химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

ксид никеля и ухудшается качество покрытия. В более кислых растворах (рН <С 4) растет доля тока, идущая на выделение водорода на катоде, и соответственно снижается выход никеля по току. Хлорид натрия необходим для предотвращения пассивации никелевых анодов. Ионы С1~ адсорбируются на поверхности никеля и предупреждают образование оксидных слоев. Кроме того, в растворы никелирования нередко вводят блескообразователь, например кумарин и гс-толуол сульфамид.

Меднение изделий осуществляется в сернокислотных или цианистых растворах. Первые кроме сульфата меди содержат серную кислоту, необходимую для повышения электрической проводимости раствора и предотвращения гидролиза соли меди. Достоинством меднения в сернокислотном растворе является высокая скорость процесса, поэтому такие растворы применяются в случае необходимости получения толстых покрытий. Однако потенциал меди в этих растворах положительнее потенциала железа (Ecu2+/cu> EFe*+/Fe), поэтому при погружении стальных изделий в раствор происходит контактное вытеснение меди с образованием рыхлого осадка металла:

Cu2+ -f FeCu + Fe2+

Для меднения стальных изделий необходим подслой меди, осажденный из цианистых растворов, в которых медь находится в основном в виде комплексных ионов [Cu(CN)3]2~.

Константа нестойкости комплексного иона меди очень мала (/Сиест = 2,6* Ю-29), соответственно очень мала и концентрация «свободных» ионов меди Си+. Электродный потенциал меди в цианистом растворе становится отрицательнее потенциала железа (E[oU(CN)(-/cu < EFe2+/Fe), и контактное вытеснение меди из раствора не происходит, поэтому в таком растворе можно проводить меднение стальных изделий.' Кроме того, электроосаждение меди из комплексных ионов протекает с высокой поляризацией, что обеспечивает равномерное распределение металла по поверхности изделия сложной формы. В первом приближении процесс у катода можно представить уравнениями:

[Cu(CNb]2[Cu(CN)2]- + CN-[Cu(CN)2]~ LCu(CN)] + CN" [Cu(CN)] -j-e-Cu + CN~

Цианистые растворы очень токсичны.

Цинкование проводят в основном в сульфатном или цианистом растворах. Сульфатный электролит содержит кроме сульфата цинка сульфат натрия, сульфат алюминия (буферная добавка), блескообразователь (декстрин и др.). В цианистом растворе цинк находится в виде комплексного иона [Zn(CN)4]2~. Из такого раствора удается осадить на катоде гладкие мелкокристаллические покрытия, равномерно распределенные по поверхности изделия.

Хромирование проводят из раствора, содержащего оксид хрома СгОз и серную кислоту (соотношение по массе примерно 100:1). Выход по току хрома на катоде составляет 10— 20 %, остальная доля электричества расходуется на выделение водорода.

Анодом служит листовой свинец, устойчивый в растворе хромирования. Хромовые покрытия отличаются высокой твердостью, износостойкостью и красивым внешним видом, поэтому, несмотря на сложность процесса хромирования, он широко применяется в различных областях техники.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Рассчитайте ЭДС элемента

Cu!CuS04||CdS04|Cd

при 298 К и активностях ионов Си2+ и Cd2+, равных соответственно 0,1 и 0,01 .моль/л. Определите теоретически возможное количество электричества и энергии, которые можно получить в элементе, если масса кадмия 11,2 г, а ионов меди 6,35 г. Определите удельную энергию на единицу массы окислителя и восстановителя.

Решение. В элементе протекает токообразующая реакция

Cd + Cu2+ = Cd2+ + Си

ЭДС этого элемента при 298 К определяется по уравнению

о 059 аСи>+

Ь3 = -| — lg

«Cd2+

Стандартная ЭДС элемента равна разности стандартных потенциалов электродов

El = ECu»+/cu — Ecd2+/Cd = 0J4 В. Соответственно ЭДС элемента равна

?, = 0,74 + = 0,74 - 0,03 = 0,71 В.

Теоретически возможное количество электричества q, которое можно получить в элементе, определяется законом Фарадея:

т- 96 500

где т — масса вещества, испытавшая превращение на электроде; Ms — масса 1 моль эквивалентов этого вещества. Масса 1 моль эквивалентов кадмия равна 112,4/2 = 56,2 г, меди — 63,546/2 = 31,773 г. Отношения массы кадмия и меди к массе эквивалентов в данном случае равны

"*Cd/M9,cd = 0,2; тСа*+/М9.са-+ = 0,2,

тогда ? = 0,2-96 500 = 19 300 А-с (0.2F).

Теоретическое количество энергии А, которое можно получить в элементе, равно произведению количества электричества на ЭДС:

A = qF,= 19 300-0,71 = 13 703 Вт-с - 13,703 кДж.

Удельная энергия (Ат) на единицу массы окислителя и восстановителя равна

Ат = А/(ток + т„).

В данном случае Ат = 13,703 кДж/(11,2 г + 6,35 г) = 0,78 кДж/г.

Ответ: ?° = 0,71 В; q = 19 300 А-с; А = 13,7 кДж; Ат = 0,78 кДж/г.

Пример 2. Рассчитайте толщину никелевого покрытия на изделии и изменение толщины никелевого анода при электрохимическом никелировании в течение 1 ч, если плотность тока составляет на катоде 100 А/м2 и на аноде 50 А/м2, а выход но току на катоде равен 0,8, на аноде — 0,9. Плотность никеля 8,9 г/см3.

Решение. Количество электричества, прошедшее через единицу поверхности электродов qs, равно: на ка

страница 201
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
хонда пилот 2 сварка пламегасителя
соц защита г москва
заказать вывеску на ресепшен
вызвать мастера по холодильникам

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(13.12.2017)