Химическая энциклопедия

ЭЛЕКТРОЛИЗ

совокупность электрохим. окислит.-восстановит. процессов, происходящих при прохождении электрич. тока через электролит с погруженными в него электродами. На катоде катионы восстанавливаются в ионы более низкой степени окисления или в атомы, напр.: Fe3++ eFe2+, Сu2++ 2е Сu (е - электрон). Нейтральные молекулы могут участвовать в превращениях на катоде непосредственно или реагировать с продуктами катодного процесса, к-рые рассматриваются в этом случае как промежут. в-ва Э. На аноде происходит окисление ионов или молекул, поступающих из объема электролита или принадлежащих материалу анода; в последнем случае анод растворяется или окисляется (см.Анодное растворение).Напр.:

Э. включает два процесса: миграцию реагирующих частиц под действием электрич. поля к пов-сти электрода и переход заряда с частицы на электрод или с электрода на частицу. Миграция ионов определяется их подвижностью и числами переноса (см.Электропроводность электролитов}.Процесс переноса неск. электрич. зарядов осуществляется, как правило, в виде последовательности одноэлектронных р-ций, т. е. постадийно, с образованием промежут. частиц (ионов или радикалов), к-рые иногда существуют нек-рое время на электроде в адсорбир. состоянии.
Скорости электродных р-ций зависят от состава и концентрации электролита, материала электродов, электродного потенциала, т-ры, гидродинамич. условий (см.Электрохимическая кинетика).Мерой скорости служит плотность тока -кол-во переносимых электрич.зарядов через единицу площади пов-сти электрода в единицу времени. Кол-во образующихся при Э. продуктов определяетсяФарадея законами.Дня выделения 1 грамм-эквивалента в-ва на электроде необходимо кол-во электричества, равное 26,8 А* ч. Если на каждом из электродов одновременно образуется неск. продуктов в результате ряда электрохим. р-ций, доля тока (в %), идущая на образование продукта одной из р-ций, наз. выходом данного продукта по току.
В электродном процессе участвуют в-ва, требующие для переноса заряда наименьшего электрич. потенциала; это м. б. не те в-ва, к-рые обусловливают перенос электричества в объеме р-ра. Напр., при Э. водного р-ра NaCl в миграции участвуют ионы Na+и Сl+, однако на твердых катодах ионы Na+не разряжаются, а протекает энергетически более выгодный процесс разряда протонированных молекул воды: Н3О+ + е --> 1/2H2+ Н2О.

Применение Э.Получение целевых продуктов путем Э. позволяет сравнительно просто (регулируя силу тока) управлять скоростью и направленностью процесса, благодаря чему можно осуществлять процессы как в самых "мягких", так и в предельно "жестких" условиях окисления или восстановления, получая сильнейшие окислители и восстановители. Путем Э. производят Н2и О2из воды, С12из водных р-ров NaCl, F2из расплава KF в KH2F3.
Гидроэлектрометаллургия - важная отрасль металлургии цветных металлов (Сu, Bi, Sb, Sn, Pb, Ni, Co, Cd, Zn); она применяется также для получения благородных и рассеянных металлов, Мn, Сr. Э. используют непосредственно для катодного выделения металла после того, как он переведен из руды в р-р, а р-р подвергнут очистке. Такой процесс наз. электроэкстракцией. Э. применяют также для очистки металла - электролитич. рафинирования (электрорафинирование). Этот процесс состоит в анодном растворении загрязненного металла и в последующем его катодном осаждении. Рафинирование и электроэкстракцию проводят с жидкими электродами из ртути и амальгам (амальгамная металлургия) и с электродами из твердых металлов.
Э. расплавов электролитов - важный способ произ-ва мн. металлов. Так, напр., алюминий-сырец получают Э. криолит-глиноземного расплава (Na3AlF6+ A12O3), очистку сырца осуществляют электролитич. рафинированием. При этом анодом служит расплав А1, содержащий до 35% Сu (для утяжеления) и потому находящийся на дне ванны электролизера. Средний жидкий слой ванны содержит ВаС12, A1F3и NaF, a верхний - расплавленный рафинир. А1 и служит катодом.
Э. расплава хлорида магния или обезвоженного карналлита - наиб. распространенный способ получения Mg. В пром. масштабе Э. расплавов используют для получения щелочных и щел.-зем. металлов, Be, Ti, W, Mo, Zr, U и др.
К электролитич. способам получения металлов относят также восстановление ионов металла другим, более электро-отрицат. металлом. Выделение металлов восстановлением их водородом также часто включает стадии Э.- электрохим. ионизацию водорода и осаждение ионов металла за счет освобождающихся при этом электронов. Важную роль играют процессы совместного выделения или растворения неск. металлов, совместного выделения металлов и мол. водорода на катоде и адсорбции компонентов р-ра на электродах. Э. используют для приготовления металлич. порошков с заданными св-вами.
Другие важнейшие применения Э.-гальванотехника, электросинтез, электрохимическая обработка металлов,защита от коррозии (см.Электрохимическая защита).

