2. Задачи исследования.
Изучение влияния состава электролита при электролитическом производстве на вольт-амперные характеристики и поиск оптимальных составов на основе этих зависимостей.
3. Методика исследования.
3.1 Описание экспериментальной установки.
Экспериментальная
установка представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 Экспериментальная установка для изучения вольт-амперных характеристик электролитов жидких при нормальных условиях
Электролизер 5 в который заливается электролит 4 запитывается от понижающего трансформатора 1, подающего на электролизер постоянный ток. Трансформатор оснащен системой регулирования вторичного напряжения от 0 до 5 вольт. В электролит помещаются два электрода. Отрицательно заряженный катод 6 где происходит восстановление ионов меди и положительно заряженный анод 7, материал которого подвергается анодному разложению за счет окисления элементарной меди и перехода ее в раствор. Сила тока в цепи измеряется последовательно подключенным амперметром 3. Напряжение, подаваемое на ванну измеряется вольтметром 2, который подключен параллельно с трансформатором.
3.2 Порядок выполнения работы.
Приготовить 0,2 литра исходного раствора сульфата меди с концентрацией 200 грамм CuSO4 на литр.
Поместить раствор сульфата меди в электролизер и, подключив трансформатор, замкнуть электрическую цепь. При нескольких значениях напряжения найти по прибору силу тока. Увеличивать напряжение до тех пор пока не достигните
тока насыщения (снять вольт-амперную характеристику). Результат записать в таблицу 4.
Отобрать 0,1 литра этого раствора и добавить в него 1 мл 0,1%-ого раствора серной кислоты. С помощью универсальной индикаторной бумажки определить примерную РН-среду раствора. Результат записать в таблицу 4.
Снять вольт-амперную характеристику подкисленного раствора.
В раствор добавить 1 мл 1%-ого раствора серной кислоты, снова замерить РН-среду и повторить изучение вольт-амперной характеристики. Повторять опыт, добавляя серную кислоту до тех пор пока РН-среды не составит 1. Общее количество добавленного раствора кислоты не должно быть больше 10 мл, чтобы не исказить концентрацию сульфата меди
Оставшийся раствор сульфата меди разбавить в два раза, т.е. к 0,1 л раствора добавить 0,1 л дистиллированной воды.
Таблица 4
Результаты экспериментов по определению вольт-амперных характеристик электролита для рафинирования меди.
V CuSO4, мл |
V H2SO4, мл |
CH2SO4, г/л |
С CuSO4, г/л |
РН |
U, В |
I, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
От этого количества отобрать 0,1 л раствора с новой концентрацией – 100 грамм на литр и повторить исследование так, как это описано в пунктах 2-7. Опыт провести с растворами в которых концентрация сульфата меди составит 100; 50; 25; 12,5; 6,25; 3,125 грамм/литр.