ё дар тамоми синтез нест, буд, ба ҳузур пазируфт. Аммо пайвастшавӣ барои истифода дар саноат ва ҳаёти ҳаррӯза хеле муҳим аст. Аммо бо кашфи раванди монанди электролиз, як вазифаи таносуби бузурги њал шуд. Имрӯз он аст, на танҳо барои синтези, балки низ барои бисёр равандҳои дигар истифода бурда мешавад.

электролиз чӣ гуна аст? Тавре аз он рӯй, ки баъзе аз марњилањои абрест, то чӣ Бартарии асосии ин усул аст, кӯшиш кунед, барои фаҳмидани ҷараёни мақола.

электролиз чӣ гуна аст?

Барои ҷавоб додан ба ин савол, мо бояд пеш кӯшиш барои фаҳмидани истилоҳоти ва баъзе мафҳумҳои ҷисмонӣ ва кимиёвӣ асосии.

1. DC - як ҷӯи равона намудани электрон originating аз ягон манбаи барќ.
2. Electrolyte - моддањои, ҳалли он қодир гузаронидани ҷорӣ нерӯи барқ аст.
3. Electrodes - судї маводи муайян алоқаманд, ки дар воқеъ барқ тавассути худашон (anode ва cathode).
4. Дар шишаи - як раванди ки дар он аст, ки тағйирот дар дараҷаи oxidation иштирокчиёни нест. Яъне, баъзе ions oxidize ва баланд бардоштани арзиши дараҷаи oxidation, дар ҳоле, ки дигарон кам, паст кардани он.

Бо равшан ҳамаи ин шартҳо, шумо метавонед ба саволи чӣ электролиз аст, ҷавоб. Ин раванд шишаи иборат гузаштани як ҷорӣ бевосита тавассути ҳалли electrolyte ва бо озод кардани маҳсулоти гуногун дар electrodes қатъ мегардад.

насби Осон, ки мумкин аст electrolyzer номида, бар мегирад, танҳо чанд ҷузъҳои:

• ду айнак бо electrolyte;
• манбаи ҷорӣ;
• ду electrodes алоқаманди мебошанд.

Саноати истифода мебарад, як тарҳи хеле мураккаб автоматӣ, имкон барои ба даст овардани шумораи зиёди мањсулоти - АксесБонк.

раванди электролиз хеле мураккаб аст, ки бояд ба як ќатор ќонунњо ва даромади назариявӣ мутобиқи тартиб ва қоидаҳои аст. Барои дуруст пешгӯӣ кардани натиҷаҳои ҳамаи қонунҳо ва гузариш имкон хуб меомӯхтанд шавад.

Асосњои назариявии раванди

Дар қоидаҳо муҳимтарини асосии он ба зиммаи электролиз - қонунҳои Майкл Фарадей - ба физики машҳур, маълум барои кори худ дар соҳаи ҷорӣ нерӯи барқ ва аз ҳама равандҳои ҳамроҳикунанда.

Ҳамаи чунин қоидаҳо, ду, ҳар як аз он моҳияти равандҳо дар электролиз, тасвир мекунад.

Қонуни аввал

Аввалин қонуни Фарадей, формулаи он аст м навишта шудааст = Подш * Δt, чунин аст.

моддањои ВАО холӣ дар электрод бевосита ба қувваи барқ дорад, ки ба воситаи electrolyte гузашт мутаносиб аст.

Дар формула нишон медиҳад, ки м - массаи маводи аст, Ман - шиддатнокии ҷорӣ, Δt - дар давоми он аз он ҷо гузаштанд аст. Ҳамчунин дохил аст, ки арзиши К, ки ном эквиваленти electrochemical аз мураккаб. Ин арзиши вобаста ба хусусияти мураккаб худ. К numerically ба массаи маводи аст, ки дар электрод ба воситаи electrolyte озод ҳангоми гузариш аз як воҳиди масъул барқ баробар аст.

Қоидаи дуюми электролиз

Қонуни дуюми Фарадей, формулаи он - м = М * Ман Δt / м * F, чунин аст. Дар баробари electrochemical аз мураккаб (к), ки бевосита ба омма дандони решагӣ он мутаносибан, ва баръакс ба valence аз моддањои мутаносибї аст.