Электролизеры.Конструкция пром. аппаратов для проведения электролитич. процессов определяется характером процесса. В гидрометаллургии и гальванотехнике используют преим. т. наз. ящичные электролизеры, представляющие собой открытую емкость с электролитом, в к-рой размещают чередующиеся катоды и аноды, соединенные соотв. с отрицат. и положит. полюсами источника постоянного тока. Для изготовления анодов применяют графит, углеграфитовые материалы, платину, оксиды железа, свинца, никеля, свинец и его сплавы; используют малоизнашивающиеся титановые аноды с активным покрытием из смеси оксидов рутения и титана (оксидные рутениево-титановые аноды, или ОРТА), а также из платины и ее сплавов. Для катодов в большинстве электролизеров применяют сталь, в т. ч. с разл. защитными покрытиями с учетом агрессивности электролита и продуктов Э., т-ры и др. условий процесса. Нек-рые электролизеры работают в условиях высоких давлений, напр, разложение воды ведется под давлением до 4 МПа; разрабатываются электролизеры и для более высоких давлений. В совр. электролизерах широко применяют пластич. массы, стекло и стеклопластики, керамику.
Во мн. электрохим. произ-вах требуется разделение катодного и анодного пространств, к-рое осуществляют с помощью диафрагм, проницаемых для ионов, но затрудняющих мех. смешение и диффузию. При этом достигается разделение жидких и газообразных продуктов, образующихся на электродах или в объеме р-ра, предотвращается участие исходных, промежут. и конечных продуктов Э. в р-циях на электроде противоположного знака и в приэлектродном пространстве. В пористых диафрагмах через микропоры переносятся как катионы, так и анионы в кол-вах, соответствующих числам переноса. В ионообменных диафрагмах (мембранах) происходит перенос либо только катионов, либо анионов, в зависимости от природы входящих в их состав ионогенных групп. При синтезе сильных окислителей используют обычно без-диафрагменные электролизеры, но в р-р электролита добавляют К2Сr2О7. В процессе Э. на катоде образуется пористая хромит-хроматная пленка, выполняющая ф-ции диафрагмы. При получении хлора используют катод в виде стальной сетки, на к-рую наносят слой асбеста, играющий роль диафрагмы. В процессе Э. рассол подают в анодную камеру, а из анодной камеры выводят р-р NaOH.
Электролизер, применяемый для получения магния, алюминия, щелочных и щел.-зем. металлов, представляет собой футерованную огнеупорным материалом ванну, на дне к-рой находится расплавленный металл, служащий катодом, аноды же в виде блоков располагают над слоем жидкого металла. В процессах мембранного получения хлора, в электросинтезе используют электролизеры фильтр-прессного типа, собранные из отд. рам, между к-рыми помещены ионообменные мембраны.
По характеру подключения к источнику питания различают монополярные и биполярные электролизеры (рис.). Монополярный электролизер состоит из одной электролитич. ячейки с электродами одной полярности, каждый из к-рых может состоять из неск. элементов, включенных параллельно в цепь тока. Биполярный электролизер имеет большое число ячеек (до 100-160), включенных последовательно в цепь тока, причем каждый электрод, за исключением двух крайних, работает одной стороной как катод, а другой как анод. Монополярные электролизеры обычно рассчитаны на большой ток и малые напряжения, биполярные - на сравнительно небольшой ток и высокие напряжения. Совр. электролизеры допускают высокую токовую нагрузку: монополярные до 400-500 кА, биполярные эквивалентную 1600 кА.

