- •Екатеринбург
- •Министерство образования российской федерации
- •Екатеринбург
- •Введение предмет электрометаллургии цветных металлов
- •1. Электродвижущие силы и электродные потенциалы
- •1.2. Теории строения двойного электрического слоя
- •1.3. Электрокапиллярные явления
- •1.4. Химические источники электрической энергии или гальванические элементы
- •1.6. Вывод уравнения равновесного электродного потенциала
- •1.5. Термодинамика гальванического элемента
- •Величина скачка потенциалов
- •1.7. Классификация электродов
- •1.8. Электроды сравнения
- •1.9. Стандартный, условный стандартный и равновесный потенциалы
- •1.10. Ряд напряжений металлов
- •1.11.Примеры решения задач и контрольные задания
- •Термодинамические характеристики веществ, ккал/моль
- •Индивидуальные контрольные задания
- •1.11.2.Определение термодинамических характеристик веществ по температурной зависимости эдс
- •Индивидуальные контрольные задания
- •Индивидуальные контрольные задания
- •1.11.4. Расчет величин равновесных потенциалов в водных растворах
- •Индивидуальные контрольные задания
- •1.11.5. Нахождение неизвестных окислительно-восстановительных потенциалов по правилу Лютера
- •Индивидуальные контрольные задания
- •1.11.6. Расчет равновесных концентраций ионов разной валентности
- •Индивидуальные контрольные задания
- •1.12.Контрольные вопросы
- •2. Кинетика электродных процессов
- •2.1.Поляризация электродов. Основные виды поляризации
- •2.2. Электрохимическая поляризация
- •Показатели разряда ионов водорода на различных металлах
- •2.3. Концентрационная поляризация
- •2.4. Полярографический анализ. Ток и потенциал полуволны
- •2.5. Перенапряжение химической реакции
- •2.6. Фазовая поляризация
- •2.7. Примеры решения задач и задания
- •2.7.1.Определение величины электрохимической поляризации
- •Индивидуальные контрольные задания
- •2.7.2. Определение тока обмена и коэффициента переноса
- •Индивидуальные контрольные задания
- •Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
- •2.7.3.Определение предельного тока разряда ионов по характеристикам диффузии и миграции ионов
- •Индивидуальные контрольные задания
- •Группа 1 п ш
- •2.7.4. Определение величины концентрационной поляризации
- •Индивидуальные контрольные задания
- •2.8. Контрольные вопросы
- •3.1. Сущность электролиза. Катодные и анодные процессы. Основные законы электролиза
- •3.2.Характеристики электролиза
- •3.3. Катодные процессы
- •3.4. Совместный разряд ионов
- •3.5. Анодные процессы
- •3.6. Примеры решения задач и задания
- •3.6.1. Совместный разряд ионов металла и водорода
- •Индивидуальные контрольные задания
- •3.7. Контрольные вопросы
- •4. Основы гидроэлектрометаллургии цветных металлов
- •4.1. Основы электрорафинирования меди
- •4.2. Электролитическое рафинирование серебра
- •4.3. Электролитическое рафинирование золота
- •4.4. Электрорафинирование свинца
- •Расход электроэнергии - 120-200 кВтч/т.
- •4.5. Электрорафинирование висмута
- •4.6. Электрорафинирование олова
- •4.7. Электрометаллургия никеля
- •Условия и результаты электрорафинирования никеля
- •5.8. Основы электрометаллургии кобальта
- •4.9. Основы гидроэлектрометаллургии цинка
- •Баланс напряжения цинковых электролизеров
- •4.10. Контрольные вопросы
- •6. Химические источники электрической энергии
- •6.1. Важнейшие характеристики хиээ
- •6.2. Основные типы хиээ
- •6.3. Топливные элементы
- •6.4. Аккумуляторы
- •6.5. Саморазряд и сохранность хиээ
- •6.6. Контрольные вопросы
- •Оглавление
- •Основные законы электролиза 45
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
Предмет электрометаллургии цветных металлов 3
Важнейшие аспекты применения электрохимии в электро-
металлургии цветных металлов 4
Краткий исторический обзор развития электрометаллургии цветных металлов 5
1. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ И ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ 7
1.1. Возникновение скачка потенциалов и двойного электрического слоя на границе металл-электролит 7
1.2. Теории строения двойного электрического слоя 9
1.3. Электрокапиллярные явления 11
1.4.Химические источники электрической энергии или
гальванические элементы 12
1.5. Термодинамика гальванического элемента 13
1.6. Вывод уравнения равновесного электродного потенциала 15
1.7. Классификация электродов 16
1.8. Электроды сравнения 17
1.9. Стандартный, условный стандартный и равновесный
потенциалы 18
1.10. Ряд напряжений металлов 19
1.11. Примеры решения задач и задания 19
1.12. Контрольные вопросы 25
2. КИНЕТИКА ЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 26
2.1. Поляризация электродов.Основные виды поляризации 26
2.2. Электрохимическая поляризация 27
2.3. Концентрационная поляризация 32
2.4. Полярографический анализ. Ток и потенциал полуволны 35
2.5. Перенапряжение химической реакции 36
2.6. Фазовая поляризация 38
2.7. Примеры решения задач и задания 41
2.8. Контрольные вопросы 44
3. ЭЛЕКТРОЛИЗ 45
3.1. Сущность электролиза. Катодные и анодные процессы.
Основные законы электролиза 45
3.2. Характеристики электролиза 47
3.3. Катодные процессы 49
3.4.Совместный разряд ионов 55
3.5. Анодные процессы 58
3.6. Примеры решения задач и задания 65
3.7. Контрольные вопросы 66
4. ОСНОВЫ ГИДРОЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 66
4.1. Основы электрорафинирования меди 67
4.2. Электролитическое рафинирование серебра 69
4.3. Электролитическое рафинирование золота 69
4.4. Электрорафинирование свинца 70
4.5. Электрорафинирование висмута 71
4.6. Электрорафинирование олова 72
4.7. Электрометаллургия никеля 72
4.8. Основы электрометаллургии кобальта 75
4.9. Основы гидроэлектрометаллургии цинка 76
4.10. Контрольные вопросы 77
5. НАНЕСЕНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 78
5.1. Подготовка поверхности покрываемых деталей 78
5.2. Покрытия цветными металлами 82
5.3. Окрашивание поверхности металлов 83
5.4. Оксидирование металлов 84
5.5.Окрашивание оксидных пленок 86
5.6.Повышение защитных свойств (уплотнение) оксидных пленок 86
5.7.Электрохимическое полирование 87
5.8.Электрохимическая размерная обработка 88
6. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 91
6.1. Важнейшие характеристики ХИЭЭ 91
6.2. Основные типы ХИЭЭ 94
6.3. Топливные элементы 102
6.4. Аккумуляторы 104
6.5.Саморазряд и сохранность ХИЭЭ 106
6.6. Контрольные вопросы 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 109
Учебное издание
Владимир Александрович Лебедев
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Редактор издательства И.Г.Южакова
Корректор М.Ю.Петров
Компьютерный набор О.А.Налимова
ИД № 0663 от 12.11.2001 г.
____________________________________________________________________Подписано в печать 13.08.2003 Формат 60х841/16
Бумага типографская Печать офсетная
Усл.печ.л. 6,04 Уч.-изд.л. 6,7 Тираж 500
Заказ Цена «С» ____________________________________________________________________
Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ
620002, Екатеринбург, ул.Мира, 19
Цех № 4 «Полиграфист»
г.Екатеринбург, ул.Тургенева, 20
