Електролиза на желязо. Получаване на метали

Когато електрическият ток се премине през метали (1-ви род), не се появяват химични реакции и металите остават непроменени. Ако електрическият ток преминава през стопилката или електролитния разтвор (2-ра водач), се образуват електролитен метален проводник (електрод) (електрод) (електрод) (електрод) (електродина) и се образуват нови връзки.

Електролизата е комбинация от процеси, протичащи по време на преминаването на електрически ток електрохимична системасъстояща се от два електрода и топене или електролитни разтвори.

Когато електролизата, катиони се придвижват към отрицателен електрод (катод) и аниони към положителен електрод (анод). В този случай обаче не винаги катиони и аниони на електролита се освобождават, приемат или дават електрони. Често разтворителят-електролит, например, водата участва в реакциите на електролизата.

Основната разлика между реакциите в галваничния елемент и електролизера се състои само в тяхната посока и спонтанност. В затворената верига на галваничния елемент, електрохимичната реакция протича спонтанно и в електролизера - само под влияние на електрическия ток на външния източник.

Трябва да се обърне внимание на името на електродите: в галваничния елемент отрицателният електрод е анод и положителен катод; В електролизатора, напротив, отрицателният електрод е катод и положителен анод.

В този случай трябва да се помни, че термините "отрицателни" и "положителни" винаги принадлежат към полюсите на източника на текущия, което е как те означават електродите на електролизатора. Общият в тези процеси е, че както в галваничния елемент, така и в електролизатора, на отрицателния електрод се създава излишък от електрони, а положителният е техният недостатък. В катода на йони или молекули се възстановяват под влиянието на електроните, частиците се окисляват върху анода, като се придават на електрода.

В електролизерните катиони (m Н. +) преместване в катода (-) и аниони (и Н. -) - към анода (+).

Разлагане на напрежениетоелектролизата на електролизата се нарича минимално напрежение (външен ЕМП), което трябва да се приложи към електродите. Например, за разтвор на цинков хлорид при стандартни условия:

Zn 2 + + 2 ē = Zn φ ° \u003d - 0.76 b,

Cl 2 + 2 ē \u003d 2Cl - φ ° \u003d + 1.36 V,

и напрежението на разширяването е равно на (чрез абсолютно) сумата на стандартните електрически потенциали на двата електрода: 0.76 + 1.36 \u003d 2.12 V, т.е. Разширното напрежение не може да бъде под ЕМП на съответния галвиационен елемент.

Разлагане на стресасъставен от потенциала на два електрода - потенциала на освобождаването на йони.

Потенциала на освобождаванетопонякога се наричат потенциално утаяванеметал. Това е минималният потенциал, който трябва да се приложи към електрода, така че кативът да е загубил заряда и металът се утаи. За някои йони (CU 2+, Ag +, CD 2+) потенциалът за отлагане е близък до потенциала на електрода, за другите йони (Fe 2 +, CO 2 +, Ni2 +), валежият потенциал значително надвишава електрода Потенциализии на метали - за електролиза Това е необходимо да се избегне пренапрежение.

Разграничавам електролизни решения и електролиза на стомчета. Разтворите за електролиза се разделят електролиза с инертни електроди и електролиза с разтворим анод. Инертните могат да бъдат метални (PT, AU) и неметални (графитни) електроди. Използват се като разтворими аноди от CR, Ni, CD, ZN, AG, CU и др.

Някои метали практически не се разтварят поради висока анодна поляризация, например Ni и Fe в алкален разтвор, pb в Н2S04.

Електролизни разтвори с инертни електроди.При електролиза на водните разтвори на електролитите често не е метал, а водород вместо метал върху катода. В кисела среда водородът се образува чрез реакция:

2h + + 2 ē \u003d H 2.

В неутрални и алкални среди водородът се образува чрез реакция с участието на водни молекули:

2H2O + 2 ē = H 2 + ОН -.

Такива катиони като Na + или K +, във воден разтвор изобщо не се изхвърлят и се различава водород.

Могат да бъдат групирани от способността да се изхвърля в ред от непроменено, за лесно разреждане. Тези промени и продукти за електролиза се променят. За някои катиони е възможно едновременното образуване на метал и водород.

По-долу са в катиците, за да се намали трудността на техните продукти за освобождаване и електролиза:

Продукти за електролиза

Ли +, К +, Na +, mg2 +, al 3+, Н + (обрасли) H2

MN 2+, ZN 2+, CR 3 +, Fe2 +, Н + (рН 7) М + Н2

CO 2+, Ni2 +, SR 2+, PB2+, Н + (рН 0) М + Н2

CU 2+, AG +, AU 3 + m

Различното положение на водород в този ред се обяснява със следните причини. Позицията на водород между олово и мед съответства на числените стойности на стандартния потенциал на електрода при От М. N +. = От Н + \u003d 1 mol / l, т.е. при рН \u003d 0. Позицията на водород между желязото и кобалт съответства на електродния потенциал на водород във вода при рН \u003d 7 (φºH2 / Н + \u003d -0.414 V). При тези условия всички метали могат да бъдат обсадени от решения, стойността φ ° които са повече от -0.414 V. Въпреки това, на практика, в допълнение към кобалт, никел, калай и олово, е възможно да се утаи цинк, хром и желязо от водни разтвори. Това се дължи на факта, че освобождаването на газообразен водород върху катода е затруднено от алтерницата на водород.

Така, в редица катиони от Ли + до А1 3+ не се образува метал и при електролиза се подчертава водород чрез възстановяване на водата. В ред катиони от Mn 2+ до pb 2+ при електролизата, метал и водород се образуват едновременно, и накрая в реда CU 2+ - AU 3+ се образува само метал.

Следователно, лявата (по-близо до началото) има метал в редица стандартни електродни потенциали (редица напрежения), толкова по-трудно е да се подчертае тази метална електролиза на воден разтвор.

Ако се прави разтвор, съдържащ няколко катиони, за да се прилага постепенно нарастващ стрес, електролизата започва, когато се постига потенциалът на отлагането на катион с най-висок потенциал на електрода (най-положителен). С електролиза на разтвор, съдържащ цинкови йони (φ °= -0.76 V) и мед (φ ° = +0.34 V), медът се откроява в катода и едва след като почти всички cu 2+ йони се изхвърлят, цинкът ще започне да се откроява. По този начин, ако разтворът едновременно съдържа различни катиони, след това с електролиза, те могат да бъдат изолирани последователно в съответствие със стойностите на техните електродни потенциали.. Предполага се, че пренапрежението на разпределението на металите за тях е приблизително същото (и малко).

