Напряжение электролиза.
Одним из важнейших показателей процесса электролиза является напряжение. В общем случае напряжение электролиза слагается из разности электродных потенциалов при плотности тока электролиза и падении напряжения в растворе электролита и в электродах:
Если при электролизе на электродах выделяется газ, то свободное сечение электролита уменьшается и падение напряжения в электролите возрастает.
Выход по току.
Выходом по току называется отношение количества вещества, фактически образовавшегося на электроде в результате пропускания через раствор постоянного электрического тока, к количеству вещества, которое должно было бы образоваться в соответствии с законами Фарадея.
Выход по току может быть выражен в долях единицы или в процентах:
Выход по току целевых продуктов, получаемых на аноде и катоде, может быть различным. Так, при электролизе CuCl на катоде выделится медь, а на аноде – хлор. Кроме того, на катоде могут иметь место побочные процессы: выделение водорода, растворение меди и др., а на аноде – выделение кислорода, окисление одновалентной меди до двухвалентной и т.д.
Доля тока, расходуемая на побочные продукты, образующиеся на электродах, и потери целевого продукта за счет его растворения в электролите и взаимодействия с ним, неодинакова для анода и катода, в связи с чем и выход по току на аноде и катоде будет иметь различные значения.
Рассеивающая способность электролитов.
При осуществлении электролиза используются электроды различной формы, из за чего расстояние между отдельными участками анода и катода может быть различным и соответственно может быть различным сопротивление электролита между разными ближайшими участками анода и катода.
|
|
Предположим, имеются электроды, показанные на рисунке 68.
Расстояние между участком а катодом 2 и анодом 1, равное l1 меньше, чем расстояние l2 между участком б и электродом 1. Если удельное сопротивление раствора р, напряжение на ячейке Uэл, то в случае отсутствия поляризации электродов для участка раствора толщиной l1:
Таким образом, если электроды неполяризуемы, то плотность тока на отдельных противолежащих участках электродов обратно пропорциональны расстояниям между этими участками. При выделении на катоде покрытия из металла толщина покрытия, которое выделится на каждом из участков катода, будет прямо пропорциональна плотности тока на этом участке, т.е. покрытие будет неравномерным по толщине в различных участках катода. Поэтому при гальваностегии, когда осуществляют покрытие поверхности изделий металлами для коррозионной защиты или других целей, электролиты, из которых выделение металла происходит практически без поляризации, не используется.
Способность электролитов выравнивать плотность тока (толщину покрытия) по поверхности электродов за счет поляризации электродов называется рассеивающей способностью электролитов.