ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Развитие отечественной электрохимии из "Теоретические основы электрохимии 1972" В настоящее время во многих отраслях промышленности при проведении важнейших технологических операций применяют электрохимический метод. Глубокие исследования механизма и природы электродных процессов, проведенные за последние десятилетия, вскрыли новые пути использования этого метода. Было установлено, что с помощью электрохимии могут быть проведены многие реакции, не осуществляемые или с трудом осуществляемые другими известными способами. [c.7] Развитие отечественной электрохимии началось с выдающихся исследований В. В. Петрова по электролитическому разложению воды и других жидкостей (1801 г.). Он же впервые получил металлы электролизом их окислов. Вскоре (1805 г.) Ф. Ф. Гротгус разработал теорию электропроводности растворов (переход протонов от ионов к молекулам воды). Наряду с этим он заметил, что ... расщепление молекул. .. происходит до всякого действия электрического тока (1818 г.). В этом предположении содержится предвидение основных идей теории электролитической диссоциации. [c.7] Ленц разработал методику измерения электропроводности растворов (1840 г.) и ввел в науку понятие об эквивалентной электропроводности (1877 г.). Он же вместе с А. С. Савельевым развил представления о поляризации электродов. [c.7] В 1865 г. и позже Д. И. Менделеев создал химическую теорию растворов, согласно которой растворы суть непрочные химические соединения (сольваты). Д. П. Коновалов одним из первых применил термодинамический метод для изучения растворов. Он же установил возможность взаимодействия молекул, приводящего к образованию ионов. [c.7] Писаржевский и другие русские физико-химики с успехом исследовали неводные электролиты. [c.7] В 1902 г. И. А. Каблуков создал первый в России учебник электрохимии, а в 1921 г. П. П. Федотьев издал первый учебник технической электрохимии, сыгравший большую роль в подготовке кадров. [c.8] В России было сделано много крупных открытий не только в области теории электрохимии, но и в приложении этой теории к практическим задачам. В 1837 г. Б, С. Якоби открыл гальванопластику — осаждение металлов на непроводящих телах. Это открытие привело к развитию многих других методов электроосаждения металлов. В России был предложен электролитический метод очистки меди. Ф. Г. Федоров (1867 г.) предложил электролитический способ изготовления медных труб без швов. Б. С. Якоби принадлежит также идея практического использования элементов в качестве источников тока. [c.8] Багратион (1884 г.) изобрел сухой элемент . Сосновский (1866 г.) и П. Н. Яблочков (1884 г.) предложили ряд новых химических источников тока. [c.8] Ленц и А. С. Савельев первые обнаружили выпрямляющее действие электролитических систем на переменный ток (1845 г.). [c.8] Впервые электрохимия была применена в технологии неорганических веществ в 1879 г. Ф. Ващуком и Н. Глуховым. В их электролизере имеются все черты современных диафрагменных электролизеров для получения хлора и щелочей. [c.8] В 1888 г. Д. А. Лачинов создал установку для электролиза воды под давлением, а в середине XIX в. [c.8] Лапшин провел первые опыты электролиза расплавленных электролитов. [c.8] Великая Октябрьская социалистическая революция открыла широкие возможности для развития всех областей науки, в том числе и электрохимии. В последние десятилетия изменилась теоретическая основа этой науки. Расширились объем и содержание курсов теории и технологии электрохимических производств. [c.9] В Советском Союзе создана большая школа электрохимиков, которая занимает одно из ведущих мест в мировой науке. Предметом исследования ученых явились процессы, протекающие на границе фаз. Эти проблемы занимали исследователей еще в прошлом столетии при изучении коллоидных систем, а также электрохимических процессов, протекающих на границе металл — раствор. Однако наблюдения над явлениями, происходящими на границе фаз, в то время не были объединены в самостоятельную научную дисциплину, имелись только разрозненные сведения по равновесным потенциалам, которые давали возможность установить лишь направление электродных процессов. Нерешенным оставался основной вопрос о механизме этих процессов. Из работ советской электрохимической школы стало ясно, что суждение о механизме электродных реакций невозможно без изучения строения поверхностного слоя, в котором эти реакции протекают. Основоположник этой школы А. Н. Фрумкин впервые установил, что наиболее полное представление о строении двойного слоя на поверхности металла, погруженного в раствор, можно получить, наблюдая электрокапиллярные явления. Позднее С. В. Кар-пачев и др., исследуя характер электрокапиллярной кривой на ртути, галлии и амальгамах в водных растворах, а также на многих легкоплавких металлах в расплавах показали, что таким образом можно вывести суждение о наличии и величине заряда и тем самым получить представление о строении поверхностного слоя при разных условиях. [c.9] Было установлено, что ПАВ влияют на скорость электродного процесса в определенном интервале потенциалов, в котором они могут адсорбироваться на электроде. Этот вывод был подтвержден экспериментально в работах Т. А. Крюковой, Н. В. Николаевой-Федорович, А. И. Левина и др. В этих работах было, в частности, обнаружено замедление катодного процесса при переходе заряда поверхности от положительных его значений к отрицательным и объяснены спады тока, происходящие при переходе через потенциал нулевого заряда. [c.10] Осуществленное А. Н. Фрумкиным с сотрудниками измерение скачка потенциала в адсорбционном слое в сочетании с другими методами исследования позволило выяснить характер расположения молекул на поверхности, а также закономерности взаимодействия между ионами двойного слоя и диполями адсорбированных органических молекул. М. А. Проскурнин, Б. В. Эрщлер, Б. Б. Дамаскин и др. детально рассмотрели и усовер-щенствовали методику измерения емкости двойного электрического слоя на границе металл — раствор, в результате чего удалось опытным путем определить абсолютное значение емкости и подтвердить теорию диффузионного строения двойного слоя. Эти исследования выяснили причины перезарядки коллоидов и привели к новому методу определения потенциалов нулевого заряда металлов. [c.10] Фрумкин показал, однано, что оба эти представления недостаточны. Оказалось, что электродвижущая сила элемента складывается из разности скачков потенциалов в ионных двойных слоях на электродах и из контактного потенциала между двумя металлическими электродами Таким образом было выяснено значение абсолютных потенциалов и показано, что определение этих значений возможно только в результате рассмотрения строения границы раздела фаз электрод — полярная жидкость. [c.11] Существенное значение приобрели работы А. Н. Фрумкина и сотрудников по изучению зависимости краевых углов смачивания от потенциала электрода. Оказалось, что между пузырьком газа и металлом имеется тонкий слой раствора, под которым металл способен поляризоваться. Эти наблюдения позволили выявить природу флотационных явлений. Б. Н. Кабанов, исследуя смачивание металла электролитами, вскрыл особенности и механизм электролитического обезжиривания металлов. Измеряя краевые углы, П. А. Ребиндер определил значение потенциала нулевого заряда твердого металла. Он установил, что твердость металла связана с зарядом поверхности и что при этом зависимость твердости от потенциала выражается типичной электрокапиллярной кривой. [c.11] Фрумкин и В. Г. Левич разработали теорию движения твердых и жидких металлических частиц в растворах электролитов. Было показано, что движение капель жидкого металла в зависимости от адсорбции и заряда поверхности металла может протекать с обычными скоростями, а также в сотни тысяч раз быстрее, чем, например, при явлениях катафореза. Эта особенность была объяснена электрокапиллярным движением в жидкой капле. Экспериментально было установлено, что падение капель под действием силы тяжести зависит от величины заряда. [c.11] Вернуться к основной статье