Относно потенциала за освобождаване на аниониТук картината е много по-сложна поради способността на водата да участва в процеса на електролиза. Като цяло може да се каже, че анионите с най-ниския потенциал (най-малко положителни) първо се освобождават върху анода. Ако разтворът съдържа йони СЛ - (φº \u003d 1.36 V), FRA - (φ ° \u003d 1.09 с) и I - (φº \u003d 0.54 V), след това йод първо ще бъде оформен, след това бром и накрая хлор. Флуоридните йони във воден разтвор не могат да бъдат освободени (φ ° = 2.87 V).

Повечето кислородни аниони (с изключение на ацетатния йон) във воден разтвор не се разреждат, вместо в киселинни и неутрални разтвори, възниква разлагане на вода:

2N 2 O - 4 ē \u003d 0 2 + 4N +,

и в алкални разтвори - изхвърлянето на хидроксидните йони:

2oh - - 2 ē \u003d 1/2 O 2 + H 2O.

Анионите в способността им да бъдат освободени по време на електролизата на водни разтвори, са разположени в следния ред от воден разтвор на кислород-съдържащи киселини от тип SO 4 2-, не 3, за да се хвърлят лесно:

Електролиза на аниони

Така че 4 2-, не 3 и т.н.

CL -, WR -, I - CI2 (Clo -, Clo 3 -), BR2, I 2 (+ 0 2)

S 2-S, S02 (+ 0 2)

Така е възможно да се формулират следното главно правила за електролиза на водни разтвори на електролити с неразтворими електроди:

1. Електролитните аниони се изхвърлят предимно върху аниони на кислородна киселина (CL -, BR -, S 2- и т.н.).

2. Аниони на кислородсъдържащи киселини (S04 2-, NO 3 -, CO 3- и т.н.) в присъствието на вода не се изхвърлят, водата в реакцията се окислява вместо това:

2H2O - 4 ē \u003d O 2 + 4H +.

3. Активните метали, разположени в ред на напрежения към Al (включително) върху катода, не се възстановяват, водата се възстановява:

2H2O + 2 ē \u003d Н2 + 2ОН -.

4. Метали, разположени в ред на напрежение след алуминий, но до водород, възстановен на катода на равенство с водни молекули:

K: 1) zn 2 + + 2 ē \u003d Zn.

2) 2H2O + 2 ē \u003d Н2 + 2ОН -.

5. Металите, които имат положителна стойност на потенциала на електрода, са възстановени в катод главно:

Cu 2+ + 2 ē \u003d Cu.

Например, с електролиза на сярна киселина (графитни електроди), възникват следните процеси:

в катода2N + + 2 ē = H 2,

на анод2N 2 O - 4 ē \u003d 02 + Н +.

Общо уравнение:

2H2O \u003d 2H2 + 02,

тези. С електролизата на разтвора на сярна киселина, водородът и кислородът се разпределят поради разграждането на водните молекули. Електролизни продукти: водород и кислород.

Електролиза на меден сулфат Решение:

в катодаCu 2 + + 2 ē = Cu,

на анод2N 2 O - 4 ē \u003d O 2 + 4H +

Общо уравнение:

2CU 2+ + 2H2O \u003d 2CU + O 2 + 4H +

2Cuso 4 + 2N 2 O \u003d 2SU + O 2 + 2H2S04.

Електролизни продукти: мед, кислород, сярна киселина.

Възможността за деклариране на анион зависи от нейната концентрация. По този начин, електролизните продукти на концентрирани и разредени NaCl разтвори - съответно хлор и кислород.

Електролизата на разредения разтвор на натриев хлорид преминава без изхвърляне на йони на С1-(и съответно Na + йони), т.е. Възниква разлагане на вода. Тъй като концентрацията на солта се увеличава на анода, заедно с кислород, хлорът е молещ и хлор (с смес от кислород) се образува в концентрирани разтвори):

в катода2H2O + 2 ē \u003d H2 + 2OH -

на анод2SL - - 2 ē = Cl 2. .

Общо уравнение:

2С1 - + 2Н20 \u003d Н2 + С12 + 2ОН -

2NACL + 2H2O \u003d H2 + CI2 + 2На.

Електролизни продукти: водород, хлор и натриев хидроксид.

В случай на хлор се освобождава по време на електролиза на хлоридни разтвори върху основния процес на образуване на хлор, реакциите на взаимодействието на хлор с вода (хидролиза) и последващи трансформации на оформените вещества са насложени. Хидролизата на хлора преминава с образуването на слаба хлорна киселина и хлоридни йони (солна киселина):

Cl 2 + Н20 \u003d Н + + SL - + NS1O.

Хлорова киселина с алкален оформен по време на електролиза (по-точно, Na + + ОН -) дава натриев натриев хипохлорит като продукт. В алкална среда общо уравнение Реакцията е:

Cl 2 + 2NaoH \u003d NaCl + NaClo + H2O.

При повишени температури (вряща вода) хидролизата на хлор преминава с образуването на хлорат-йон. Възможни уравнения на реакциите:

3С1 + 3H2O \u003d Clo 3 - + 5 cl - + 6Н +, \\ t

3NSLO \u003d CLO 3 - + 2SL - + 3N +,

3SLO - \u003d CLO 3 - + 2SL -.

В алкална среда, общото уравнение има формата

3SL 2 + 6NAOH \u003d NACLO 3 + 5NACL + 3N 2 O.

Електролиза с диафрагма.С електролизата на разрешния разтвор на натриев хлорид към катода, Na + йони се преместват, но се различава водород:

2N 2 O + 2 ē \u003d H 2 + той -

и разтворът на натриев хидроксид е концентриран.

Хлоридните йони се придвижват към анода, но поради тяхната ниска концентрация се образува главно хлор, но кислород:

2H2O - 4 ē \u003d O 2 + 4H +

и разтворът на солна киселина е концентриран.

Ако електролизата се извършва в химическо стъкло или освен съд, алкални разтвори и киселина се смесват и електролизата се редуцира до образуването на водород и кислород поради разлагане на водата. Ако анодното и катодно пространство е разделено с дял (диафрагма), който предава йони-носители на тока, но предотвратяват смесването на ателекционните разтвори, след това разтворите на киселината и основата могат да бъдат получени като електролизни продукти.

При електролизата на разтвора на натриев хлорид, хидроксидните йони, образувани върху катода чрез реакция:

2H2O + 2 ē \u003d H2 + 2OH -

веднага започнете да участвате в прехвърлянето на електричество и заедно с йони С1 - преместете се в анода, където и двата йона се разреждат и се образува смес от кислород и хлор. Следователно добивът на хлор пада. Ако анодът е направен от въглища (графит), тогава той се окислява чрез кислород и въглеродни оксиди СО и СО2, замърсяващ хлор. След това хлорът, образуван на анода, взаимодейства с хидроксидни йони:

C1 2 + IT - \u003d H + + SL - + OSL -.