Схема подключения к источнику внеш. тока монополярного (а)и биполярного (б)электролизеров.

Лит.:Фиошин М. Я., Павлов В. Н., Электролиз в неорганической химии, М., 1976; Зимин В. М., Камарьян Г. М., Мазанко А. Ф., Хлорные электролизеры, М., 1984; Фиошин М. Я., Смирнова М. Г., Электрохимические системы в синтезе химических продуктов, М., 1985; Мазанко А. Ф., Камарьян Г. М., Помашин О. П., Промышленный мембранный электролиз, М., 1989; см. также лит. к ст.Электросинтез, Электрохимическая обработка металлов.

А. П. Тамилов.

Синонимы:
гальванолиз


  1. электролизпостоянный токstrong через жидкость содержащий ионstrong электролит жидкость раствор соли щелочи кислоты расплав способная проводитьэлектрический ток.электролитический...Идеографический словарь русского языка
  2. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ от электро. iи греч. lysis разложение растворение распад совокупность процессов электрохимич. окислениявосстановления iна погруженных в электролит iэлектродах...Большая советская энциклопедия
  3. электролизот Электро. и греч. lysis разложение растворение распад совокупность процессов электрохимического окислениявосстановления См. Окислениевосстановление на погруженных в эл...Большая Советская энциклопедия II
  4. электролизм. elettrolisi f Итальянорусский словарь. Синонимы гальванолиз...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  5. электролизм хим.Elektrolyse f гальванолиз...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  6. электролизэлектролиз м хим. Elektrolyse f cСинонимы гальванолиз...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  7. электролизelectrolysis...Большой русско-английский словарь биологических терминов
  8. электролизм. хим.electrlisis f...Большой русско-испанский словарь
  9. электролизсущ. муж. рода хим.електролз уem...Большой русско-украинский словарь
  10. электролизм. хим. lectrolyse f...Большой русско-французский словарь
  11. электролизм. хим.lectrolyse f гальванолиз...Большой французско-русский и русско-французский словарь
  12. электролизот электро.i и греч. lysis разложение растворение распад хим. процессы протекающие в электролитеi при прохождении через него пост. электрич. тока. При этом ионы электро...Большой энциклопедический политехнический словарь
  13. электролизот электро. и .лиз совокупность процессовэлектрохимического окисления восстановления происходящих на погруженныхв электролит электродах при прохождении электрического т...Большой энциклопедический словарь II
  14. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ от электро. и .лиз совокупность процессов электрохимического окисления восстановления происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении эле...Большой Энциклопедический словарь V
  15. электролизот электро.i и .лизi совокупность процессов эл.хим. окислениявосстановления происходящих на погружнных в электролит электродах при прохождении электрич. тока. Применяется...Естествознание. Энциклопедический словарь
  16. электролизпроцессы электрохимического окисления восстановления происходящие на погруженных в электролит электродах при прохождении электрического тока. Применяется для получения м...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  17. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ а м. lectrolyse f. ampGT нем. Elektrolyse. Разложение веществ при помощи электрического тока на составные элементы напр. воды на кислород и водородem. Павленко...Исторический словарь галлицизмов русского языка
  18. электролизэлектраразбурэfontньне электролз...Кароткі расейска-беларускі фізыялягічны слоўнік
  19. электролизэлектролиз...Крымскотатарско-русский словарь II
  20. электролиза м.em Химические процессы протекающие в электролитах и на погруженных в них электродах при прохождении через электролиты постоянного электрического тока.[От греч. янта...Малый академический словарь
  21. электролизкорень ЭЛЕКТР соединительная гласная О корень ЛИЗ нулевое окончаниеОснова слова ЭЛЕКТРОЛИЗВычисленный способ образования слова Сложение основ ЭЛЕКТР соединительная гл...Морфемный разбор слова по составу
  22. электролизНачальная форма Электролиз винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  23. электролизЭЛЕКТРОЛИЗstrong ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ происходящая при прохождении постоянного тока через ЭЛЕКТРОЛИТ. Процесс заключается в перемещении положительных ионов к отрицательному...Научно-технический энциклопедический словарь
