Применение электролиза

Б школы 1257 Масоловой Елены по теме: Применение электролиза. Электролиз это окислительновосстановительный процесс протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролитов. Для осуществления электролиза к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока присоединяют катод а к положительному полюсу анод после чего погружают их в электролизер с раствором или расплавом электролита. Электроды как правило бывают металлические но применяются и неметаллические...

2015-07-25

13.76 KB

1 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Применение электролиза

Реферат ученицы 10 кл. "Б"

школы 1257

Масоловой Елены по теме:


Применение электролиза.


Сущность электролиза.

  Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролитов.

  Для осуществления электролиза к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока присоединяют катод, а к положительному полюсу — анод, после чего погружают их в электролизер с раствором или расплавом электролита.

  Электроды, как правило, бывают металлические, но применяются и неметаллические, например графитовые (проводящие ток).

  На поверхности электрода, подключенного к отрицательному полюсу источника постоянного тока (катоде), ионы, молекулы или атомы присоединяют электроны, т. е. протекает реакция электрохимического восстановления. На положительном электроде (аноде) происходит отдача электронов, т. е. реакция окисления. Таким образом, сущность электролиза состоит в том, что на катоде происходит процесс восстановления, а на аноде — процесс окисления.

  В результате электролиза на электродах (катоде и аноде) выделяются соответствующие продукты восстановления и окисления, которые в зависимости от условий могут вступать в реакции с растворителем, материалом электрода и т. п., — так называемые вторичные процессы.

  Металлические аноды могут быть: а) нерастворимыми или инертными (Pt, Au, Ir, графит или уголь и др.), при электролизе они служат лишь передатчиками электронов; б) растворимыми (активными); при электролизе они окисляются.

  В растворах и расплавах различных электролитов имеются разноименные по знаку ионы, т. е. катионы и анионы, которые находятся в хаотическом движении. Но если в такой расплав электролита, например расплав хлорида натрия NaCl, опустить электроды и пропускать постоянный электрический ток, то катионы Na+ будут двигаться к катоду, а анионы Cl — к аноду. На катоде электролизера происходит процесс восстановления катионов Na+ электронами внешнего источника тока:

Na+ + e = Na0

  На аноде идет процесс окисления анионов хлора, причем отрыв избыточных электронов от Cl осуществляется за счет энергии внешнего источника тока:

Cl – e = Cl0

  Выделяющиеся электронейтральные атомы хлора соединяются между собой, образуя молекулярный хлор: Cl + Cl = Cl2, который и выделяется на аноде.

Суммарное уравнение электролиза расплава хлорида натрия:

2NaCl —> 2Na+ + 2Clэлектролиз—> 2Na0 + Cl20

  Окислительно-восстановительное действие электрического тока может быть во много раз сильнее действия химических окислителей и восстановителей. Меняя напряжение на электродах, можно создать почти любой силы окислители и восстановители, которыми являются электроды электролитической ванны или электролизера.

   Известно, что ни один самый сильный химический окислитель не может отнять у фторид-иона F его электрон. Но это осуществимо при электролизе, например, расплава соли NaF. В этом случае на катоде (восстановитель) выделяется из ионного состояния металлический натрий или кальций:

Na+ + e = Na0

  на аноде (окислитель) выделяется ион фтора F, переходя из отрицательного иона в свободное состояние:

F – e = F0 ;           F0 + F0 = F20

  •  Продукты, выделяющиеся на электродах, могут вступать между собой в химическое взаимодействие, поэтому анодное и катодное пространство разделяют диафрагмой.

Практическое применение электролиза.

  Электрохимические процессы широко применяются в различных областях современной техники, в аналитической химии, биохимии и т. д. В химической промышленности электролизом получают хлор и фтор, щелочи, хлораты и перхлораты, надсерную кислоту и персульфаты, химически чистые водород и кислород и т. д. При этом одни вещества получают путем восстановления на катоде (альдегиды, парааминофенол и др.), другие электроокислением на аноде (хлораты, перхлораты, перманганат калия и др.).

  Электролиз в гидрометаллургии является одной из стадий переработки металлсодержащего сырья, обеспечивающей получение товарных металлов.
Электролиз может осуществляться с растворимыми анодами - процесс электрорафинирования или с нерастворимыми - процесс электроэкстракции.
Главной задачей при электрорафинировании металлов является обеспечения необходимой чистоты катодного металла при приемлемых энергетических расходах.

  В цветной металлургии электролиз используется для извлечения металлов из руд и их очистки. Электролизом расплавленных сред получают алюминий, магний, титан, цирконий, уран, бериллий и др.

  Для рафинирования (очистки) металла электролизом из него отливают пластины и помещают их в качестве анодов в электролизер. При пропускании тока металл, подлежащий очистке, подвергается анодному растворению, т. е. переходит в раствор в виде катионов. Затем эти катионы металла разряжаются на катоде, благодаря чему образуется компактный осадок уже чистого металла. Примеси, находящиеся в аноде, либо остаются нерастворимыми, либо переходят в электролит и удаляются.

  Гальванотехника – область прикладной электрохимии, занимающаяся процессами нанесения металлических покрытий на поверхность как металлических, так и неметаллических изделий при прохождении постоянного электрического тока через растворы их солей. Гальванотехника пожразделяется на гальваностегию и гальванопластику.

  •  Гальваностегия (от греч. покрывать) – это электроосаждение на поверхность металла другого металла, который прочно связывается (сцепляется) с покрываемым металлом (предметом), служащим катодом электролизера.