Образуването на хипохлоритните йони също е нежелан процес (ако разтворът на натриев хипохлорит не е цел). Всички тези нежелани последствия могат да бъдат избегнати, ако използвате диафрагма, разделяща катода и анодното пространство и забавяте йони от него - но йонните йони. И накрая, диафрагмата предотвратява дифузията на газовете и ви позволява да получите по-чист водород.

Ако има няколко аниони в решението, за да се предскаже последователността на изхвърлянето им на анода, е по-сложна от катиони, но като цяло се наблюдава правилото, че първо, анион се изхвърля, характеризиращ се с най-ниската потенциална стойност (или най-високата отрицателна стойност на потенциала на електрода на реакцията, преминаващ върху анода).

Разтвори за електролиза с разтворим анод.Електролизата с разтворим анод е възможна, когато металът по-лесен дава електрони, отколкото йоните Cl -, или водните молекули. Например, на меден анод в разтвор на хлорид или меден сулфат, хлор или кислород не се освобождава и има преход към разтвор на CU 2+ йони. В същото време в катода, същите йони са разрешени и утаени метални мед. По този начин, електролизата с разтворима анод се свежда до прехвърлянето на мед от анода към катода.

Реакцията на анода в повечето случаи е сложна от множество странични и често нежелани процеси. Например, формираните йони могат да образуват оксиди, хидроксиди и техните филми:

M 2+ + 2H - \u003d mo + n 2 O.

Кислородът също е възможен на анода:

2H2O - 4 ē \u003d O 2 + 4H +,

които могат да участват в различни реакции на електролитна система.

При образуването на газообразни продукти, особено кислород, в повечето случаи потенциала на разпадане не съответстват на потенциала на електрода поради високите стойности на пренапрежението . Пренапрежение се обажда разликата между действителното разширение и теоретично изчислено от потенциала на електрода на съответната реакция. Естеството на освободеното вещество (за хлор, бром и йод, електродът е много незначителен), особено силно повлиян от пренапрежението. По-долу са дадени пренапрежения в екскрецията на водород и кислород при различни катоди и аноди.

Пренапрежение на електрод, в

Водороден кислород

PT Black 0.00 0.2-0.3

Pt shiny 0.1 0.4-0.5

FE 0.1-0.2 0.2-0.3.

Ni 0.1-0.2 0.1-0.3.

CU 0.2 0.2-0.3.

Pb 0.4-0.6 0.2-0.3.

Пренапрежението зависи от формата на електродите, състоянието на тяхната повърхност, текущата плътност, температурата на разтвора, интензивността на смесването на разтвора и други фактори.

Пренапрежението на водород върху жлезата е ~ 0.1 V и кислород върху същия материал ~ 0.3 V. Следователно пренапрежението с електролиза върху железните електроди ще бъде 0.1 + 0.3 \u003d 0.4 V. Размерът на тази стойност и теоретично изчислената ще бъде минималната стойност на изпускателното напрежение на съответния електролит.

Позоваване на пренапрежение - двойно. От една страна, пренапрежението води до повишено потребление на електроенергия, от друга страна, поради пренапрежение, много метали могат да бъдат утаявани от водни разтвори, които не трябва да се отлагат от стойностите на стандартния им потенциал на електрода. Това fe, pb, sn, ni, co, zn , Cr. Това се дължи на пренапрежение, както и влиянието на концентрацията на разтвора върху потенциала на електролистата, електролитна хроминг и никелинг на железни продукти, и дори натрий от воден разтвор е възможен на живачния електрод.

Изхвърлянето във воден разтвор на йони йони е, а не и в разтвори с висока концентрация на електролита също се обяснява с пренапрежението на кислород. Това обаче не е достатъчно, за да се освободи f - и освобождаването на свободния флуор.

Много други кинетични фактори са повлияни от много други кинетични фактори - скорост на прехвърляне на частици към електроди и отстраняване на електролизни продукти, скоростта на процеса на унищожаване на хидрат и други черупки на заплетени йони, скоростта на съединението от атоми в диатомни газови молекули и т.н.

Електролиза на топене

Ако паметта не се промени с вас, минаваната лекция завърши с дискусията на такъв феномен като електролиза на соли решения. Електролиза - разлагане на вещество под действието на електрически ток. Естествено, електролизата, преди всичко, са изложени на електролити, т.е. Вещества, които в разтвора или в стопилката извършват електрически ток.

Електролизата на решенията има две ограничения:

Първо, само разтворими вещества, неразтворими соли "мълчат върху факта, че се опитваме да разложим ефекта на електрическия ток";

Второ, в системата присъства допълнителен компонент - разтворителят (в нашия случай вода), който, както помняте, не винаги е инертен. Например, при електролиза на воден разтвор на натриев хлорид върху катода, той не се възстановява от натрий, но вода.

По този начин, има някои упорити соли, които абсолютно не искат да превръщат електролизата в водни решения. За съжаление, ние ще трябва да правим с тях съвсем строго: силно топлина, разтопен и излагане на ток при висока температура.

Електролизата на стопетите е лесна основно правило: Металът се възстановява на катода, възстановява се анион на киселинния остатък. В същото време, в случай на соли без кислород, се образува просто вещество - халоген, сяра, селен и др., И в случай на кислородсъдържащи соли, се освобождава кислород и се получава съответният елемент на елемент, която образува сол.

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

Забележка 1: Забележка, не всички вещества могат да бъдат разтопени. Понякога, когато веществото се нагрява още преди топене, неговото разлагане (или изпаряване) се случва, така че стопилката да стане невъзможна.

Бележка 2. Нека се спрем на един "тънък" въртящ момент: всъщност говоренето, за да извърши електролиза, към веществото, което трябва да доставяте електрически ток, т.е. Необходимо е да се пропусне в разтвора или електродите на стопилката. Следователно добавяме външен компонент към системата. Разглобените примери трябва да се придадат на случая, когато материалът на инертните електроди. Пример за такива електроди са въглища или графит, т.е. Състояща се анотропна модификация Въглерод - графит. В стриктния смисъл на думата графит не е абсолютно инертен: ако кислородът се освободи на графитния анод, тогава има окисление (и дори изгаряне) на електрода с образуването на въглероден диоксид.

