Смекни!
smekni.com

Электрический ток 3 (стр. 5 из 5)

электрического тока, пропорциональна силе тока и времени.

Коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом

вещества. Он численно равен массе

вещества, которые выделяется при переносе ионами через электролит

единичного заряда. Единица измерения электрохимического эквивалента k =

[кг/Кл].

Второй закон электролиза (второй закон Фарадея) устанавливает

пропорциональность между электрохимическим и химическим эквивалентом

вещества:

k =1/eNa * ( / n

где/; — молярная масса вещества, п — валентность, Na — число Авогадро, e—

заряд электрона, ( / n — химический эквивалент (или грамм-эквивалент)

вещества.

Произведение заряда электрона на постоянную Авогадро носит название

постоянной (числа) Фарадея:

F=e Na

Законы Фарадея можно объединить выражением:

т. = 1/F * ( / n I(t

Это выражение называют объединенным законом электролиза Фарадея.

Постоянная Фарадея численно равна электрическому заряду, который нужно

пропустить через электролит для выделения на электроде массы любого

вещества, равной в килограммах отношению молярной массы вещества к

валентности. Значение числа Фарадея в СИ:

F = 96485 Кл/моль

Электрический заряд q любого иона согласно объединенному закону Фарадея

равен:

q= +- nF/ Na

Заряд одновалентного иона (л = 1) равен по абсолютному значению заряду

электрона:

q=e=1,602*10-19 Kл

Таким образом, любой электрический заряд является кратным

элементарному заряду — заряду электрона е.

Электролиз широко применяется в различных электрохимических производствах.

Например, это электролитическое получение металлов из водных растворов их

солей и из расплавленных солей; гальваностегия, гальванопластика,

электрополировка. Электролитическое получение металлов из водных растворов

их солей может быть осуществлено рафинированием или электроэкстракцией.

Рафинирование представляет собой очищение металла от небольшого

количества примесей путем электролиза с активным анодом (в качестве анодов

в электролитическую ванну помещают металл с примесями), электролитом служит

раствор соли очищаемого металла. При электролизе такой анод растворяется,

примеси оседают на дно, а на катоде выделяется чистый металл.

Рафинированием получают чистые медь, серебро и золото.

Электроэкстракцией называется извлечение металла из электролита при

неактивном аноде. Электролитом служит водный раствор соли металла,

выделяющегося на катоде, а на аноде выделяются кислород или хлор. Таким

способом получают чистые цинк и никель.

Электролиз расплавленных солей проводится с помощью неактивных

(угольных) электродов и при высокой температуре, применяется при добывании

металлов, реагирующих с водой и поэтому не выделяющихся из водных

растворов. Таким путем добывают магний, алюминий, бериллий, литий, калий,

кальций и другие металлы.

Гальваностегией называется покрытие металлических предметов слоем

другого металла с помощью электролиза на активном аноде. Таким путем

пользуются для покрытия предметов не окисляющимся на воздухе металлом,

чтобы предохранить их от коррозии. Например, при никелировании,

хромировании и т.д. Гальваностегией также пользуются для изготовления

украшений (серебрение и золочение).

Гальванопластикой называется получение металлических копий с рельефных

изображений на каких-либо поверхностях путем электролиза при активном

катоде. Гальванопластика имеет большое значение, например, для изготовления

клише, применяемых в литографии.

Электрополировка заключается в выравнивании металлической поверхности

с помощью электролиза. В электролитическую ванну в качестве анода

опускается предмет, поверхность которого должна быть отполирована. При

электролизе в раствор уходит больше всего вещества с выступающих

неровностей на поверхности анода, т.е. происходит его полировка.