Электролиз деген эмне? катоддо жана катод. Physico-химиялык иштетүү

узак убакыт бою адамдар эркин түрүндө Таза заттардын көп алуу үчүн болгон жок. Мисалы, мындай:

• металлдар;
• ликер;
• chloro;
• суутек;
• Суутек пероксиди аркылуу;
• органикалык хлор жана башкалар.

Алар, кутулуу же бардык синтезделген эмес, мүмкүн эмес эле турган кошулмалар, жогорку мазмунун да кабыл алды. Бирок, байланыш тармагын жана күнүмдүк жашоодо колдонуу үчүн өтө маанилүү болуп саналат. Ал эми, мисалы, электролиз катары жараянынын табылганы менен, ири өлчөмдө бир маселе чечилген. Бүгүнкү күндө синтези үчүн гана эмес, ошондой эле көптөгөн башка жол үчүн.

электролиз деген эмне? ал эмне болот эле, кээ бир этаптарды, бул ыкма негизги артыкчылыгы болуп саналат, койду макалада жүрүшүн түшүнүүгө аракет кылам.

электролиз деген эмне?

Бул суроого жооп алуу үчүн, биз биринчи кезекте терминдерди жана кээ бир негизги физикалык жана химиялык түшүнүктөрдү түшүнүүгө аракет кылышыбыз керек.

1. DC - электр энергиясын кайсы-бир булактан чыккан электрон багытталган агымы.
2. Электролит - зат, электрдик заряд өткөрүүгө жөндөмдүү болгон чечим.
3. Электроддор - өздөрү аркылуу электр өтүп айрым материалдар, өз ара байланыштуу, бир табак (катоддо жана катод).
4. Кычкылдануу-калыбына келүү жооп - катышуучулардын кычкылдануу даражасын бир өзгөрүү бар турган жараян. Башкача айтканда, бир нече иондор күйгүзүп, аны чабырага салып, башкалар кыскартылат, ал эми кычкылдануу даражасын наркын жогорулатат.

Бул жагынан бардык баян, силер эмне электролиз деген суроого жооп бере албайт. Бул Кычкылдануу-калыбына келүү жараяны, электролит чечүү аркылуу түздөн-түз агымын өтүп түзгөн жана электроддорго ар кандай продуктуларды чыгаруу токтотулат.

electrolyzer деп айтууга болот Easy орнотуу, бир нече компоненттерден турат:

• бир электролит менен эки стакан;
• учурдагы булагы;
• эки электрод бири менен тыгыз байланышта.

өнөр жайы бир кыйла татаал дардын дизайнын, буюмдарды көп алууга жол колдонот - электролиз суу батчу +.

электролиз жараяны кыйла татаал болуп, тартип жана эрежелери боюнча бир катар теориялык мыйзамдар жана түшүүлөрдүн тийиш. туура натыйжаларына сересеп салуу үчүн, бардык мыйзамдар жана мүмкүн үзүндү жакшы үйрөнүп болот.

алуунун теориялык негиздери

электролиз эс турган абдан маанилүү негизги канондору - сынуу мыйзамдары - электр тогун жаатында, анын иши үчүн белгилүү белгилүү доктор, бардык коштогон кубулуштар.

Мындай эрежелер эки, электролиз иштердин маанисин сүрөттөп, алардын ар бири.

биринчи мыйзам

Биринчи сынуу мыйзамы, м деп жазылган турган формула = Ги * Δt, төмөнкүчө чагылдырууга болот.

токту боюнча бошотулат Mass зат электролит аркылуу өткөн электр түздөн-түз жараша болот.

формула м турат - материалдык-массалык, мен - азыркы күчтүүлүгү, Δt - ал өтүп жаткан убакыт. Ошондой эле кирген кошулмаларды электрохимиялык барабар деп аталган к наркы болуп саналат. Бул маани имаратын өзүнүн мүнөзүнө жараша болот. K электрдик заряддан турган бир бүтүн өтүп жатканда электролит аркылуу токту боюнча бошотулган заттын массасынан сандын барабар.

электролиз экинчи эрежеси

экинчи мыйзам сынуу менен, формула кайсы - м = M * Мен Δt * / н * F, төмөнкүчө чагылдырууга болот. курамдык (к) менен электрохимиялык барабар, анын азуу массалык түздөн-түз жараша болот, жана тескерисинче заттын Петербург жараша.