Има примери за разтворими аноди, например, меден анод - в този случай, когато електролизата, анодът ще бъде окислен и разтворен - например, виж галванична клетка Даниел-Якоби от последната лекция с разтворим цинков анод.

Пример 1. Алуминиев оксид стопил електролиза . Поради факта, че алуминиевият оксид е много огнеупорно съединение, електролизата на стопилката на алуминиевата оксид се извършва в криолит - натриев хексафенума3 Алф 6. . По този начин е възможно да се намали температурата, необходима за електролиза.

Коментар. Когато се смесат 2 твърди частици, често се наблюдава депресията (намаление) на точката на топене, т.е. Смес от две твърди вещества се топи по-ниска от всяко от веществата поотделно.

Al2 O3 (стопилка)  2AL3 + + 3O2- - един от малкото примери, когато наистина съществува анинов оксид

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

Катод (-): AL3 + + 3E -  al0. Anode (+): 2 O2- - 4E -  O2 0.

Обща електролиза уравнение: 2AL2 O3 (стопилка)  4 al0 + 3 O2 0.

Пример 2. Електролиза на стопилата на желязо (III)

FE2 (SO4) 3 (стопилка)  2FE3 + + 3SO4 2- катод (-): FE3 + + 3E -  Fe0.

Анод (+): 2 S04 2- - 4E -  2 SO3 + O2 0.

Обща електролиза уравнение: FE2 (SO4) 3 (стопилка)  Fe0 + 2 SO3 + O2 0.

Пример 3. Електролиза на меден хлорид стопилка (II)

CUCL2 (стопилка)  cu2 + + 2 cl-катод (-): cu2 + + 2e -  cu0. Анод (+): 2 cl- - 2e -  cl2 0.

Обща уравнение на електролизата: CUCL2 (стопилка)  cu0 + cl2 0.

Изчисления върху уравненията на реакциите

Електролизата е химичен процес и може да бъде изразен от уравненията на химичните реакции. Следователно не се изненадвайте, ако отговаряте на задачите, които предполагат изчисленията.

Задача . При електролиза на меден (II) разтвор на хлорид върху един от електродите (какво?) Газът се разделя с обем от 11.2 литра. Какъв продукт и в какво количество (в грамове) е издадено на друг електрод?

Решение. Напишете електролизата уравнение на мед (II) хлорен разтвор. CUCL2  cu2 + 2cl-

Катод (-): CU2 +, H2O	CU2 + + 2E - \u003d CU0.
Анод (+): cl-, h2 o	2Cl- - 2E - \u003d CL2 0.

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

CUCL2  CU + CL2

Така газът, избран на анода, е хлор. Неговият номер се изчислява като съотношение на обема към моларния обем, получаваме ½ mol. Съгласно уравнението на електролизата се образува същото количество в катода, т.е. ½ mol. Моларна маса от мед 63.55 g / mol, т.е. Медното тегло приблизително 31,8 g

Корозионни метали

Унищожава всичко около: цветя, животни, висока къща, изстисква желязо, стоманата ще погълне и скалите в праха ще изтрият. Сила на градовете, мощни царе на силата си отслабване

J. R.R. Толкин. Хобит или назад и обратно

Металите имат висока твърдост и дълготрайност. Въпреки това, те имат ужасен враг. Името му е корозия. Корозията е процес на унищожаване на метали под действието на фактори на външната среда. В зависимост от природата, химическата и електрохимичната корозия разграничават.

Химическа корозия- Разрушаване на метал при действие химически веществане е придружен от електрически ток. Пример за такава корозия е разтварянето на метала чрез действие на киселини. Най-добрата илюстрация е научно-фантастичен филм Стефан Спилбърг "Чужденец", в който астронавтите са изправени пред извънземна форма на живот, която е течна тъкан, която е силна киселина, която може да унищожи тапицерията на междупланетарния кораб.

Електрохимична корозия- Това е унищожаването на метала, в който в системата възниква електрически ток.

Нека да живеем по-подробно. Например, вземете парче желязо, върху което водата намалява. Както знаете, кислород се разтваря в малко количество в малко количество. Получената система симулира класически галваничен елемент, в който са направени електродите (катод и анод)

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

желязо и са свързани чрез проводник с железен метал, като един електрод се спуска в разтвор (капка вода).

Един от електродите е желязо FE2 + + 2E - \u003d FE0, стандартният електроден потенциал на желязовия електрод E0 FE 2+ / FE 0 \u003d - 0.44 V.

Електродът е железен електрод, където кислородът реагира:

O2 + 2 H2O + 4E - \u003d 4OH-, E0 O2 / 2OH - \u003d + 0.401 V или O2 + 4H + + 4E - \u003d 2H2O, E0O2 / H2O \u003d + 1,229

Както виждаме, потенциалът на втория електрод силно зависи от рН на разтвора, но дори и в неутралната среда е доста достатъчна

за окисляване на желязо, т.е.установените условия са доста достатъчни за експлоатацията на галваничния елемент.

Уравнение на процеса:

2 FE0 + O2 + 2H2O \u003d 2 FE (OH) 2 или 2 FE0 + O2 + 4H + \u003d 2 FE3 + + 2 H2 O.

Така, в някакъв момент от нашето парче метал, се появява разтварянето на желязо (разтворим анод), а на повърхността на катода се появява хидроксидът на желязо (II). Последният, от своя страна, реагира с мокър въздух, който води до появата на кафява, кафява или оранжева плака, известна на нас, наречена ръжда.

4 Fe (OH) 2 + O2 + 2 H2O \u003d 4 Fe (OH) 3

Забележка. Най-общо казано, ръждата е смес от железни оксиди и хидроксиди в различни степени окисление

за предпочитане FE3 O4 (FEO · FE2 O3), FE2 O3, FE (OH) 3.

Така че водата и кислородът осигуряват възможността да живеят на планетата Земя, но същите вещества са ужасни врагове на желязо и други метали. Освен това, процесите на корозия са много чувствителни към температурата атмосфер: В Северна арктически океан След десетки години се намират корпус на военноморските съдилища,

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

звучеше в XVI-XX век, докато под горещото слънце в мокри дъждовни гори Amazon, експлоатационният живот на превозните средства се свежда до няколко месеца.

Така че корозията е много неприятна процес и е в състояние да усложни значително и да развали живота ни с вас. Когато нещо ви заплашва, ние защитаваме.

Най-лесният начин за защита е оцветяване, така че слоят боя да предпазва метала от влага. Има доста примери за такива покрития: маслени бои, лакове, железни костюми, емайл. Въпреки това, такъв цвят не винаги е възможно.

