Electrolysis çi ye? The anode û elektironî. pêvajoya Physico-kîmyewî

Ji bo demeke dirêj gelê nikanîbû ku gelek ji madeyên paqij di forma herwe ne. Wek ji bo nimûne:

• metalên;
• alkalis;
• chloro;
• hydrogen;
• peroxide hydrogen;
• Virkon organîk û yên din.

Ew, yan naveroka bilind yên ÿgir, ji ku ev ne mumkun e ku xwe bavêjin, an jî li hemû synthesized ne stand. Lê girêdana ji bo bikaranîna di pîşesaziyê de û di jiyana rojane de gelek girîng e. Lê bi dîtina pêvajoyeke wek electrolysis, karekî ji astên êsh çareser kirin. Îro, ku ne bi tenê ji bo senteza, di heman demê de jî ji bo gelek pêvajoyên din de tê bikaranîn.

electrolysis çi ye? Wekî ku ev yek diqewime, hin ji yên ku qonaxên gihîştin heta, çi taybetiya sereke ya vê rêbazê e, hewl didin ku fêm bikin ku bi rêya gotara.

electrolysis çi ye?

Ji bo bersiva vê pirsê, em divê pêşî li fêm termînolojî û hinek têgehên fîzîkî û kîmyewî bingehîn.

1. DC - herika derhêneriya elektronan ji boy her çavkaniya elektrîkê.
2. Electrolyte - hilikeka, çareseriyê yên ku dikarin ji meşandina an niha elektrîkê ye.
3. Elektrod - plakaya ji materyalên hin, prosedûrê de ne, ku derbas elektrîkê bi rêya xwe (anode û elektironî).
4. Berteka Redox - pêvajoya li ku ye guhertineke di pileya oxidation beşdaran hene. Ku, hin nerînên oxidize û zêdekirina nirxê pileya oxidation, hinekên din jî bi kêmkirin, di selikekê de ew.

Piştî ku zelal hemû van terman, tu dikarî li ser pirsgirêka çi electrolysis e bersîva. Ev pêvajoya Redox, listeyan derbas a niha rasterast bi riya çareseriya electrolyte de û bi wê de serbestberdana berhemên cuda li elektrod bidawîkirin.

installation Easy, ku dikare bê electrolyzer navê, nűtir tenê çend pêkhatên:

• du qedehên bi electrolyte;
• çavkaniya niha;
• du elektrod vê prosedûrê de ne.

Pîşesazîya tîne design pir tevlîhev automated, rê ji bo bidestxistina hejmarên mezin yên berhemên - hemamî electrolysis.

pêvajoya electrolysis têr li kompleks e, mijara çend qanûn û qezencên teorîk li gor rêz û rêzikên e. To kardike pêşbînîkirin, di encamê, ku hemû qanûn û passage mimkun e ku baş fêr bibe.

Bingeha teorîk yên di pêvajoya

The şid herî girîng bingehîn li ku ferzên electrolysis - qanûnên Michael Faraday - fîzîkzanê navdar, tê zanîn ji bo xebatên xwe yên di warê niha elektrîkê û hemû pêvajoyên pê re.

Hemû van qaîdeyên du, her yek ji wan li ser esasa pêvajoyên li electrolysis de rave dike.

Qanûna yekê

Yê pêşî qanûn ji Faraday, formula yên wek m nivîskî = kI * Δt, wiha ye.

hilikeka Mass ve girêdide, li elektrodê rasterast ji bo elektrîkê, hatiye ku bi riya electrolyte derbas makul e.

The formula nîşan dide ku wê m - bi girseyî yên maddî ye, ez - sewiyê de niha, Δt - dema ku ew derbas kirin. Jî di nav de ye, bi nirxê k, ya ku jê re cezayeke electrochemical ya hevedudanî. Ev nirxê girêdayî li ser xwezaya de, terkîb bi xwe. K hejmarî bi girseyî yên li cismê ku li elektrodê bi rêya electrolyte serbest dema derbas yek yekîneya pere elektrîkê wekhev e.

Serweriya duyem ya electrolysis

Li gor qanûnê ya duyem ya Faraday, formula yên ku - m = M * I * Δt / n * F, wiha ye. An cezayeke electrochemical ya hevedudanî (k) rasterast ji bo girseyî diranê xwe bi nîsbet, û inversely ji Valence ji hilikeka makul e.

