15. Суть і значення електрохімічних процесів.

Електр.технол. процеси - процеси які базуються на безпосередньому переході електор енергії у хімічну без проміжного перетворення Е у теплоту.

Якщо електр енергію ввести у хім. систему у вигляді постійного струму за допомогою електродів, то виникнуть хім.. процеси що назив електролізом

Галузеві застосування ел хім.. процесів:Випроб металів,Синтез органічних речовин,

У машинобудування, металообробній промисловості особливо у радіоелектронному виробництві.

Застосування елетро-хім процесів у металооброб. Промисловості:;Виготовлення виробів із твердих метал і сплавів;Виготовлення та розмноження матал копій (гальванопластика);Нанесення покриттів наа поверхню металевих виробів;

Переваги ел.хім.методів:Висока чистота продукту; використання ввідносно простих технол.систем.; можливість поряд з основною отримувати побічну цінну продукцію(благородні метали); використання дешевшої сировини та більш повна її переробка.

16.Основні закономірності Електохім. Процеси

Електрохімічні процеси відбуваються на апаратах-електролізерах

Електролізер: Ванна викладена зсередини кислото стійкими матеріалами; електроди (катод,анод);допоміжні механізми і пристрої;

Процес електролізу: 1. Через електроліти якими заповнюють ванну електролізера, проходить постійний ел. Струм від позитив електрода(анода) до негативного (катода). 2. на аноді відбуваються реакц розчинення або окиснення металу, на катоді - його виділення або відновлення.

Перший закон Фарадея: кількість речовини якак виділилась на електродах прямо пропорційна силі струму і часу його проходження через електроліт.

Число фарадея - кількість електрики, необх для виділенні при електролізі 1 моль еквівалентів речовини.

Другий закон фарадея: різні речовини при електролізі виділяються пропорційно хімічним еквівалентом цих речовин.

Електрохімічний еквівалент (С)- кількість речовини, що виділяється або розчиняється при пропусканні через електроліт одиниці кількості електрики: Q= I*t*C

Q- кількість речовини

I – сила струму

t-тривалість електролізу

Густина струму –кількість електрики, яка проходить за одиницю часу через одиницю поверхні на його межі з електролітом.

Напруга розкладу-різниця рівноважних потенціалів на катоді та анаді.

Умови початку процесу електролізу:Досягнута напруга розкладу; струм близький до 0; наявність ков для оборотних електродних реакцій.

17. Електроліз водних розчинів

Електроліз води: 2H2O ----->2H2 +О2

Застосування водню на підприємстві: сировина для електролізу аіаку; гідрування ненасичених орг.сполук; компонент палива для ракетних двигунів.

Застосування кисню: для інтенсифікації окислювальних процесів у металургії;м у проуесах зварювання, різання металів.

Способи отримання кисню та водню :1. Водень отр із води метану при взаємодії деяких кислот з металами.2. Кисень з повітря.

Найпридатніші електроліти які розчиняють у вод з метою електролізу: 20-30% розчин КОН;15-20% розчин NaOH

Електроди: виготовляють з м’якого заліза; на анод наноситься тонка плівка нікелю, щоб захистити його його від дії кисню, який виділяється під час електролізу.

Процеси які проходять на катоді та аноді:На аноді виділяється кисень; Катіони водню рухаються у бік катода, де приєднують електрон і виділяють водень; Катод , після того, як ввідав елетрони іонам водню, заряджається позитивно і перетворюється в анод відносно іонів , які знаходяться з іншого боку. ; Після чого ,процес повторюється,пок ланцюг не замкнеться і не досягне катода.