Катодна защита. И какво се случва, ако поставим слой от по-малко активен метал на повърхността на желязото, например калай? Този процес се нарича мецани. В същото време желязо, чувствителен към кислород, ще бъде скрит под слой от доста инертна калай. За съжаление, тази защита е ефективна само докато защитният слой е непокътнат. Ако е възможно да го повредите (химически или механично), кислородът и влагата получават достъп до жлезата, а калайът от съюзника се оказва вредител - има галванична двойка железен калай, т.е. В системата се появява нов, калаен електрод, който ускорява корозията на желязо:

Пример за катоден защита - кутии с месо или зеленчукови консервирани храни. Запомнете: Защитата на корозията е ефективна, докато защитният слой е непокътнат. Ето защо е забранено за продажбата на деформирани (оградени, вдлъбнати, преглъщане и т.н.) консервирани консервирани кутии - няма гаранция, че защитният слой е невредим, така че консервираната храна може да бъде опасна.

От друга страна, ако по силата на обстоятелствата на неразривната сила, не можете да вземете стая за пикник с консервирани храни, те трябва да бъдат изгорени в огъня, за да счупят защитния слой. Фурна

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

консервните кутии ще бъдат унищожени по-бързо, тъй като те не са защитени от влага и въздух.

Анодна защита, напротив, предполага контакт с желязо с по-активен метал. Пример за анодна защита може да бъде гордостта на местната автомобилна индустрия - колата izh: "Тяло с поцинковани!". Поцинкована желязо е сплав, в която е добавен цинк. Когато се свържете с кислород и вода, основният удар поема активен метал - цинк, докато желязо остава инертен. Съответно корозията ще започне само когато защитните резерви са изчерпани. Поцинкована желязо се използва за производството на кофи, автомобилни тела, покривни покрития на къщи.

На това място, ако нямате никакви въпроси, ние казваме сбогом на курса обща химия и отворете нова глава химическа наука и учебен курс. Химия, наречена Не органична химия .

Неорганична химия. Метали.

Задача на неорганична химия, нашата задача е да запознаем с химичните свойства на елементите и техните съединения и методи за тяхното получаване.

Тъй като по-голямата част от периодичната система съставляват металите, ще започнем с тях.

1. Позиция Б. Периодична система. Както знаете, металите включват елементите на основните подгрупи под диагонала на Борастат, както и елементи на страничните подгрупи (D-елементи), Лантаноиди и актиноиди (F-елементи). По-скоро типичен признак на метали е наличието на малко количество електрони на външна енергия

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

ниво. Следователно металите ще бъдат склонни да дават тези електрони.

в химична реакция. По дефиниция се редуцират агенти.

2. Физични свойства на металитеВие също сте повече или по-малко известни.

Металите в малко изключение са доста издръжливи твърди вещества от сиво, понякога с блясък. Температурите на топене се променят в много широк диапазон от -39o C (живак) до\u003e + 3000o c (волфрам), сред металите са меки (литий, натрий, злато), които могат да бъдат нарязани с ножици или нож и много твърдо вещество (ниобий , тантал, волфрам). Общи имоти Металите се дължат на тяхната структура, която се основава на металик кристална клеткакойто се образува от слоеве от атоми и метални катиони, между които има относително свободни електрон (електронен газ). Поради тази структура металите имат висока топлинна и електрическа проводимост. За много метали, търпението е характерно - способността да се придобият определена форма в механични деформации без унищожаване.

3. Методи за производство на метали.

3.1. Най-често срещаният и сравнително прост метод за получаване на чисти метали е електролизата на водните разтвори на техните соли. Този метод не е подходящ за получаване на активни метали и е ограничен до получаване на метали със средна активност и ниски ефективни метали.

За примери вижте лекцията 16.

3.2. Електролиза на соли и оксид се топи. Този метод е доста универсален, но изисква значителни разходи за енергия и гориво, поради което се прилагат само някои специфични метали, например, алуминиева електролиза на алуминиев оксид се стопява в криолат. Напротив, няма смисъл да се получава по такъв начин за ниски ефективни метали, тъй като те могат да бъдат доста лесно получени с 3.1. Електролиза на водни разтвори на соли.

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

Примери: виж по-горе, лекция 17.

3.3. Поради различното местоположение на металите електрохимичен ред Напрежения на металите, по-малко активни метали могат да бъдат изолирани от разтвори на соли чрез действие на по-активни метали.

В качеството на по-активните метали се използва чрез метали със средна активност (цинк, желязо), но не и най-активната (натрий, калий), тъй като последните са твърде активни и реагират главно с вода, а не с метална сол.

Доста чиста мед се получава чрез разтвор на разтвор на меден сулфат на цинков прах - в същото време се образува фин подложник на медна медна мед, която се пречиства от нереагирален цинк с лечението с разредена солна киселина.

Cuso4 + zn \u003d znso4 + cu. (Cu, zn)  + 2 hcl \u003d zncl2 + h2 + cu

3.4. Много типично е възстановяването на металите от техните оксиди. Най-известната алуминафия е най-известната, когато алуминийът работи върху метален оксид при високи температури. Например, смес от алуминий с железен оксид (III) е името "Термит". Подходът на тази смес пуска реакцията, която допълнително се случва самостоятелно и е придружена от освобождаването на голямо количество топлина, която е приложена в експлозивни инженерни и военни дела, например, за изгаряне на броня.

FE2 O3 + 2 AL2 O3 + 2 FE (изисква силно отопление)

3.5. Важен индустриален процес е топенето на чугун. За тази, желязната руда, която главно обикновено се състои от желязо (III) оксид, излага въглища (въглерод) при високи температури.

Лекция 17. Електролиза на топи. Методи за метали. Химическа и електрохимична корозия

FE2 O3 + 3 C \u003d 2 FE + 3 CO (висока температура) CUO + C \u003d CU + CO (висока температура)

Според чертежите, този метод (резени от руда, като CUO или CUS, хвърлени в огъня, и след това след охлаждане на металните блокове бяха събрани) бе открита от персите в III хилядолетието BC, което го използва за мед топене. За да овладеят миризмата, отне още две хиляда години, тъй като топенето на желязо поиска по-напреднало оборудване: измислени са медли за ковач, за да бъдат инжектирани във въздуха (кислород) в реакционния регион и да се поддържат повече висока температуранеобходими за възстановяване на желязото. Понастоящем, топенето на чугун се извършва в огромни доменни пещи.