Жогоруда формула бардык Юнайтед чыгып натыйжасы болуп саналат. Бул электролиз экинчи мыйзамдын өзөгүн басып алат. M - азуу массалык кошундулары, I - бүткүл иш үчүн өтүп жаткан күчтүүлүгү, Δt - жалпы электролиз убакыт, F - сынуу тынымсыз, N - электрон жараянына катышып жатат. Алардын саны ион боюнча барабар, катышышты.

Сынуу мыйзамдары электролиз болуп жатканын түшүнүүгө жардам берүү үчүн, салмагын, мүмкүн түшүм эсептеп, керектүү жыйынтыгы алдын ала жана иш багытына таасир болуп саналат. Алар кайра теориялык негизин түзөт.

анодто жана анын түрлөрү жөнүндө түшүнүк

Абдан маанилүү электролиз электроддорго бар. баштан-аяк, алар белгилүү бир мүнөзүн жана касиеттерин, боло турган материалдык көз каранды болуп саналат. Ошондуктан, биз дагы толугу менен, алардын ар бирине токтололу.

Анодто - кошуу же оң электрод. Башкача айтканда, бийлик булагынын "+" устунга сыйыныш үчүн тиркелет бири. Демек, аны менен электролит чечүү терс иондор же аниондор түрткү берет. Алар менен кычкылданышы, жогорку даражасына ээ, бул жерде күйгүзүп берет.

Ошондуктан, биз anodic жараяндарды эстеп жардам берет бир аз диаграмма билүүгө болот: бир катоддо "плюс" - анион - кычкылдатууну. Ошентип, бир продукт буруп турган жараша, токту эки негизги түрлөрү бар.

1. ээрибес же инерттүү дадилдеди. Мындай түрү Бирок, электрон, кычкылдануу иштерин өткөрүп берүү үчүн гана кызмат кылган бир электрод камтыйт, ал күйүп жана ээриген жок эмес. Мындай калаени ж.б.у.с. структурасы, иридий, платинадан, көмүртек менен жасалат. Бул электроддор колдонуп, металлдар таза газдардын (ж.б.у.с. кычкылтек, суутек, хлор жана башкалар) пайда боло алат.
2. эрүүчү дадилдеди. кычкылдануу жараяндар, ал эриген жана электролиз жыйынтыгынын таасирин тийгизет. токту бул түрү боюнча курулушунун негизги материалдар: никелден, жез, кадмий, коргошун, калай, Zinc жана башкалар. Бул калаени ж.б.у.с. дат каршы металлдар, жалатуу, тъстъъ коргоочу каптоо жараяндарды жана electrorefining керек колдонуу.

оң токту боюнча болуп жаткан жараяндардын негизи аткаруу абдан электр иондорду жетик болуучу чейин төмөндөйт. бир чечим болсо, анда Ivot эмне суутек кислоталарын анион жана гидроксиди курулма, андан кийин суу. суу кычкылтек бошонуп, тезирээк аны кылат бери суулуу электролит чечүү кычкылтек камтыган аниондор, жалпысынан катоддо, кайра заряддалышы мүмкүн эмес.

катод жана анын өзгөчөлүктөрү

катод - бир терс заряддуу электрод (улам жатканда электр тогу электрондор топтоого) болуп саналат. Бул жакшы, ага эмне үчүн көчүп акы болуп иондорду - башкача айтканда, кычкылдануу даражасын төмөндөтүү, калыбына келтирүү дуушар болушат катиондорунун.

схема катод "минус" эстеп да бар тийиштүү - деп атал - калыбына келтирүү. катод үчүн материал катары төмөнкүлөрдү камтыйт:

• дат баспас болоттон жасалган;
• жез;
• көмүртек;
• жез;
• темир;
• алюминий жана башкалар.

Бул электрод өнөр, аларды жасоо үчүн негизги ыкмаларынын бири болуп саналат металлдар Таза заттардын калыбына келтирүү, келип турат. Бул катод үчүн катоддо чейин электрондордун берүү да мүмкүн эмес, ошондой эле биринчи жолу болсо - ээрүүчү, анын иондору терс токту боюнча кыскартылат. Мына, суутек газы H ₂ катиондор менен калыбына _келет. Ошондуктан, катод - заттардын электролиз жалпы схемасы маанилүү бөлүктөрүнүн бири болуп саналат.

