Уникальные учебные работы для студентов


Реферат на тему электролиз в технике

Сообщите промокод во время разговора с менеджером. Промокод можно применить один раз при первом заказе. Тип работы промокода - "дипломная работа". Электролиз реферат на тему электролиз в технике водорода в растворе. На границе металл реферат на тему электролиз в технике раствор возникает разность потенциалов, которую электрохимики принимают равной нулю. Конечно, в действительности этот потенциал не равен нулю, но его значение нам не известно. Поэтому определение потенциала любого электрода с помощью стандартного водородного электрода имеет относительный характер; мы определяем его по отношению к условно принятому за нуль значению стандартного водородного потенциала.

Диафрагма В тех случаях, когда необходимо исключить взаимодействие продуктов электролиза, образующихся на аноде и катоде, в электролизёр вводится пористая перегородка — диафрагма, разделяющая его минимум на два электродных пространства — анодное и катодное.

Применение электролиза в промышленности

Раствор, заливаемый в анодное пространство, называется анолитом, в катодное — католитом. Диафрагмы бывают погружённые и фильтрующие. Погружённые диафрагмы должны иметь диффузионное сопротивление и быть селективно проницаемы лишь для ионов электролита, но задерживать продукты электролиза. Фильтрующие диафрагмы, обладающие низким диффузионным реферат на тему электролиз в технике применяют в тех случаях, когда, электролиз проводят в противоположном направлении — электролит перетекает через диафрагму из одного электродного пространства в другое, навстречу движению ионов, обуславливающих электропроводность раствора.

Диафрагмы характеризуются объёмной пористостью, протекаемостью, электрическим сопротивлением.

Поделиться рефератом

Объёмная пористость диафрагмы, характеризуемая долей объёма пор к общему объёму диафрагмы, определяется уравнением: Объёмная пористость измеряется в долях единицы или процентах. Электрическое сопротивление диафрагмы R может быть определено из сдедующего соотношения: Диафрагмы должны обладать хорошей химической стойкостью в условиях электролиза и достаточной механической прочностью.

Материалом для изготовления диафрагмы служат асбест, керамика, пластмассы. В некоторых случаях, например при электролиз расплавов, применяют металлические диафрагмы. В последние годы в процессе электролиза получают распространение ионитовые диафрагмы, проницаемые только для ионов одного заряда катионы или анионы не только препятствует взаимодействию продуктов электролиза, но и позволяют предотвратить или существенно уменьшить образование окисления или восстановления этих продуктов на электродах.

В этом случае применяют либо погруженные диафрагмы, либо ионитовые. Количественное описание электролитических процессов. Электролиз связан с наложением определённого электрического поля, под действием которого в электролите могут возникать некоторые характерные процессы.

Электро-кинетические процессы происходят в тех случаях, когда одна фаза диспергированна в другой; к их числу относится электрофорез — движение взвешенных твёрдых частиц внутри жидкости. При наложении электрического поля наблюдается явление электроосмоса — движение жидкости относительно твердого тела.

Аппарат для электролиза называется электролизёром или электролитической ванной. Простейшая схема электролизёра представлена на рис. Корпус электролизёра изготовляют из стали, керамики, пластмассы, стекла. Для защиты от коррозии и действия высоких температур корпус электролизёра иногда изнутри гумлеируют, выкладывают пластмассой, огнеупорным кирпичём или коррозионностойкими в данной среде металлами.

Для поддержания определённого теплого режима в некоторых случаях снабжают теплоизоляцией. Для изготовления катодов применяют сталь, многие цветные металлы, ртуть, свинец, платину, цинк, олово, медь, алюминий, сплавы металлов, уголь или графит. Аноды бывают растворимые и нерастворимые. Растворимые аноды изготавливают из вышеупомянутых цветных металлов, углеродной стали, некоторых других сплавов, нерастворимые аноды — из платины, графита или угля, никеля, нержавеющей стали, двуокиси свинца, двуокиси марганца, магнетита.

Материал для электрода выбирается с учётом многих факторов — природы исходного и конечного продуктов электролиза, природы электролита, условий проведения процесса и т. Электролитами могут быть минеральные или органические кислоты, соли и реферат на тему электролиз в технике смеси. В некоторых случаях электролит одновременно является исходным веществом для получения того или реферат на тему электролиз в технике продукта электрохимического окисления или восстановления, в других случаях — лишь токопроводящей добавкой.

Растворителями для электролитов служат вода, спирты, пиридин, диметилформальдегид, реферат на тему электролиз в технике и некоторые другие органические соеденения или их смеси. Электролиз можно проводить и без растворителя, в расплаве электролита или смеси электролитов. Применение в промышленности Электролиз широко реферат на тему электролиз в технике в различных отраслях промышленности.

В химической промышленности электролизом получают такие важные продукты как хлор и щелочи, хлораты и перхлораты, надсерную кислоту и персульфаты, перманганат калия, органические соединения, химически чистые водород, кислород, фтор и ряд других ценных продуктов. В цветной металлургии электролиз используется для рафинирования металлов, для извлечения металлов из реферат на тему электролиз в технике. Металлы, которые не могут быть выделены из водных растворов вследствие высокого отрицательного потенциала получают в цветной металлургии электролизом расплавленных сред, в качестве которых служат соли этих металлов, содержащие добавки различных соединений, вводимые с целью понижения температуры плавления расплава, повышения электропроводности и т.