Въглерод (II) също е редуциращ агент, но се приема, че основният редуциращ агент е именно въглерод, той е повече FE2 O3 + CO \u003d FE + CO2 (висока температура)

CUO + CO \u003d CU + CO2 (висока температура)

Този метод не е подходящ за изолиране на активни метали от оксиди, тъй като последните са в състояние да реагират с въглерод за образуване на карбиди:

2 AL2 O3 + 9 C \u003d 6 CO + \u003d 6 CO + AL4 C3 - алуминиев карбид CAO + 3 C \u003d CO + \u003d CO + CAC2 - калциев карбид

MGO + C \u003d CO + \u003d CO + MGC2 + mg4 C3 - магнезиев карбид

3.6. Възстановяването на металите от оксиди могат да се нагряват в поток от водород, но този метод има ограничена употреба, тъй като се изисква водороден газ (при контакт с газообразен

кислородът се образува от дрънкалка - опасността от експлозия!), Отопление, методът е подходящ за някои метали със средна активност и ниски ефективни метали.

Опция 1

1. уведомявайте за реакционните уравнения: а) производството на цинк от цинков оксид чрез възстановяване от въглища; б) получаване на кобалт от кобалтов оксид (II) чрез възстановяване на водород; в) получаване на титан от титанов хлорид (iv) магнезий в термичен метод. Реакция за разглобяване като Redox: маркирайте степените на окисление на атомите и разпръснете коефициентите, като ги определяте от електронния баланс.

2. Предложете схемите и уравненията на реакциите, протичащи при електролиза: а) стопилка от калиев хлорид; б) разтвор на цинков бромид; в) решения на железен сулфат (II).

3. Какво е същността на корозията на металите? Какви видове корозия знаете ли?
Корозията е спонтанно унищожаване на метали и сплави в резултат на химическо, електрохимично или физикохимично взаимодействие с околната среда.

4. Медният човек се доставя от стоманената покривка. Какво се използва за колапс - Покритие или изгонване? Защо?
Стоманен капак, защото включва желязо, и желязото е по-активно от мед и скоро ще бъде корозивно. Също така, желязо с мед образуват галванична двойка, където желязото е анод, и е разрушен по-скоро, в мед - катодът остава непокътнат.

Вариант 2.

1. Изменяйте уравненията на реакциите: а) получаване на желязо от желязо (III) оксид чрез алуминиалност; б) приготвянето на мед от меден оксид (II) чрез възстановяване от въглища; в) получаване на волфрам от най-висок оксид чрез възстановяване на водород. Реакция за разглобяване като Redox: маркирайте степените на окисление на атомите и разпръснете коефициентите, като ги определяте от електронния баланс.

2. Предложете схемите и уравненията на реакциите, протичащи под електролиза: а) разтвор на мед бромид (II); б) разтвор на натриев йодид; в) разтвор на нитрати (II).

3. Какви фактори водят до повишена корозия на металите?

4.Какво е оцветеният (тониран) железен резервоар на мястото на повреда на защитния слой бързо се срина?
Също така, желязо с калай образува галваничен елемент, където желязото е анод, а по-скоро, и калай - катодът остава недокоснат.

Вариант 3.

1. Разпределете уравненията на реакцията: а) получаването на мед от меден (II) оксид чрез възстановяване на водород; б) получаване на желязо от желязо (III) оксид чрез възстановяване на въглероден оксид (II); в) получаване на ванадий от калциев метод на ванадиев оксид (V). Реакция за разглобяване като Redox: маркирайте степените на окисление на атомите и разпръснете коефициентите, като ги определяте от електронния баланс.

2. Предложете схемите и уравненията на реакциите, протичащи при електролиза: а) стопилка за калциев хлорид; б) разтвор на калиев бромид; в) разтвор на цинков сулфат.

3. Какви фактори допринасят за забавянето на корозията на металите?
-Натрализация или обезцветяване на корозионна среда, както и използването на различни видове корозионни инхибитори;
- софтуер от метални или сплавни примеси за ускоряване на корозионния процес (елиминиране на желязо от магнезий или алуминиеви сплави, сяра от железни сплави).
- външни нежелани метални контакти или тяхна изолация, елиминиране на пукнатини и пропуски в дизайна, елиминиране на влага.

4. Какви метали с взаимен контакт в присъствието на електролит са по-бързи: а) мед и цинк; б) алуминий и желязо? Защо?
Колкото по-активен метал от тази двойка ще бъде по-бърз
а) по-активен метал от цинка;
б) алуминий по-активен метал от желязо.

Вариант 4.

1. Избягвайте уравненията на реакцията: а) получаване на молибден от най-висок оксид чрез намаляване на водород; b) получаване на хром от хром оксид (III) чрез алуминиалния метод; в) получаване на никел от никелов оксид (II) чрез възстановяване от въглища. Реакция за разглобяване като Redox: маркирайте степените на окисление на атомите и разпръснете коефициентите, като ги определяте от електронния баланс.

2. Предложете схемите и уравненията на реакциите, произтичащи под електролиза: а) разтвор на меден хлорид (II); б) разтвор на натриев йодид; в) разтвор на нитрат нитрат (II).

3. Прехвърляне на методите за борба с корозията на металите.

4. Защо на галванизирания резервоар на мястото на цинковата драсула унищожава и желязо не ръждясва?
Цинк по-активен метал от желязо. Също така, желязо с цинк образува галваничен елемент, където цинк - анод и е унищожен по-скоро, а желязото - катодът остава недокоснат.

Благодарение на появата на малко газ, което причинява незабавно изгаряне кашлица. Тази статия е идентифицирането на този газ. Статията е пълна с формули; Размерът на формулите се дължи на не-тривиалност като самия процес на електролиза и самата ръжда. Химици и химици, помагат на изделието до пълното съответствие на реалността; Това е вашият дълг: Погрижете се за "по-малките" братя по време на химическата опасност.

Нека има желязо Fe 0:
- Ако нямаше вода на земята, кислородът ще лети - и изработен оксид: 2FE + O 2 \u003d 2FEO (черен). Оксид се окислява допълнително: 4ето + 02 \u003d 2FE2O3 (червено-кафяв). Feo 2 не съществува, това е фикция на учениците; Но fe 3 o 4 (черен) е доста реален, но изкуствен: хранене прегрял пара върху желязо или възстановяване Fe 2 O3 водород при температура от около 600 градуса;
- Но на земята има вода - в края и желязото, а железни оксиди са склонни да се превръщат в основата Fe (OH) 2 (бял?!, Във въздуха въздухът бързо потъмнява - не е точка по-долу): 2FE + 2H2O + O2 \u003d 2FE (OH) 2, 2FEO + Н20 \u003d 2FE (ОН) 2;
- Допълнително още по-лошо: На земята има електричество - всички тези вещества са склонни да се превръщат в основата Fe (OH) 3 (кафяв) поради наличието на влага и потенциалната разлика (галванична двойка). 8FE (OH) 2 + 4H2O + 2O 2 \u003d 8FE (OH) 3, Fe2O3 + 3H2O \u003d 2FE (OH) 3 (бавно). Това означава, че ако желязото се съхранява в сух апартамент - ръжда бавно, но запазва; Подобрете влагата или влажната - тя ще стане по-лоша и в земята инсулт - ще бъде много лошо.

