ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные сведения об электрохимических процессах из "Пособие мастера цеха по гальванических покрытий Издание 2 " В гальванотехнике широко применяются водные растворы солей, кислот и щелочей. Количество вещества, содержащегося в определенном количестве воды или, раствора, называется концентрацией его или крепостью. [c.5] Наиболее часто в практике гальванотехники сталкиваются с объемной концентрацией — количеством граммов вещества в литре (г/л). Например, если концентрация сернокислого никеля составляет 210 г/л, то это значит, что в одном литре содержится 210 г растворенной никелевой соли. Содержание вещества в растворе может быть выражено также в процентном отнощении, показывающем, сколько граммов вещества растворено в 100 г раствора. Например, если в 100 г раствора растворено 15 2 едкого натрия, то концентрация будет составлять 15%. [c.5] При каждой данной температуре в воде может содержаться в растворе лишь вполне определенное максимальное количество данного вещества. Раствор, содержащий такое количество вещества, называется насыщенным. [c.5] Растворимость вещества определяется таким количеством его в граммах, при котором образуется насыщенный раствор в 1000 г воды при данной температуре. Например, растворимость сернокислого никеля при 20° составляет 350 г, а растворимость двойной никельаммоние-вой соли — 60 г. Этот пример показывает, что из двойной соли нельзя составить достаточно концентрированный раствор. [c.5] Раствор, содержащий в 1 л количество растворенного вещества, соответствующее его эквивалентному весу, называется нормальным раствором. [c.6] При растворении вещества происходит выделение или поглощение тепла, что необходимо иметь в виду при составлении растворов. Например, растворение крепкой серной кислоты или едкого натрия в воде происходит с выделением большого количества тепла и резким повышением температуры, что может сопровождаться вскипанием и разбрызгиванием раствора. [c.6] Молекулы солей, кислот и щелочей, растворяясь, распадаются на ионы, несущие положительные и отрицательные заряды электричества этот процесс называется электролитической диссоциацией. Количества положительно и отрицательно заряженных ионов всегда равны между собой, так что раствор остается нейтральным. [c.6] Растворы, проводящие электрический ток, называются электролитами. При прохождении электрического тока через электролит электричество переносится движущимися ионами. [c.6] несущие положительные заряды электричества к отрицательному полюсу, называются катионами. Ионы, которые несут на себе отрицательный заряд и направляются под действием электрического тока к положительному полюсу, называются анионами. [c.6] При прохождении через электролиты электрического тока происходит процесс, называемый электролизом, сопровождающийся изменением состава электролита у электродов. При электролизе металлы (и водород) отлагаются всегда на катоде, а все неметаллы и кислотные остатки — на аноде, где реагируют с материалом анода или растворителем. [c.7] При составлении электролитов применяют соли, содержащие ионы осаждаемых металлов, а в качестве анодов— те металлы, которые хотят выделить на катоде. Например, при прохождении тока через водный раствор медного купороса в результате разряда на катоде выделяется металлическая медь в виде кристалликов, образующих слой покрытия, а на медном аноде кислотный остаток вновь образует серную кислоту и происходит растворение анода. [c.7] Таким образом, гальваническое покрытие является металлическим покрытием, полученным электрокристаллизацией. Это подтверждается тем, что электролитически осажденные металлы имеют кристаллическое строение. [c.7] Из этих законов следует, что количество вещества, выделяемого при электролизе, прямо пропорционально количеству электричества, т. е. количеству ампер-часов, представляющих собой произведение силы тока на длительность электролиза. Например, если током силой в 5 а за два часа выделено 20 г меди, то током силой 10 а за то же время будет выделено 40 г меди и т. д. [c.7] Из этих законов также следует, что для выделения на катоде 1 грамм-эквивалента вещества или, соответственно, для перевода в раствор 1 грамм-эквивалента анодного вещества теоретически необходимо количества электричества в 965(Ю а-сек, или в переводе на ампер-часы— 26,8 а-ч. Следовательно, количество электриче-, 1 грамм--( вивялент ства, равное 1 а-ч, выделяет--г вещества. [c.8] В табл. 1 приведены теоретические величины электрохимических эквивалентов для некоторых металлов, применяемых в гальванотехнике, и скорости осаждения этих металлов. [c.8] Вообще, при постоянной длительности электролиза вес отложенного металла зависит от силы тока. [c.8] Однако, ввиду различных побочных явлений, как, например, выделение водорода, не весь ток используется при электролизе для выделения металла, что уменьшает количество фактически осаждаемого металла против теоретического. Поэтому следует учитывать коэффициент использования тока или, как его иначе называют, выход по току. [c.9] Выходом по току называется отношение количества фактически выделенного вещества к количеству вещества, которое должно было бы выделиться по закону Фарадея. Выход по току выражается в процентах, он составляет в медных ваннах 94—99%, в цинковых 75—85%, в хромовых 12—15% и т. д. [c.9] Последовательно расположенные металлы по величине их электродных потенциалов в растворах электролитов, от щелочных металлов с самыми отрицательными значениями электродных потенциалов до так называемых благородных металлов с положительными значениями, образуют ряд, который носит название электрохимического ряда напряжений (табл. 2). [c.10] По электрохимическому ряду напряжений можно судить о наименьщих электродвижущих силах и напряжении, которые необходимо приложить извне для того, чтобы металл выделялся на катоде или растворялся на аноде. [c.10] Вернуться к основной статье