Cтраница 4
Для рафинирования брус неочищенной меди делают анодом, а в качестве катода берут тонкую пластинку из чистого металла. При электролизе на катоде выделяется чистая медь за счет растворения металла анода, а все примеси падают на дно электролитной ванны, образуя так называемый шлам. [46]
Для рафинажа, например, кусок неочищенной меди делают анодом, а в качестве катода берут пластинку из чистой меди. Электроды опускают в раствор ( ванну) из медного купороса. При электролизе на катоде выделяется чистый металл ( рафинированная или электролитная медь) за счет использования металла анода, а все примеси падают на дно электролитной ванны, образуя так называемый шлам. Так же получают чистый свинец, железо, никель и другие металлы. [47]
Таким образом, отличительным признаком всякого электрохимического процесса, протекающего на границе фаз электрод - электролит в гальванических элементах или электролитных ваннах, является непременное участие электрона. Электрохимия - отрасль химической науки, изучающая наиболее общие законы превращения веществ в электролитах и на границе фаз электрод - электролит при поглощении либо отдаче молекулами, атомами или ионами электронов. Именно электронный переход и реакция между ионами и электронами на границе металл - раствор определяют наблюдаемые при электролизе превращения электрической энергии в новые химические вещества в электролитных ваннах либо глубокие качественные превращения вещества на полюсах элементов с возникновением электрического тока. Нетрудно заметить, что механизм электрохимических процессов существенно отличается от обычной картины химического превращения материи. [48]
Однако причиной благоприятного влияния такой обработки является не присутствующая на покрываемой поверхности пассивная пленка, а то, что она образуется уже после того, как вся поверхность в результате анодной обработки становится совершенно чистой и однородной. Важно, чтобы такое состояние поверхности сохранилось до момента катодной поляризации ее при электроосаждении металла, когда покрываемая поверхность вновь освобождается от окисной пленки и становится активной. Такая обработка необходима также в тех случаях, когда существует опасность взаимного или контактного вытеснения ( до начала электролиза) одного металла другим при погружении последнего в электролитную ванну. В результате пассивирования поверхности потенциал покрываемого металла смещается в сторону более положительных значений, что препятствует возникновению нежелательного процесса. [49]
Во многих практических случаях электролиза поляризация заметно осложняет течение желаемых электродных процессов. Поляризация возрастает в зависимости от плотности тока, поэтому на преодоление торможения электродной реакции тратится значительное количество электроэнергии. Например, в случае электрорафинирования меди при среднем напряжении на клеммах 0 28 в около 21 % этой величины приходится на поляризацию. При этом электроосаждение таких металлов, как медь, цинк, кадмий, серебро и ртуть, из растворов их простых солей сопровождается относительно небольшой, главным образом концентрационной поляризацией. Значительно труднее протекают процессы разряда и ионизации металлов группы железа. Особенно большой поляризацией сопровождаются разряд ионов водорода, а также окислительно-восстановительные реакции, протекающие на инертных электродах в электролитных ваннах. [50]