Цинк - один из наиболее электроотрицательных тяжелых металлов. Его стандартный потенциал равен -0,76 В. В силу этого электроосаждение цинка из кислых растворов - один из самых неустойчивых электрохимических процессов.
На катоде идет реакция восстановления ионов Zn2+ из раствора до металлического состояния: Zn2+ + 2е → Zn0 Е= -0,76 В
На аноде электрическая энергия расходуется на разложение воды с образованием газообразного кислорода: Н2О - 2е → 0,5О2 + 2Н+
Теоретически при электролизе на катоде в первую очередь должны разряжаться ионы водорода (Е=0,0 В). Однако на катоде при повышенной плотности тока, высокой чистоте электролита, низкой его температуре и добавке в электролит поверхностно-активных веществ создается перенапряжение водорода. На перенапряжение водорода влияют материал катода, плотность тока, состав и температура электролита, состояние поверхности осажденного цинка:
- с повышением температуры электролита перенапряжение водорода снижается и это приводит к понижению выхода по току цинка.- электролит охлаждают
- в кислых растворах перенапряжение водорода снижается с повышением концентрации кислоты - концентрацию поддерживают на опред.уровне,
- катоды для электролиза цинка изготавливают из алюминия, т.к. на нем водород выделяется с большим перенапряжением (∆φH0 = 1,1 В).
В результате этого потенциал, при котором происходит разряд ионов водорода Н+, становится более электроотрицательным - близким или даже меньшим, чем надо для разряда ионов Zn2+. И на катоде осаждается цинк.
Электролитическое выделение цинка сопровождается накоплением в электролите серной кислоты, которая выделяется в соответствии с реакцией
,
На каждый грамм осаждённого цинка в растворе образуется приблизительно 1,5 г серной кислоты. Поэтому в электролите цинковых ванн всегда присутствует серная кислота. В определённом приближении, состав электролита в ванне можно считать следующим, г/л: 100 - 170 H2SO4 и 45 - 60 Zn.
Основными показателями электролиза являются:
- выход цинка по току, т.е. КПД использования тока, %;
- удельный расход электроэнергии, кВт·ч/ т катодного цинка;
- качество катодного цинка.
Выход по току при электроосаждении цинка зависит от концентрации цинка и серной кислоты в электролите, плотности тока, температуры, загрязненности электролита примесями и состояния катодной поверхности.
Заработай на рукапче: rucaptcha.com?from=855871
Заработай на выполнении заданий в Профиттаск: profittask.com...
Зарабатывай на просмотре рекламы в Глобус: globus-inter.c...
Замечательный файлообменник: disk.yandex.co...
Заработай или раскрути свой проект на ebesucher: www.ebesucher.r...
Мой второй Ютуб канал: / @spayer8216
Негізгі бет Получение цинка электролизом
No video
Пікірлер: 43