эритиндилердин электролиз

каралып жаткан химиялык көз карашынан алып караганда, анын аркалашат жазыла элек. бул кагаз бүт кыдырып өкүлү жана натыйжаларына сересеп салуу үчүн мүмкүн менен. абдан маанилүү нерсе үчүн кунт коюп угушубуз керек - бар же суу чөйрөсүн жок жана катоддо түрүнө (эригич же жок).

төмөнкү азыктарды алуу үчүн зарыл болгон, анда: жегичтерди жана жегич жер металлдар, ликер, алюминий, бериллий, кычкылтек камтыган газдардын анион анда электролит чечүү электролиз жөнүндө маселе болушу мүмкүн эмес. Эгерде зарыл байланыштар иштебей калат, анткени эле, эриди. өнөр жайында көбүнчө аларга суусуз туздарды жана гидроксиддер колдонуп, бул заттарды синтездөө себеби мына ушунда.

Жалпысынан алганда, электролиз салмактуулугу абдан жөнөкөй жана типтүү болуп саналат эриди. Мисалы, биз аны карап чыгууга жана жазып, анда калий жаашын, мазмунун төмөндөгүдөй болот:

K ^{+ +} мен KI = ^-

катод (K) "-" K ⁺ K + 1 д = ⁰

катоддо ^{(A) "+": 2I - -} 2e = мен ₂ ⁰

Process жыйынтыгы: KI = K + _2.

Ошо сыяктуу эле, электролиз карабастан электрод дараметин кандайдыр бир металлды жазат.

эритмеси электролизи

бул чечимдерди электролит келгенде, жараянынын жыйынтыгы таптакыр башкача болот. Анткени, суу жигердүү катышуучусу болуп калат. Ошондой эле иондор салып үзүүгө жана электроддорго бошотулат алат. Ошондуктан, мындай учурлар өтө маанилүү электрод болуучу иондору. анын терс мааниси төмөн эмес, көбүрөөк тез кычкылдануу же азайтуунун ыктымалдыгы.

эритмеси электролизи жаттап керек нече эрежелерге баш иет.

1. Anodic Processes: суутек кислоталардын гана анион бошотулат (суутек fluoride кошпогондо). кычкылтек ион же fluoride ион болсо, анда суу кычкылтек бошотуу кычкылданат болот.
2. cathodic жараяндар: electrowinning электрохимиялык катар металлдар (чейин жана алюминийден кошо алганда) катод боюнча улам жогорку химиялык ишин калыбына келтирүү мүмкүн эмес. Бул суутекти бошотуп суу түзөт. жөнөкөй заттардын суу менен бир эле учурда алюминийден металлдар суутек менен калыбына келтирилди. электрохимиялык катар (төмөнкү иш-аракет) суутек кийин тургандар да, жөнөкөй заттардын кыскартууга дуушар болушат.

Бул эрежелерге ылайык иш кылсак, биз кайсы бир электролиз сүрөттөлөт жана түшүм эсептей аласыз. бир ээрүүчү катоддо районго учурда ар түрдүү жана алда канча татаал болуп калат.

электролиз туздары

Бул жараяндар бул технологиялык жөнөкөй жана экономикалык жактан пайдалуу, анткени, таза металлдарды жана газдарды алуу үчүн колдонулат. Мындан тышкары, буюмдар маанилүү тазалыгына жогорку даражасы менен келет.

Мисалы, жез electrowinning тез кандай туз чечүү таза түрүндө, аны ала алат. көбүнчө колдонулган жез кычкыл же жез кычкыл (II) - CuSO _4.

туз эритинди же чечим катары Электр жана металл инженердик дээрлик бардык тармактарда абдан зарыл болгон таза метал, казылып алынган болот.

Мааниси жана колдонуу тартиби

Электролизи - өтө маанилүү. анын базасында негизделген сыяктуу зарыл техникалык иш болуп саналат:

1. металл иштетүү.
2. Electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. каршы-дат кабык жана башкалар колдонулат.