Получаване на разтвор за електролиза - също интересен процес:
- Първо се извършва анализ на съществуващите вещества за приготвяне на разтвори. Защо калцинираната сода и вода? Калцинираната сода Na2C03 съдържа метален Na, който стои до много остатъци от водород в редица електрически потенциали - това означава, че металът няма да бъде възстановен в катода (в разтвор, но не и в стопилката), \\ t и водата ще бъде открита на водород и кислород (в разтвор). Общо 3 варианта на разтвора на разтвора: Металите Силно ляв водород не се възстановяват, слабо наляво водород се възстановява с освобождаването на Н2 и О2, десният от водород е просто възстановен на катода. Тук е, процесът на почистване на повърхността на частите в разтвор на кузос 4, галванизиран в ZnCl2, никел с никел в NISO 4 + Nicl2 и др.;
- Да се \u200b\u200bразмножава във вода, калцинираната сода стои в нечестността, бавно и да не диша. Пакетът не се счупва с ръцете си, но режещи ножици. Тогава ножиците трябва да се поставят във водата. Всеки от четирите вида сода (храна, калцинирани, пране, каустик) взема влага от въздуха; Неговият срок на годност се определя по същество от момента на натрупване на влага и търговска. Тези., В стъклен буркан, срокът на годност е вечността. Също така, всяка сода генерира разтвор на натриев хидроксид, когато се смесва с вода и електролиза, различава се само от концентрацията на NaOH;
- Смесена с калцинирана сода с вода, разтворът става синкав цвят. Изглежда, че е пропусната химическа реакция - но няма: както в случая на готварска сол и вода, разтворът няма химическа реакция, но има само физически: разтваряне на твърдото вещество в течен разтворител (вода ). Това решение може да се ползва и да се получи отравяне с леко умерено гравитация - нищо смъртоносно. Или се изпаряват и да получите обратно калцинирана сода.

Изборът на анод и катод - цялото предприятие:
- Anode е желателно да се избере твърд инертен материал (така че да не се унищожава, вкл. от кислород и не е участвал в химически реакции) - затова неръждаемата стомана действа в ролята му (той чета интернет интернет, почти отровен);
- Чисто желязото е катод, в противен случай ръждата ще изпълнява прекалено висока устойчивост на електрическата верига. За да поставите напълно почистеното желязо в решението, трябва да се закрепите или да го затегнете в друга жлеза. В противен случай металът на държача на желязото ще бъде включен в разтвора като не-въздушен материал и като част от веригата с най-малката резистентност (паралелно съединение на металите);
- Все още не е изяснено, но трябва да има зависимост от течащия ток и скоростта на електролизата от повърхността на анода и катода. Това означава, че един M5X30 болт от неръждаема стомана може да не е достатъчен за бързо отстраняване на ръжда от вратата на автомобила (за прилагане на целия потенциал за електролиза).

Да предположим за пример, вземете инертен анод и катод: разглеждане на електролиза само на синьо решение. Веднага след като напрежението е доставено - разтворът започва да се трансформира до финала: Na2C03 + 4H2O \u003d 2НАОН + Н203 + 2Н2 + 02. NaOH - натриев хидроксид - луд алкали, каустик стерри, Фреди Крюгер в кошмар: най-малкият контакт на този сухо вещество с мокри повърхности (кожа, белия дроб, очи и т.н.) причинява адски болки и бързи необратими (но възстановени, когато изгарянето) Щета. Към голямото щастие, натриев хидроксид се разтваря в въглища Н203 и вода; Когато водата най-накрая се изпарява с водород върху катода и кислород върху анода - образува се максималната концентрация на NaOH в въглища. Това решение не е нито пиене, нито подуша вече е невъзможно, за да ударите пръстите си (по-дълго електролизата е по-горещото). Възможно е да се почистят тръбите към тях, докато разбират високата си химическа активност: ако тръбите са пластмаса - е възможно да се задържи 2 часа 2, но ако металът (заземен, между другото) - и тръбите ще започнат Яжте: Fe + 2NAOH + 2H2O \u003d Na2 + H2, Fe + H2C03 \u003d FECO 3 + Н2.

Това е първото, защото възможни причини Стегнати "газ", физико-химичен процес: наситеност на въздуха с разтвор на концентрирана каустична сода при въглища (кипящ кислород и водородни мехурчета като носители). В книгите на 19-ти век карбонова киселина Тя отива като отравящо вещество (в големи количества). Това е точно драйверите, които поставят батерията в кабината на колата, получават увреждане от сярна киселина (всъщност, една и съща електролиза): в процеса на претоварване към силно разредена батерия (колата няма текуща граница), електролитът Слива се за кратко, сярна киселина излиза с кислород и кислород и водород в салона. Ако помещението е напълно запечатано - поради кислородна водородна смес (газ плъх), можете да получите добри мадами с унищожаването на стаята. На видеоклипа е показан баба в миниатюра : Вода под действието на разтопената мед се разлага в водород и кислород, а металът е повече от 1100 градуса (Представям си как стаята напълно го напълни) ... за симптомите на инхалация Naoh: каустик, усещане за изгаряне, възпалено гърло , кашлица, труден дъх, задух; Симптомите могат да бъдат забавени. Се чувства доста подходящо.
... В същото време Владимир Вернадски пише, че животът на земята без разтворена въглеродна киселина е невъзможен.