  24. электролизэлектролиз м. Химический процесс разложения вещества на составные части при прохождении через него электрического тока....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  25. электролизэлектролиз электролиз а...Орфографический словарь
  26. электролизu м гальванолиз...Орфографический словарь русского языка
  27. электролизэлектролиз...Орысша-қазақша «Көлік және қатынас жолдары» терминологиялық сөздік
  28. электролизфиз. электролиз....Осетинско-русский словарь
  29. электролизlectrolyse...Политехнический русско-французский словарь
  30. электролизэлектролиз электролизы электролиза электролизов электролизу электролизам электролиз электролизы электролизом электролизами электролизе электролизах...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  31. электролизОрфографическая запись слова электролиз Ударение в слове электролиз Деление слова на слоги перенос слова электролиз Фонетическая транскрипция слова электролиз [ликдролс]...Полный фонетический разбор слов
  32. электролизэлектролиз аСинонимы гальванолиз...Русский орфографический словарь
  33. электролизМ мн. нет kim. elektroliz maddnin iindn elektrik cryan kedikd onun trkib hisslrin ayrlmas....Русско-азербайджанский словарь
  34. электролизэлектролиз m english electrolysis electrowinning deutsch Elektrolyse f elektrolytische Gewinnung f franais electrolyse Синонимы гальванолиз...Русско-английский (-немецком, -французский) металлургический словарь
  35. электролизelectrolysis...Русско-английский аэрокосмический словарь
  36. электролизelectrolysis...Русско-английский машиностроительный словарь
  37. электролизм. electrolysis...Русско-английский медицинский словарь
  38. электролизelectrolysis...Русско-английский морской словарь
  39. электролизelectrolysis электролиз м.uelectrolysisподвергать электролизу electrolyzeвнутренний электролиз internal electrolysis гальванолиз...Русско-английский политехнический словарь
  40. электролизэлектролиз м. физ.ielectrolyte...Русско-английский словарь
  41. электролизэлектролиз м. хим. electrolysis....Русско-английский словарь II
  42. электролизelectrolysis...Русско-английский словарь по авиации
  43. электролизelectrolysis гальванолиз...Русско-английский словарь по машиностроению
  44. электролизelectrolysis...Русско-английский словарь по нефти и газу
  45. электролизм....Русско-английский словарь по физике
  46. электролизelectrolysis...Русско-английский словарь по электронике
  47. электролизelectrolysis...Русско-английский строительный словарь
  48. электролизelectrolysis внутренний электролизСинонимы гальванолиз...Русско-английский технический словарь
  49. электролизelectrolysis...Русско-английский химический словарь
  50. электролизN...Русско-армянский словарь
  51. электролизхим.i электролз муж.i...Русско-белорусский словарь II
  52. электролизэлектро гальванолиз...Русско-ивритский словарь
  53. электролизelettrolisi...Русско-итальянский медицинский словарь
  54. электролизм. elettrolisi f электролиз в водных растворах внутренний электролиз водный электролиз электролиз в расплавленных солях...Русско-итальянский политехнический словарь
  55. электролизэлектролиз электр тогы арылы химиялы элементтерд з тектерне ажырасу процес...Русско-казахский словарь
  56. электролизэлектролиз...Русско-казахский терминологический словарь «Архитектура и строительство»
  57. электролизэлектролиз...Русско-казахский терминологический словарь «Горное дело и металлургия»
  58. электролизэлектролиз...Русско-казахский терминологический словарь «Пищевая промышленность и бытовое обслуживание»
  59. электролизм. физ. электролиз электр тогунун зат аркылуу ткнд ал заттын составдык блктрг блнш....Русско-киргизский словарь
  60. электролизм хим. dinjiСинонимы гальванолиз...Русско-китайский словарь
  61. электролизelektrolze...Русско-латышский словарь
  62. электролизЭлектролиз...Русско-монгольский словарь
  63. электролизElektrolyse...Русско-немецкий политехнический словарь
  64. электролизElektrolyse...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  65. электролизElektrolyse...Русско-немецкий химический словарь
  66. электролизэлектролизм хим. ....Русско-новогреческий словарь
  67. электролиз...Русско-персидский словарь
  68. электролизelektroliza...Русско-польский словарь
  69. электролизelektroliz м хим. гальванолиз...Русско-турецкий словарь
  70. электролизelektroliz elektrikle ayrtrma...Русско-турецкий словарь по строительству и архитектуре