Дар формулаи боло натиҷаи хуруҷи ҳамаи Муттаҳида аст. Ин сурати моҳияти қонуни дуюми электролиз. Мард - дандони решагӣ пайвастагињои омма, ман - шиддатнокии ҷорӣ гузашт, барои тамоми раванди, Δt - вақти электролиз умумии F - Фарадей кард доимӣ, н - электрон доранд, ки дар раванди иштирок мекунанд. шумораи онҳо ба пардохти аз ion баробар аст, иштирок дар раванди гирифт.

қонунҳои Фарадей ба кӯмак фаҳмидани чӣ электролиз аст, ва ба ҳисоб ҳосили эҳтимолӣ бо вазни, натиҷаи дилхоҳ аст, ки ба пешгӯии ва ҷараёни раванди таъсири худро мерасонад. Онҳо дар асоси назариявии аз дигаргуниҳои ташкил медиҳанд.

Консепсияи аз anode ва намудњои он

Хеле муҳим дар electrodes электролиз мебошанд. Тамоми раванди вобаста ба маводи, ки аз он ба онҳо дода шудаанд, табиат ва хосиятҳои мушаххас аст. Аз ин рӯ, мо ба таври муфассал ҳар як аз онҳо дида бароем.

Anode - плюс ё электроди мусбат. Ин аст, касе, ки ба «+» қутби манбаи барқро замима карда мешавад. Бинобар ин, ба он аз ҳалли electrolyte, ки хоҳад ions манфӣ ё anions ҳаракат. Онҳо дар ин ҷо oxidize хоҳад, ба даст овардани дараҷаи баланди oxidation.

- anions - oxidation як anode "плюс»: Аз ин рӯ, мо метавонем, ки диаграммаи андаке, ки кӯмак хоҳад кард ёд равандҳои anodic ҷалб намоям. Ҳамин тавр, ду намуди асосии электрод, вобаста ба, ки хоҳад маҳсулоти аз ҷумла рӯй нест.

1. Дар insoluble ё ѓайрифаъол anode. Чунин навъи мегирад электрод, ки танҳо хизмат ба интиқоли электрон ва равандҳои oxidation, аммо он аст, истеъмол нест ва ҳамдаст нашудаанд. Чунин аноди аз graphite, iridium, платина, гази карбон ва ғайра ташкил дод. Бо истифода аз ин electrodes, ки металлњои мумкин аст дар газҳои пок (оксиген, гидроген, хлор ва ғайра) оварданд.
2. Дар anode ҳалшаванда. Вақте ки равандҳои oxidative ӯ гудохт ва натиҷаи электролиз таъсир расонад. Маводи асосии сохтмони ин навъи электрод: никел, мис, ътадилкунанда, сурб, қалъагӣ, руҳ ва дигарон. Бо истифода аз ин аноди барои electrorefining равандҳои металлҳои, electroplating, молидани муҳофизатӣ бар зидди зангзанӣ ва ғайра лозим аст.

Моҳияти равандҳои дар электроди мусбат рух кам ба озод кардани ions electronegative аз ҳама пурмазмун нерўи. Ivot чаро anions кислотањои гидроген ва ion гидрооксиди, ва он гоҳ ба об, ки агар он аст, ки ҳалли. Оксиген-дорои anions дар ҳалли electrolyte aqueous, умуман дар anode аст холӣ нест, зеро об аз он медиҳад, тезтар, озод оксиген.

Дар cathode ва хусусиятҳои он

Дар cathode - як электрод ситонида манфї аст (бо сабаби ҷамъшавии электрон дар бораи он вақте ки ҷорӣ барқ). Ин аст, ки чаро ба вай ҳаракат ions ситонида мусбат - cations, ки офият, яъне, кам кардани дараҷаи oxidation.

аст, низ дахлдор ба ёд нақшаи cathode "минуси» нест - cation - ситонидани. Тавре ки аз мавод барои cathode иборатанд аз:

• пӯлоди зангногир;
• мис;
• карбон;
• мис;
• оњан;
• алюминий ва ғайра.

Ин аст, дар ин электрод меояд металлҳои барқарорсозии моддаҳои пок аст, ки яке аз усулҳои асосии истеҳсоли онҳо industrially. Ин Инчунин мумкин аст, интиқоли электрон аз anode ба cathode, ва агар аввал - ҳалшаванда, ions он оид ба электроди манфӣ кам карда шавад. Дар ин ҷо аст, ки барқарор намудани cations ба гидроген газ H _{2 аст.} Аз ин рӯ, cathode - яке аз қисмҳои муҳими дар нақшаи умумии электролиз моддаҳои аст.

электролиз аз зуди

Аз нуқтаи назари раванди кимиёвии баррасии дорад, муодилаи он. Бо он ки ба намояндагӣ аз тамоми ноҳиявӣ дар коғаз ва барои пешгӯии натиҷаи. Аз ҳама чизи муҳиме, ки шумо бояд диққати ба пардохт - ҳузури ё набудани муҳити обӣ ва намуди anode (ҳалшаванда ё не).

Агар зарур бошад, барои ба даст овардани маҳсулоти зерин: металлҳои alkali ва alkaline замин, alkalis, алюминий, beryllium, anions газҳои оксиген-дорои мумкин нест, пас савол дар бораи электролиз ҳалли electrolyte шавад. Танҳо гудохта, зеро пайвастшавии тартиби дигаре талаб кор нахоҳад кард. Ин аст, ки чаро дар саноат аксаран синтез ин гуна маводҳо, бо истифода аз онҳо намаки беоб хушк ва hydroxides.

Дар маҷмӯъ, гудохта муодилаи электролиз хеле содда ва стандартӣ аст. Барои мисол, агар ки мо дида мебароем ва барои сабт ҳисса калий, назари хоҳад зерин пешкаш карда мешаванд:

Подш = K ^{+ +} I ^-

Дар cathode (K) »-« К ⁺ K + 1 д = ⁰

Дар anode ^{(A) «+»: 2I - -} 2e = ман ₂ ⁰

Натиҷаи Раванди: Подш = K + ман _2.

Ба ин монанд, электролиз ягон металлӣ, новобаста аз иқтидори электроди он менависем.

Электролиз аз мањлули

Вақте ки он меояд, ки ба electrolyte ҳалли, натиљаи раванди хоҳад хеле гуногун. Баъд аз ҳама, об табдил иштирокчии фаъол. Ин қодир dissociating ба ions ва холӣ аз electrodes низ мебошад. Аз ин рӯ, дар чунин ҳолатҳо муҳим электроди эҳтимолӣ ions. Аз арзиши манфии он камтар аст, бештар эҳтимолияти oxidation босуръати бештар ё кам.

Электролиз аз мањлули бояд якчанд қоидаҳои, ки бояд аз ёд мешавад.

1. Равандҳое, ки Anodic: холӣ танҳо anions кислотањои гидроген (ба истиснои фториди гидроген). Агар ion оксиген ё ion фториди, он гоҳ об хоҳад oxidized озод оксиген.
2. Равандҳои cathodic: металлҳои electrowinning дар силсилаи electrochemical (то ва фарогир алюминий) оид ба cathode метавонад сабаби ба фаъолияти кимиёвӣ баланд баргардонида шаванд. Ин имкон медиҳад, ки об озод гидроген. Металлҳо аз алюминий ба гидроген ҳамзамон бо об ба моддаҳои оддӣ барқарор карда мешавад. Касоне, ки баъд аз гидроген дар силсилаи electrochemical (фаъолияти паст) аст, омодагӣ гузаранд кам ба моддаҳои содда.

Агар шумо пайравӣ ин қоидаҳо, мо метавонем ягон электролиз, тасвир ва ҳисоб ҳосили. Дар сурати аз як ноҳиявӣ anode ҳалшаванда гуногун ва хеле мураккаб мегардад.

намаки электролиз

Равандҳо дар ин барои ба даст овардани металлҳои пок ва газҳои истифода бурда мешавад, зеро он аст, технологї оддӣ ва аз нигоҳи иқтисодӣ судманд. Илова бар ин, маҳсулоти бо дараҷаи баланди покӣ, ки муҳим аст омад.

Барои мисол, electrowinning мис метавонед зуд ба он даст дар шакли холис аз ҳалли ягон намак. Дар маъмулан бештар истифода бурда сулфат мис ё мис сулфат (II) - CuSO _4.

Дар обшавии ё ҳалли намак истихроҷ кардан мумкин аст металлӣ, пок аст, ки қариб тамоми соҳаҳои Электротехника ва муҳандисӣ металлӣ аст, то зарурӣ.

Маънии ва истифодаи ҷараёни

Электролиз - як раванди хеле муҳим аст. Дар заминаи он асос, ки амалиёти зарурии техникӣ, ба мисли инҳо мебошанд:

1. тоза кардани чанги металлӣ доранд.
2. Electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. Дар аризаи coatings зидди зангзании ва дигарон.