The formula jor encama vekişîna hemû Yekbûyî yên Amerîkayê ye. Ev bindest naveroka qanûna duyem ya electrolysis. M - diranê compounds girseyî, ez - sewiyê de niha derbas bo tevahiya pêvajoya, Δt - time electrolysis total, F - Faraday berdewam, n - elektronan bi ku di vê pêvajoyê de bibin. hejmara wan ji ya li ser ion wekhev e, beşek di vê pêvajoyê de pêk hat.

qanûnên Faraday ji bo alîkarîya fêm çi electrolysis e, û ji bo hejmêrim rabûne, potansiyelê weight, di encama tê xwestin e mirov pêşbînî bike, û pêvajoya bandorê. Ew bingeha teorîk yên guherîna pêk tînin.

Têgeha anode û cureyên wê

Pir girîng in elektrod electrolysis de ne. Hemûya vê pêvajoyê girêdayî madî ji ku ew made bi, xwezayê û milkên xwe yên xweser e. Ji ber vê yekê, em bi berfirehî her yekî ji wan bifikirin.

Anode - plus an elektrodê erênî. e ku, yek e, ku ji bo li "+" pole ji source hêza girêdayî. Li gorî vê, ji bo ku ew ji çareseriya electrolyte li wê îyonên neyînî an anions bar. Ew li vir oxidize wê, qezenckirina pileya bilind a oxidation.

- anions - oxidation an anode "plus": ji ber vê yekê, em dikarin diagram kurt ku alîkariya wê bi bîr pêvajoyên anodic bikişînim. Bi vî awayî, du cureyên bingehîn yên elektrodê, li gor ku di wê berhemê bi taybetî berê xwe heye.

1. The fîsîl an bêruh anode. Wiha, MIME de heye elektrodê ku bi tenê xizmetê ji bo şandina elektron û pêvajoyên oxidation, lê ku neyên telefkirin û belav ne. Wiha anodes bi ji graphite, iridium, platîn, carbon û wisa li ser çêkirin. Bikaranîna van elektrod, ji metalên dikarin di gazên paqij (oksîjen, hydrogen, Virkon û da ser) hilberandin.
2. The anode avêde. Dema ku pêvajoyên oxidative ew hilweşiya û di encamê de li electrolysis bandorê. The madeyên bingehîn yên avakirina bo vî cureyê ji elektrodê: nîkel, sifar, cadmium, lead, tin, zinc û yên din. Bikaranîna van anodes bo electrorefining pêvajoyên ên metalên, electroplating, raxistina parastinê li dijî Rûken, û bi vî awayî li ser pêwîstiya.

Karê pêvajoyên li elektrodê erênî diqewimin tê kêmkirin, ji bo xizmeta nebûbûn, electronegative herî meaningfully potansiyel. Ivot çima anions asîdên hydrogen û ion hydroxide, û paşê jî di avê de, eger ev e çareseriya. Oxygen-dihewînin, anions di çareseriya electrolyte aqueous, bi gelemperî li anode tê de bimînin, ji ber ku avê ew jî bi leztir, vokal oksîjenê.

The elektironî û taybetmendiyên xwe

The elektironî - elektrodê doz neyînî e (ji ber ku di kombûna elektronan li ser wê dema ku niha elektrîkê). Ji ber vê yekê ji wî re diguherin nebûbûn, doz bi awayekî erênî - kirîye ku bi serpêyî rehabîlîtasyonê, ku, daxistina pileya oxidation.

e jî civandin û bi bîr xaxê elektironî "xwezayî" heye - rinê - digre. Ji ber ku materyalên ji bo elektironî de:

• polayê zengarnegir e;
• sifir;
• carbon;
• tûncîn;
• hesin;
• bafûn û yên din.

Ev e li ser vê elektrodê bê ku nimroya şûnve madeyên paqij e, ku yek ji rêbazên sereke ji bo afirandina berhemeka wan sinaî. Ev jî mimkun e ji bo veguhestina elektronan ji anode ji elektironî, û eger yekem - avêde nebûbûn, xwe bi ser elektrodê neyînî kêmkirin. Va ye, dasekinandina kirîye ji bo hydrogen gazê H _{2 heye.} Ji ber vê yekê, ji elektironî - ku yek ji deverên herî girîng li ser projeya giştî ya electrolysis ji madeyên e.

electrolysis ji heliya

Ku dinihêr'î pêvajoya kîmyewî di bin çavan heye paşaroja xwe. Bi gengaz e ku mirov temsîla tevahiya circuit li ser kaxiz û ji bo xêzkirina encamên. Ya herî girîng divê tu bala xwe bide - hebûn an tunebûna jîngeha aquatic û type of the anode (avêde an ne).