  71. электролизlectrolyse...Русско-французский медицинский словарь
  72. электролизlectrolyse...Русско-французский словарь по химии
  73. электролизelektrolysa elektrolza...Русско-чешский словарь
  74. электролизElektrols...Русско-эстонский словарь
  75. электролизэлектролизСинонимы гальванолиз...Русское словесное ударение
  76. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ греч. Разложение химических соединений посредством электрического гальванического тока на их составные части. Словарь иностранных слов вошедших в состав русско...Словарь иностранных слов русского языка
  77. электролизElectrolysis Электролиз. Химическая реакция в результате прохождения электрического тока через электролит. Разделение химических составляющих прохождением тока через э...Словарь металлургических терминов
  78. электролизэлектролиз сущ. колво синонимов гальванолиз Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы гальванолиз...Словарь синонимов II
  79. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ процессы электрохимического окисления восстановления происходящие на погруженных в электролит электродах при прохождении электрического тока. Применяется для ...Современная энциклопедия
  80. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ от электро . и .лиз совокупность процессов электрохимического окисления восстановления происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении эле...Современный энциклопедический словарь
  81. электролизпроцесс разложения электр. током водных растворов солей или самой воды подкисленной какойлибо кислотой. Продуктами распада солей служат металл и кислотный остаток. Первый...Технический железнодорожный словарь
  82. электролизэлектролиз [см. электро. .лиз] разложение веществ напр. воды растворенных или расплавленных солей при прохождении через них постоянного электрического тока в промышленн...Толковый словарь иностранных слов
  83. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ а м. спец. Разложение растворение распад веществана составные части при прохождении через него электрического тока. II прил.электролиз ный ая ое и электролитич...Толковый словарь Ожегова
  84. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ электролиза мн. нет м. от слова электрический и греч. lysis растворение физ. Разложение вещества на составные части при прохождении через его раствор электрич...Толковый словарь русского языка II
  85. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ а м. спец. Разложение растворение распад вещества на составные части при прохождении через него электрического тока. прил. электролиз ный ая ое и электролитич...Толковый словарь русского языка II
  86. электролизЭЛЕКТРОЛИЗ а м. спец. Разложение растворение распад вещества на составные части при прохождении через него электрического тока. прилагательное электролиз ный ая ое и эле...Толковый словарь русского языка
  87. электролизУдарение в слове электролизУдарение падает на букву оБезударные гласные в слове электролиз...Ударение и правописание
  88. электролизRzeczownik электролиз m Fizyczny elektroliza f...Универсальный русско-польский словарь
  89. электролизсовокупность электрохим. процессов проходящих на электродах погружнных в электролит при прохождении по нему электрич. тока. В результате этих процессов вва входящие в сос...Физическая энциклопедия
  90. электролизэлектролиз электролизы электролиза электролизов электролизу электролизам электролиз электролизы электролизом электролизами электролизе электролизах Источник Полная акцент...Формы слова
  91. электролизТрок Триоз Трио Трилок Трико Трек Тори Тор Толлер Толки Толк Тол Ток Тоз Тире Тир Тилл Тикер Тик Тизер Терлик Теор Тело Рэкет Ротик Рот Ролл Ролик Рол Рок Роек Рио Рико Р...Электронный словарь анаграмм русского языка
  92. электролизЭлектролиз см. Электролитическая диссоциация и Электрохимия....Энциклопедический словарь
  93. электролиз[electrolysis] совокупность процессов электрохимического окисления восстановления происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении электрического ток...Энциклопедический словарь по металлургии
  94. электролизсм. Электролитическая диссоциация и Электрохимия....Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
  95. электролизЭлектролиз совокупность процессов электрохимического окисления восстановления или разложения происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении электр...Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов