химический каталог




ЭЛЕКТРОХИМИЯ РАСПЛАВОВ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭЛЕКТРОХИМИЯ РАСПЛАВОВ, изучает физических-химический процессы в расплавл. электролитах. Электролитами служат соли, их смеси и растворы ионизируемых в этих расплавах веществ, например оксидов. Температуры плавления используемых электролитов обычно лежат в пределах 400-900 °С. Смеси солей применяют для снижения температуры плавления. Обычно это расплавленные смеси галогенидов щелочных и щел.-зем. металлов (NaCl, KCl, СаCl2, ВаCl2 и др.), эквивалентная электрич. проводимость которых составляет 50-150 См * см2. Высокая электрич. проводимость расплавленных солей указывает на ионную природу расплава и служит мерой степени ионизации солей.
Особенность расплавленных электролитов, помимо высокой- большое напряжение разложения, часто превышающее 3 В. Это позволяет при электролизе выделять из расплавленных электролитов гораздо больший круг металлов, чем из водных растворов (напряжение разложения воды при комнатной температуре 1,23 В) и создавать химический источники тока с эдс до 2,5-3,5 В.
Процессы на электродах в расплавах электролитов протекают при потенциалах, близких к равновесным по отношению к приэлектродным слоям расплавов. Зависимость потенциала разложения расплава от температуры имеет линейный характер с отрицат. наклоном.
Как и в водных растворах, для металлов в расплавах существуют электрохимический ряды напряжений, индивидуальные для каждого расплавленного электролита. Электродные потенциалы металлов в расплавленных солях подчиняются Нернста уравнению. Разность потенциалов нулевого заряда металлов в расплавленных солях близка к контактной разности потенциалов (возникает между поверхностями двух металлов в вакууме при их соприкосновении) в соответствии с теорией гальванич. потенциалов Фрумкина.
Для расплавов, как и для водных растворов электролитов, характерно образование комплексных соединений. Прочность комплексов увеличивается с увеличением заряда центрального атома, электрохимический потенциала лиганда и радиуса катиона щелочного металла в электролите-растворителе. Для расплавов характерно сосуществование несколько валентных форм ионов, равновесных с металлом. Поэтому средняя валентность ионов металла иногда выражается нецелым числом.
Особенность кинетики электродных процессов в расплавленных солях - высокие скорости электрохимический реакций. Поэтому их можно считать квазиравновесными процессами. наиболее медленной (лимитирующей) стадией электродного процесса обычно является массоперенос вещества к электроду (диффузия или миграция). Исключением являются стадии зарождения кристаллов при электрокристаллизации и образование молекул газа из адсорбированных на электроде атомов, которые протекают еще медленнее (или с соизмеримыми скоростями). Например, разряд Al в расплавленных хлоралюминатах, как показано с помощью импедансных измерений, происходит в условиях одновременного замедленного протекания разряда, кристаллизации и диффузии.
Высокая температура ускоряет в значительной степени диффузию в твердой фазе, что обусловливает образование диффузионных сплавов при осаждении металла на твердом электроде.
Полярографич. методы позволяют определить в ионных расплавах для многих электродных процессов коэффициент диффузии, энергию активации, толщину диффузионного слоя, коэффициент переноса, константы скорости реакций, токи обмена.
Электролизом расплавленных солей получают Al, а также Mg, щелочные металлы, Са, Zr, Th и др., рафинируют Ti, металлы платиновой группы. Разработаны методы получения покрытий из металлов, сплавов и интерметаллидов электроосаждением и бестоковым методом - переносом через солевой расплав благодаря энергии, выделяющейся при образовании сплавов, контактным восстановлением и диспропорцио-нированием, стимулированным комплексообразованием.
Покрытия, полученные из расплавленных солей, обладают высокой чистотой, пластичностью, хорошим сцеплением с основой, исключают наводороживание покрываемого изделия, что обеспечивает более высокие технол. качества, чем при получении покрытий из водных растворов. Гальванопластикой из расплавленных солей получают фасонные полые изделия из тугоплавких металлов (Ni, Mo, Re) и металлов платиновой группы (Ir, Ru).
На основе расплавленных солей созданы высокотемпературные химический источники тока, обладающие высокими эдс и большими разрядными токами. Высокотемпературные топливные элементы с расплавленным карбонатным электролитом преобразуют при 650-700 °С химический энергию газообразного топлива (водород, природный газ) в электроэнергию с кпд прямого преобразования до 60%. Перспективно их использование в стационарной энергетике.

Литература: Укше Е. А., Букун Н. Г., в кн.: Итоги науки и техники. Растворы. Расплавы, т. 2, М., 1975, с. 140-71; Барабошкин А. Н., Электрокристаллизация металлов из расплавленных солей, М„ 1976; Электрохимия расплавленных солей и металлов, под ред. К. П. Селезнева, Л., 1976; Делимарский Ю. К., Электрохимия ионных расплавов, М., 1978.

Г. В. Жутаева.

уХЛХВЕЯЙЮЪ ЩМЖХЙКНОЕДХЪ. рНЛ 5 >> й ЯОХЯЙС ЯРЮРЕИ


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
запись на прием к дерматологу
офисные диваны
комплексное оснащение дискотеки
флуоресцентная пленка oracal

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
(19.11.2017)