Техническое применение электролиза

Гальваностегия– покрытие металлических изделий тон­ким слоем другого металла (никелирование, хромирование, серебрение, золочение и т. д.) с целью предохранения от окис­ления и придания изделию привлекательного внешнего вида. Предмет, подлежащий покрытию, тщательно очищают, хоро­шо обезжиривают и помещают в качестве катода в электро­литическую ванну, содержащую раствор соли того металла, которым должен быть покрыт данный предмет (рис. 22.4). Анодом служит пластинка из того же металла. Для более рав­номерного покрытия обычно применяют две пластинки в ка­честве анода, помещая предмет между ними.

Рис. 22.4

Гальванопластика– электролитическое изготовление ко­пий с рельефных предметов (медалей, гравюр, барельефов и т. д.). С рельефного предмета делают восковый или иной сле­пок. Затем поверхность слепка покрывают тонким слоем гра­фита, чтобы она стала проводящей. В таком виде слепок ис­пользуется в качестве катода, который опускают в электроли­тическую ванну с раствором медного купороса. Анодом служит медная пластинка. Когда на слепке нарастет достаточно толстый слой меди, электролиз прекращают и воск осторожно удаляют. Остается точная медная копия оригинала

Рафинирование меди

Медь является лучшим материа­лом для изготовления проводников, но для этого она должна быть лишена каких бы то ни было примесей. Очище­ние меди от примесей называется рафинированием (очисткой) меди. Массивные куски (толстые листы) неочищен­ной меди, полученной при выплавке из руды, являются ано­дом, а тонкие пластинки из чистой меди – катодом. Процесс происходит в больших ваннах с водным раствором медного ку­пороса. При электролизе медь анода растворяется; примеси, со­держащие ценные и редкие металлы, выпадают на дно в виде осадка (шлама), а на катоде оседает чистая медь. Таким же об­разом производят рафинирование некоторых других металлов.

СТОП! Решите самостоятельно: А1, А2, В1, В2.

Закон Фарадея

В 1836 г. английский ученый Майкл Фарадей экспериментально установил, что масса вещества, выделяющегося на каждом электроде, прямо пропорциональна силе тока и времени прохождения тока через электролит:

m = kIt, (22.1)

где k – коэффициент пропорциональности, который называют электрохимическим эквивалентом вещества.

Размерность k:

[k] = .

Так как It – это заряд q, проходящий через электролит в течение времени t, то формулу (22.1) можно записать в виде

m = kq. (22.2)

Физический смысл k прост: k – это масса вещества, выделившаяся на электроде при переносе заряда q = 1 Кл.

Экспериментально установлено, что величина k зависит только от молярной массы и заряда иона вещества. Почему так, мы выясним немного позже.

Таблица 22.1