Глава IV. Электрохимические процессы

Раздел химии, изучающий закономерности хи­мических превращений при взаимодействии электрического поля с веще­ством и электрических явлений при химических реакциях, называют электрохимией.

Электрохимические методы анализа — кондуктометрия, потенциометрия, полярография нашли широкое применение в медико-биологических исследованиях.

Еще М.В. Ломоносов отмечал, что существует взаи­мосвязь между химическими и электрическими явления­ми.Тем не менее, возникновение электрохимии связывают с именем итальянского физиолога Л. Гальвани (1737—1798), который в 1791 г. обнаружил возникновение скачка потенциала при контакте металла и мышцы лягушки, названного им «животным электричеством».

Другой итальянский ученый — физик А. Вольта (1748—1827) создал в 1800 г. первый химический источник тока и обнаружил скачок потенциала на границе раздела двух металлов. В этом же году английские химики Никольсон и Карлайл, пропуская через воду электрический ток, раз­ложили ее на водород и кислород. Через несколько лет английский ученый Г. Дэви предложил прикреплять же­лезный лист к медной обшивке деревянных кораблей с целью защиты от коррозии.

Английский исследователь М. Фарадей (1791 - 1867) сформулировал законы электролиза и доказал тождественность различных видов электричества: гальванического и статического.

Таким образом, ,более двух веков тому назад появились эксперименты, послужившие основой для возникновения новой науки - электрохимии, которая сейчас широко ис­пользуется в различных областях науки и технологии.

Современная электрохимия развивается в нескольких направлениях. Прежде всего, это изучение процессов, свя­занных с превращением энергии, выделяемой при само­произвольных химических процессах, в электрическую энергию. Такие превращения происходят в электрохими­ческих системах, называемых гальваническими элемен­тами. На основе этих исследований созданы разнообраз­ные химические источники тока от миниатюрных батаре­ек, регулирующих сердцебиение людей, страдающих сердечными болезнями, до водородных топливных эле­ментов, обеспечивающих электроэнергией космические корабли, и мощных батарей для электроавтомобилей.

Другое направление электрохимии связано с процес­сами, по существу противоположными процессам, протекающим в гальванических элементах. Речь идет об электролизе - химических превращениях веществ под действием электрического тока. Электролиз лежит в ос­нове выделения и очистки металлов, получения разнооб­разных химических веществ, нанесения металлов на по­верхность металлических и неметаллических изделий, электрохимического полирования и фрезерования метал­лов и других важных процессов.

Третье направление связано с изучением коррозион­ных процессов и разработкой эффективных методов за­щиты металлов от коррозии.

Важными задачами электрохимии являются создание и совершенствование методов количественного анализа химических веществ, исследования и контроля химичес­ких процессов, разработки приборов для обнаружения и количественного определения вредных примесей в окру­жающей среде и т. д.