Главная | Обратная связь

Пример: основной Ме – Со; примеси – Zn и Cu.

Покажите ход поляризационных кривых

По закону Фарадея

г

 

г

 

Рассчитаем объем (при н.у. 1 моль газа V⁰_m = 22,4 л)

 

л

 

л

 

В лабораторной работе №18 измеренный объем следует привести к н.у.

По уравнению Менделеева-Клапейрона

 

 

 

▲ Задача

Рассмотрите электролиз водного раствора CuCl₂ на Cu-электродах. Напишите уравнения электродных процессов. Покажите ход поляризационных кривых.

 

Решение. Ионный состав раствора:

CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl^-

H₂O → H⁺ + OH^-

рН=5 Þгидролиз соли слабого основания и сильной кислоты

Потенциалы возможных процессов:

[- K]: Е⁰_Сu2+/Cu = + 0,337В Е^р_Н+/Н2 = -0,059рН = -0,295В

Е⁰_Сu2+/Cu > Е^р_Н+/Н2 Þтолько один процесс

[+A]: Е^р_О2/ОН- =1,23-0,059рН = +0,935В;Е⁰_Сl2/Cl- = + 1,36В

Е⁰_Сu2+/Cu < Е^р_О2/ОН- < Е⁰_Сl2/Cl-

Электродные процессы:

[- K]: Cu²⁺ + 2е → Cu⁰

[+A]: Cu⁰ → Cu²⁺ + 2е (растворение электрода)

4ОН^- → О₂ ↑ + 2Н₂О + 4е

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Назначение гальванических покрытий:

· Защита от коррозии

· Защитно-декоративное

· Повышение электропроводности

· Повышение твердости и износостойкости

· Получение магнитных пленок

· Уменьшение коэффициента трения

· Улучшение способности к пайке

· Улучшение отражательной способности поверхности

 

 

▲ Задача

Рассчитайте толщину никелевого покрытия на стальном изделии поверхностью 1 м² и изменение толщины Ni анода поверхностью 1 м² при э/х никелировании в течение 1 ч из водного раствора на основе Ni₂SO₄, если катодная плотность тока – 100 А/м², а анодная – 50 А/м². Выход по току Ni на катоде – 0,8, а на аноде – 0,9. Плотность Ni ρ=8,9 г/см². (Гидролизом пренебречь, рН=7).

Решение.

Сравнивая значения электродных потенциалов, записываем последовательность возможных электродных процессов:

[- K]: Ni²⁺ + 2e → Ni

2Н⁺ + 2е → Н₂↑

[+A, Ni]: Ni → Ni²⁺ + 2e

4ОН^- → О₂ ↑ + 2Н₂О + 4е

По закону Фарадея

Толщина Ni покрытия на изделии равна:

Масса растворившегося никелевого анода:

Изменение толщины Ni анода:

=5,5 мкм

Пример: основной Ме – Со; примеси – Zn и Cu.

Как провести очистку в растворе H₂SO₄?

Ионный состав раствора:

H₂SO₄ → H⁺ + SO₄^2-

H₂O ↔ H⁺ + OH^- рН=1

На аноде: SO₄^2-, OH^-, Со, Zn, Cu

Выписываем все потенциалы

Е⁰_Н+/Н2= 0 В (т.к. рН=1)

Е^р_О2/ОН- =1,23-0,059рН = +1,17В;

Е⁰_Co2+/Co = - 0,277В

Е⁰_Zn2+/Zn =-0,76В;

Е⁰_Сu2+/Cu =+ 0,337В

Þ [+A]: Zn⁰ → Zn²⁺ + 2е (в первую очередь, т.к. Е⁰_Zn2+/Zn< Е⁰_Co2+/Co)

Co⁰ → Co²⁺ + 2е

Cu не растворяется и выпадает в шлам, а затем ее собирают со дна.

 

На катоде: H⁺; Co²⁺; Zn²⁺

[- K]: 2Н⁺ + 2е → Н₂↑ сначала, пока с_Со=0

Cо²⁺ + 2е → Cо⁰ затем

а ионыZn²⁺ остались в растворе