49. Электролиз, определение. Электролизер, его устройство. Электроды. Электролиз расплава электролитов

Электролиз- это не самопроизвольный суммарный электрохим процесс охватывающий раздельную но одновр протек на электродах окисление и восстановление ионов атомов и молекул за счет электрического тока Электролиз расплава электролита NaBr=Na++Br- K(-) Na^++e=Na^0, A(+) 2Br^--2e=Br_2^0 2NaBr---2Na+Br2 Устройство электролизёра Основная часть электролизёра — корпус 1. футерованный внутри диэлектриком 2; в нём установлены внутренние электроды 5, отделённые один от другого резиновыми кольцами 12. По концам корпуса установлены фланцы 3 с концевыми электродами 6, герметичными токоподводами 7 и штуцерами 4. Прозрачные фланцы 3 (из оргстекла) и прорези по краям концевых электродов 6 служат для визуального контроля уровня электролита и процесса электролиза. Электроды. Электрод представляет собой систему, в простейшем случае состоящую из двух фаз, из которых твердая обладает электронной, а другая - жидкая - ионной проводимостью. Твердая фаза с электронной проводимостью считается проводником I рода, а жидкая фаза с ионной проводимостью - II рода. При соприкосновении этих двух проводников происходит образование двойного электрического слоя (ДЭС). Он может быть результатом обмена ионами между твердой и жидкой фазами, или результатом специфической адсорбции катионов или анионов на поверхности твердой фазы при погружении ее в воду или раствор

50. Электролиз растворов электролитов. Катодные и анодные процессы

Главное отл эл раствора от эл расплава состоит в том, что в вод раст эл-лита кроме катионов и эл-нов эл-лита всегда присут мол воды,а так же ионы водорода и гидроксогруппа

Возможные катодные процессы: 1)восстановление ионов металла Me^n+ +ne=Me^0 2)восстановление молекул воды до водорода(pH>=7,𝝋=-0,828) 2H_2O+2e=H_2+2OH^- 3)восстановление ионов водорода в кислой среде(pH<7, 𝝋=0) 2H^+ +2e=H_2 На катоде всегда протекают процессы с большим значением электродного потенциала

Возможные анодные процессы: 1)окисление аниона кислотного остатка An^n- -ne=An^0 2)окисление молекулы воды до кислорода(pH<=7,𝝋=1,23) 2H_2O-4e=O_2+4H^+ 3)окисление гидроксидионов в щелочной среде(pH>7,𝝋=0,04) 4OH^- -4e=O_2+2H_2O 4)окисление атомов металла при электролизе с растворимым анодом Me^0 –ne=Me^n+ На аноде всегда протекают процессы с меньшим значением электродного потенциала

Правило анода:1) при электролизе с нерастворимым анодом на электроде всегда окисляются простые анионы до простых веществ 2)на аноде никогда не окисляются сложные ионы, а также фтор и другие, а окисляется вода до кислорода 2H_2O-4e=O_2+4H^+ 3) при электролизе с растворимым анодом происходит окисление металла анода, если электродный потенциал метал анода имеет более отриц значение чем потенциал др процессов в качестве нераствор анодов применяют(графит, золото, платину, диоксид свинца)