К числу металлов, получаемых электролизом расплавленных сред относятся аллюминий, магний, цирконий, титан, уран, бериллий и ряд других металов. Электролиз применяют во многих отрослях машиностроения, радиотехники, электронной, реферат на тему электролиз в технике промышленности для нанесения тонких покрытий металлов на поверхность изделий для защиты их от коррозии, придания декоративного вида, повышения износостойкости, жаростойкости, получения металических копий.

В основу классификации промышленных ванн могут быть положены различные признаки. Например, по типу полярности ванны могут быть монополярными,биполярными и комбинировнными.

Сколько стоит написать твою работу?

В промышленных ваннах применяются различные типы катодов: Аноды же могут быть расходуемые вступающие в химическую реакциюрастворимые твердые, растворимые жидкие, нерастворимые твердые и пористые, нерастворимые. Сочетание вышеперечисленных типов анодов и катодов с учетом целей электролиза приводит к следующим типам электролизеров: Для электролиза могут быть использованы следующие типы электролитов: К лучшим материалам для нерастворимых анодов относятся специальные сорта графита, двуокись свинца, магнетит, композиции на основе тантала и титана.

Несмотря на большое разнообразие электролитов, электродов, электролизеров, имеются общие проблемы технического электролиза. К реферат на тему электролиз в технике следует отнести перенос зарядов, тепла, массы, распределение электрических полей.

Для ускорения процесса переноса целесообразно увеличивать скорости всех потоков и применять принудительную конвекцию. Электродные реферат на тему электролиз в технике могут контролироваться путем измерения предельных токов. При проектировании любого электрохимического производства необходимо выяснить все возможности оптимизации элетролизных процессов.

Оптимизация условий электролиза имеет большое значение как при составлении энергетического баланса, реферат на тему электролиз в технике и при определении реферат на тему электролиз в технике. Оптимизации должны быть подвергнуты число ванн, способы очистки электролита, конструкции ванн, материалы электродов, типы электродов.

Кроме того очень важно оценить оптимальные значения силы тока, сопротивления электролизной ячейки. Производство хлора и едкого натра Технический электролиз водных растворов может осуществляться без выделения металлов или с их выделением на катоде.

Среди электрохимических процессов разложения водных растворов без выделения металлов наиболшее распространение получил электролиз водных реферат на тему электролиз в технике хлорида натрия.

Эдектролиз водных растворов хлорида натрия. При электролизе водных растворов хлорида натрия получают хлор, водород и едкий натр каустическая сода. Хлор — при атмосферном давлении и обычной температуре газ желто-зеленого цвета с удушливым запахом. Хлор растворяется в воде, органических растворителях и обладает высокой химической активностью.

Хлор потребляется прежде всего химической промышленностью для производства различных органических хлорпроизводных, идущих для получения пластических масс, синтетических каучуков, химических волокон, растворителей, инсектицидов и т.

Помимо этого хлор используют для производства соляной кислоты, хлорной извести, хлоратов и других продуктов. Значительные количества хлора идут в металлургию для хлорирования при переработке полиметаллических руд, извлечения золота из руд, а также его используют в нефтеперерабатывающей промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине и санитарии, для обезвреживания питьевой и сточных вод, в пиротехнике и ряде других областей народного хозяйства.

В результате развития сфер использования хлора, главным образом благодаря успехам органического синтеза, мировое производство реферат на тему электролиз в технике составляет более 20 млн. В промышленности выпускается твердый едкий натр и его водные растворы. Едкий натр широко используется во многих отраслях промышленности — целлюлозно-бумажной, химических волокон, нефтеперерабатывающей, органического синтеза, мыловаренной, лакокрасочной и в ряде. Водород используют для синтеза важнейших неорганических и органических продуктов: Сырьем для производства хлора и щелочи служат, главным образом, растворы поваренной соли, получаемые растворением твердой соли, или же природные рассолы.

Растворы поваренной соли независимо от пути их получения содержат примеси солей кальция и магния и до того, как они передаются в цеха электролиза, подвергаются очистке от этих солей. Очистка необходима потому, что в процессе электролиза могут образовываться плохо растворимые гидроокиси кальция и магния, которые нарушают нормальный ход электролиза. Очистка рассолов производится раствором соды известковым молоком. Помимо химической очистки, растворы освобождаются от механических примесей отстаиванием и фильтрацией.

Электролиз растворов поваренной соли производится в ваннах с твердым железным стальным катодом и с диафрагмами и в ваннах с жидким ртутным катодом. Промышленные электролизеры, применяемые для оборудования современных крупных хлорных цехов, дожны иметь высокую производительность, простую конструкцию, быть компактными, работать надежно и устойчиво.

Электролиз растворов хлорида натрия в ваннах со стальным катодом и графитовым анодом позволяет получать едкий натр, хлор и водород в одном электролизере. При прохождении постоянного электрического тока через водный раствор хлорида натрия можно ожидать выделения хлора: Следовательно, на аноде с малым перенапряжением должен в первую очередь разряжаться кислород. Однако на графитовых анодах перенапряжение кислорода много выше перенапряжения хлора и поэтому на них будет происходить в основном разряд ионов Cl- с выделением газообразного хлора по реакции.

Применение Электролиза В Технике И Быту

Выделение хлора облегчается при увелечении концентрации NaCl в растворе вследствии уменьшения при этом равновесного потенциала. Поэтому остающиеся в растворе гидроксильные ионы образуют с ионами натрия раствор щелочи. Процесс разложения NaCl можно выразить следующими реакциями:

VK
OK
MR
GP