ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз в промышленности из "Общая химия 2000" Важнейшее применение электролиз находит в металлургической, химической промышленности и в гальванотехнике. [c.677] В химической промышленности методом электролиза получают различные продукты к числу их относятся фтор, хлор, едкий натр, водород высокой степени чистоты, многие окислители, в частности пероксид водорода, пероксодисерную кислоту. Развивается электросинтез органических соединений. [c.677] В металлургической промышленности электролизом расплавленных соединений и водных растворов получают металлы (Си, В1, Зп, РЬ, N1, Сё, 2п), а также производят электролитическое рафинирование — очистку металлов от вредных примесей и извлечение ценных компонентов. [c.677] Электролизом расплавов получают металлы, имеюшие сильно отрицательные электродные потенциалы, и некоторые их сплавы. [c.677] При высокой температуре электролит и продукты электролиза могут вступать во взаимодействие друг с другом, с воздухом, а также с материалами электродов и электролизера. В результате этого простая, в принципе, схема электролиза усложняется. [c.677] Электролитом обычно служат не индивидуальные расплавленные соединения, а их смеси. Важнейшим преимуществом смесей является их относительная легкоплавкость, позволяющая проводить электролиз при более низкой температуре. [c.677] В настоящее время электролизом расплавов получают алюминий, магний, натрий, литий, бериллий и кальций. Электролизом расплавленных сред получают некоторые тугоплавкие металлы. [c.677] Месторождения криолита, этого очень важного для алюминиевой промышленности минерала, встречаются крайне редко. Поэтому обычно криолит получают искусственно — взаимодействием гидроксида алюминия с плавиковой кислотой и последующей нейтрализацией кислого раствора содой. [c.677] Несколько иначе протекает электролиз раствора хлорида натрия, если катодом служит металлическая ртуть. Перенапряжение выделения водорода на ртути очень велико. Поэтому здесь у катода разряжаются не ионы водорода, а ионы натрия. Выделяющийся натрий растворяется в ртути, образуя амальгаму натрия. Амальгаму разлагают горячей водой, причем получается гидроксид натрия, выделяется водород и освобождается ртуть. Таким образом, пользуясь в качестве катода ртутью, можно получать чистый гидроксид натрия, не содержащий в виде примеси хлорид натрия. [c.678] Электролитическому рафинированию металлы подвергают для удаления из них примесей и для перевода содержащихся в них компонентов в удобные для переработки продукты. Из металла, подлежащего очистке, отливают пластины и помещают их в качестве анодов в электролизер. При прохождении тока металл подвергается анодному растворению — переходит в виде катионов в раствор. Далее катионы металла разряжаются на катоде, образуя компактный осадок чистого металла. Содержащиеся в аноде примеси либо остаются нерастворен-ными, выпадая в виде анодного шлама, либо переходят в электролит, откуда периодически или непрерывно удаляются. [c.679] Рассмотрим в качестве примера электрорафинирование меди. Основным компонентом раствора служит сульфат меди — наиболее распространенная и дешевая соль этого металла. Но раствор Си304 обладает низкой электрической проводимостью. Для ее увеличения в электролит добавляют серную кислоту. Кроме того, в раствор вводят небольшие количества добавок, сгюсобствующих получению компактного осадка металла. [c.679] Электролитическому рафинированию подвергают медь, никель, свинец, олово, серебро, золото. [c.679] К гальванотехнике относятся гальваностегия и гальванопластика. Процессы гальваностегии представляют собой нанесение путем электролиза на поверхность металлических изделий слоев других металлов для предохранения этих изделий от коррозии, для придания их поверхности твердости, а также в декоративных целях. Из многочисленных применяемых в технике Гсшьванотехнических процессов важнейшими являются хромирование, цинкование, кадмирование, никелирование, меднение и др. [c.679] Сущность гальванического нанесения покрытий состоит в следующем. Хорошо очищенную и обезжиренную деталь, подлежащую защите, погружают в раствор, содержащий соль того металла, которым ее необходимо покрыть, и присоединяют в качестве катода к цепи постоянного тока при пропускании тока на детали осаждается слой защищающего металла. Наилучшая защита обеспечивается мелкокристаллическими плотными осадками. Такие осадки обладают, кроме того, лучшими механическими свойствами. [c.679] Гальванопластикой называются процессы получения точных металлических копий с рельефных предметов электроосаждением металла. Путем гальванопластики изготовляют матрицы для прессования различных изделий, матрицы для тиснения кожи и бумаги, печатные радиотехнические схемы, типографские клише. Гальванопластику открыл Б. С. Якоби в тридцатых годах XIX века. [c.679] К гальванотехнике относятся также другие виды электрохимической обработки поверхности металлов электрополирование стали, оксидирование алюминия, магния. Последнее представляет собой анодную обработку металла, в ходе которой определенным образом изменяется структура оксидной пленки на его поверхности. Это приводит к повышению коррозионной стойкости ме алла. Кроме того, металл приобретает при этом красивый внешний вид. [c.680] Вернуться к основной статье