  Перед покрытием изделия необходимо его поверхность тщательно очистить (обезжирить и протравить), в противном случае металл будет осаждаться неравномерно, а кроме того, сцепление (связь) металла покрытия с поверхностью изделия будет непрочной. Способом гальваностегии можно покрыть деталь тонким слоем золота или серебра, хрома или никеля. С помощью электролиза можно наносить тончайшие металлические покрытия на различных металлических поверхностях. При таком способе нанесения покрытий, деталь используют в качестве катода, помещенного в раствор соли того металла, покрытие из которого необходимо получить. В качестве анода используется пластинка из того же металла.

  •  Гальванопластика – получение путем электролиза точных, легко отделяемых металлических копий относительно значительной толщины с различных как неметаллических, так и металлических предметов, называемых матрицами.

  С помощью гальванопластики изготовляют бюсты, статуи и т. д.

  Гальванопластика используется для нанесения сравнительно толстых металлических покрытий на другие металлы (например, образование "накладного" слоя никеля, серебра, золота и т. д.).

  Кроме указанных выше, электролиз нашел применение и в других областях:

 

  •  получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование);

  •  электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка);

  •  электрохимическое окрашивание металлов (например, меди, латуни, цинка, хрома и др.);

  •  очистка воды – удаление из нее растворимых примесей. В результате получается так называемая мягкая вода (по своим свойствам приближающаяся к дистиллированной);

  •  электрохимическая заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).




 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
5901. Применение и толкование права 21.55 KB
  Применение и толкование права Создание правовых предписаний при всей важности данного процесса никогда не является самоцелью правовые нормы имеют смысл только тогда. Реализующее действие права в полной мере проявляется там где оно нашло свое позитивное выражение. В российском правоведении различные аспекты процесса реализации права нашли отражениев работах ряда авторов Дюрягин В. Понятие и основные формы реализации права.
14480. ПРИМЕНЕНИЕ КРАСИТЕЛЕЙ В БЛЮДАХ ИЗ ЯИЦ 42.08 KB
  Для привлечения потенциальных клиентов необходимо быстро приспосабливаться к требованиям рынка а именно к тому что в условиях конкуренции целью предприятия является предложение и реализация того что привлечет внимание потребителей к заведению. Именно поэтому тема курсовой работы звучит как: Применение красителей в блюдах из яиц так как это весьма прогрессивная отрасль на которую можно посмотреть с другой стороны исследовать ее экспериментировать и внести что-то новое поскольку в литературных и научных источниках факты об...
6386. Практическое применение функций MS Excel 219.04 KB
  Microsoft Excel программа предназначена для организации данных в таблице для документирования и графического представления информации. Рабочие книги MS Excel предоставляют возможность хранения и организации данных вычисления суммы значений в ячейках...
15989. Применение нанотехнологий в отраслях медицины 80.04 KB
  Из истории следует что человечество всегда стремилось к прогрессу и с древних времён искало способы лечить болезни и продлевать жизнь. Можно сказать что развитие нанотехнологий в XXI веке изменит жизнь человечества больше чем освоение письменности паровой машины или электричества. Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовал работу в которой доказывал что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр. Американский футуролог Эрк Дрекслер пионер молекулярной нанотехнологии опубликовал...
15596. Разведение и применение тутового шелкопряда 33.52 KB
  Краткая история развития шелководства Шелководство древнейшая отрасль сельского хозяйства целью которой является разведение шелкопрядов для получения шелковичных коконов являющихся сырьем для изготовления натурального шелка. Для руководства шелководством в ряде губерний учреждались специальные инспектора. Именно этот вид шелковицы используется для разведения тутового шелкопряда и выращивается ради листьев - основного корма гусениц тутового шелкопряда. Глубокая вспашка...
15143. Применение принудительных мер медицинского характера 31.64 KB
  В специальных работах, в том числе монографического уровня, вопрос о том, что представляет собой содержание принудительных мер, какова структура этого содержания, авторами не ставится, поскольку понятие «содержание» считается ясным и не требующим уяснения. При этом одни авторы связывают его с сущностью исследуемых мер, другие – с правовой природой принудительных мер, третьи (таких большинство) – с принудительным лечением.
15064. Применение и проблемы условного осуждения 138 KB
  Практически сразу было отмечено что термин условное осуждение страдает неточностью так как употребляется для обозначения такого института в котором безусловное осуждение соединено с условным исполнением присужденного наказания. 73 УК РФ назначив осужденному какой-либо из перечисленных в этой норме видов наказаний суд придет к выводу о возможности достижения такой цели наказания как исправление осужденного без реального отбывания наказания то он освобождает такого осужденного от отбывания наказания а назначенное наказание...
15100. Мембранные электроды и их применение в анализе 128.3 KB
  Целью данной работы является рассмотрение мембранных (ионоселективных) электродов с различного рода мембранами. Для достижения данной цели перед нами возникает ряд задач: изучить разнообразие, принцип действия, область применения данных электродов.
14840. Применение спецэффектов к объектам CorelDraw 343.34 KB
  Функция перехода Blend дает возможность выполнить переход между двумя объектами создавая из них единое целое. Выдавливание Extrude позволяет создавать трехмерные объекты путем выдавливания плоскостей и поверхностей из выбранного объекта. Контур Contour дает возможность создавать копии объекта очертание которых повторяют форму объектаоригинала.
13435. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ И УСТРОЙСТВ 3.46 MB
  Отличительной особенностью систем передачи информации является то, что здесь сообщения отображаются в радиосигнале в пункте его излучения. После распространения в среде они принимаются и из них выделяются сообщения.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.