Eger pêwîst bike ji bo bidestxistina berhemên jêr e: metalên alkali û alkaline erdê, alkalis, bafûn, beryllium, anions gazên oksîjenê-dihewînin, ne bi wê ser pirsa electrolysis yên çareseriya electrolyte be. Just de bihelîne, ji ber ku pêwendiyên nexwe pêwîst xebata wê ne. Ji ber vê yekê li ser endustriya caran sentez van madeyên, bikaranîna wan xwê anhydrous hişk û hydroxides.

Bi giştî, dihele, hevsengiyekê electrolysis gelekî sade û standard e. Ji bo mînak, heke em bifikirin û wê ji bo tomara yodura potassium, wê bibîne, dê li jêr be:

KI = K ^{+ +} I ^-

The elektironî (K) "-" K ⁺ K + 1 e = ⁰

The anode ^{(A) "+": 2Ez - -} 2e = ez ₂ ⁰

Outcome Pêvajoya: KI = K + I _2.

Bi heman awayî, electrolysis dê ti metal çi ji potansiyela elektrodê xwe tomar bikin.

Electrolysis ji bo çareseriya aqueous

Gava ew tê bi electrolyte çareseriyên, ku di encamê de di pêvajoya wê pir cuda. Piştî ku hemû, avê her ku diçe an beşdarekî çalak. Ev dikarin ji dissociating nav nebûbûn û îrada ji elektrod e jî. Ji ber vê yekê, di van rewşan de girîng elektrodê potansiyela nebûbûn. Ji nirxê wê ya nêgatîv kêmtir e, mezintir tepsandin ji oxidation bi lez more an kêmkirina.

Electrolysis ji bo çareseriya aqueous mijarê de ji bo çend rêzikên, ku divê deqane ye.

1. Pêvajoyên Anodic: derketi tenê anions ji asîdên hydrogen (ji bilî bi florîd notronan). Heke ku ion oksîjenê an ion florîd, paşê avê, wê bê oxidized ji bo serbestberdana oksîjenê.
2. Pêvajoyên cathodic: metalên electrowinning di series electrochemical (up to û bi berfirehî ji bafûn) li ser elektironî dikarin ji ber çalakiyên kîmyewî bilind ne dîsa werin çêkirin. Ev jî di avê de ji bo serbestberdana hydrogen. Metalên ji bafûn bo hydrogen bi hev re bi avê, madeyên sade çêkirin. Yên ku piştî hydrogen di series electrochemical (Çalakîya) in, bê helwest êşan kêmkirina ji bo madeyên sade.

Ger tu li pey van qaîdeyên, em nikarin ti electrolysis milmilane û hejmêrim rabûne. Di doza a circuit anode avêde jî diguhure û gelek aloztir dibe.

xwê electrolysis

Ev pêvajo, ji bo bi destxistina metalên û pak û gazên bikaranîn, ji ber ku ev e di warê teknolojîyê de sade û aborî de zêde fêde. Di gel wan, berhemên bi pileya bilind ji rohniya, ku girîng e were.

Ji bo nimûne, electrowinning ji sifir dikarin xwe zû ew bigihîjin di forma paqij ji bo çareseriyê tu xwê. The herî pir tê bikaranîn sulfate sifir an sifir sulfate (II) - CuSO _4.

Wek de bihelîne, an çareseriyê yên xwê dikarin bên kolandin metal paqij, ku hema hema hemû warên Electrical û endazyarî metal e, da pêwîst.

Meaning û serlêdana pêvajoya

Electrolysis - pêvajoyeke pir girîng e. Li baregeha xwe dispêre bi operasyonên teknîkî pêwîst, wek in:

1. rafîneriya metal.
2. Electroextraction.
3. Electroplating.
4. Electrosynthesis.
5. Sepanê ji Coatings antî-Rûken û yên din.