Заменяме катода на ръждясала жлеза. Цялата серия от забавни химически реакции започва (и тук, BORSCH!):
- Rure Fe (OH) 3 и Fe (OH) 2, като основата, започват да реагират с въглища (маркирани върху катода), получаване на цилкат (червено-кафяв): 2FE (OH) 3 + 3H2C03 \u003d 6H2O + Fe2 (CO3) 3, Fe (OH) 2 + Н203 \u003d FECO 3 + 2 (Н20). Железни оксиди не участват в реакцията с въглища, защото Няма силно отопление, а киселината е слаба. Също така, електролизата не възстановява желязото върху катода, защото Тези основи не са разтвор, но анод не е желязо;
- Каустската НАТРА, като основа, не реагира със основанията. ПРЕДПОСТАВКИ ЗА FE (OH) 2 (Амфотерричен хидроксид): NaOH\u003e 50% + кипене в азотна атмосфера (Fe (OH) 2 + 2NAOH \u003d Na2). Необходими условия за Fe (OH) 3 (амфотеричен хидроксид): поток (Fe (OH) 3 + NaOH \u003d Nafeo 2 + 2H20). Необходими условия за Feo: 400-500 градуса (Feo + 4NAOH \u003d 2H2O + Na 4 FeO 3). И може би с Feo има реакция? Feo + 4NAOH \u003d Na 4 FeO 3 + 2H2O - но само при температура от 400-500 градуса. Е, добре, може би натриев хидроксид премахва част от желязото - и ръждата просто пада? Но тук е BUMMER: FE + 2NAOH + 2H2O \u003d Na2 + Н2 - но при кипене в азотната атмосфера. Какъв вид схема на содата на каустик без електролиза премахва ръждата? Но той не го изважда (аз се слях с ясен разтвор на каустичен сатли от Auchan). Той премахва мазнините и в моя случай, с парче Матиза, напопената боята и грунда (издръжливостта на праймера до NaOH е в неговата TTX) - която е изложила чистата желязна повърхност, ръжда просто изчезна. Заключение: калцинираната сода е необходима само за получаването на киселина чрез електролиза, която почиства метала, като се води върху себе си при ускорено темпо; Натриев хидроксид, както и в случаите (но ще реагира с боклук като част от катода, почистването му).

За трети страни вещества след електролиза:
- разтворът променя цвета си, стана "мръсен": с реагирали бази на Fe (OH) 3, Fe (OH) 2;
- Черно нападение на жлеза. Първата мисъл: железен карбид Fe 3 C (трислис карбид, циментиран), неразтворим в киселини и кислород. Но условията не са: да го получат, трябва да подадете температура от 2000 градуса; И в химически реакции няма свободен въглерод, който може да се присъедини към жлеза. Втората мисъл: един от хидридите на желязото (насищане на железен водород) - но е неправилен: не тези условия за получаване. И тогава дойде: железен оксид Фео, основният оксид не реагира на всяка киселина, нито с каустик сода; както и Fe 2 O 3. И амфотерни хидроксиди се поставят над основните оксиди, като предпазват метала от допълнително проникване на кислород (не се разтваря във вода, предотвратявайки достъпа на вода и въздух до FeO). Могат да бъдат постни части на лимонова киселина: Fe 2O 3 + C6H8O7 \u003d 2FEO + 6CO + 2H20 + 2H2 (специално внимание към освобождаването на въглероден оксид и тази киселина и метал се храни при контакт) - и Feo се отстранява от обичайната четка. И ако нагрявате най-високия оксид в въглеродния черен газ и в същото време да не бъдете еквивален - ще възстанови желязо: Fe 2 O 3 + 3Co \u003d 2FE + 3CO2;
- бели люспи в разтвора: някои соли, неразтворими в електролиза или във вода, нито в киселина;
- Други вещества: желязо първоначално "мръсно", водата не е първоначално дестилирана, разтваряйки анода.

Второто от възможните причини за прекратяване на "газа", физико-химическия процес: желязо, като правило, не е чисто - с поцинковани, грунди и други вещества от трети страни; И вода - с минерали, сулфати и др. Реакцията им при електролиза е непредсказуема, всичко може да бъде разпределено във въздуха. Въпреки това, моето парче беше толкова малко (0.5x100x5) и водата (слабо минерализирана) - тази причина е малко вероятно. Също изчезнал идеята за присъствие чужди вещества В най-калцинираната сода: само то е посочено в опаковката.

Третата от възможните причини за пресушаване на газ, химическия процес. Ако катодът е възстановен, анодът е длъжен да се срутва с окисление, ако не инертна. Неръждаемата стомана съдържа около 18% хром. И този хром, когато унищожава, влиза във въздуха под формата на хексаваллен хром или негов оксид (CRO 3, хром анхидрид, червеникав - по-нататък, за него), силна отрова и канцероген със забавената катализа на рак на белия дроб. Женска доза 0.08g / kg. Бензин запалва стайна температура. Тя се освобождава при заваряване от неръждаема стомана. Ужасът е, че симптомите на него са същите като в натриев хидроксид по време на инхалацията; И натриев хидроксид вече изглежда безвредно животно. Съдейки по описанието на появата на поне една бронхиална астма, е необходимо да се работи за покрив от 9 години, дишаща тази отрова; Описано е обаче изричен забавен ефект - който е, той може да бъде заснет в 5 и 15 години след еднократно отравяне.

Как да проверите дали хромирана неръждаема стомана (където - остава въпросът). Болт, след като реакцията стана по-брилянтна, в сравнение със същия болт от една и съща страна - лош знак. Както се оказа, неръждаемата стомана е толкова далеч, има хром оксид под формата на защитно покритие. Ако хромният оксид се разрушава чрез окисление при електролиза, това означава, че такъв болт ще ръждясва по-интензивно (свободното желязо ще реагира и след това хром в структурата на непокътната неръждаема стомана ще оксид към CRO). Ето защо тя създава всички условия за ръждясване на два болта: физиологичен вода и температура от 60-80 градуса. Марка от неръждаема стомана A2 12x18N9 (x18N9): Съдържа само по себе си 17-19% хром (и в сплави от неръждаема стомана от желязо-никелов хром още повече, до ~ 35%). Един от болтовете на запалката на няколко места, всички места - в контактната област на неръждаемата стомана с решение! Най-червеното - по линията на контакт с решението.

И щастието ми, че токът на ток е бил само 0.15а с електролиза, кухнята е затворена и прозорецът е отворен в него. В съзнанието беше ясно отпечатано: да се изключи неръждаема стомана от електролиза или да го направи в открита област и на разстояние (няма неръждаема стомана без хром, това е неговият легиращ елемент). Тъй като неръждаемата стомана не е инертна анод в електролизата: разтваря и отровен хром оксид; Дивани химици, убиват стената, докато съветите ви не умрат! Въпросът остана в каква форма колко и къде; Но като се вземат предвид изпускането на анода точно от чист кислород, CRO вече е прецизно окислен до междинния оксид CR3O2 (също отровен, PDC 0.01 mg / m3), а след това - до по-висок CRO 3: 2cr 2O 3 + 3о 2 \u003d 4cro 3. Последният остава предположение (е налице необходимата алкална среда, но е необходимо силно отопление за тази реакция), но е по-добре да се ограничи. Дори тестовете за кръв и урина са трудни за правене (липсващи в цените, дори няма разширен общ кръвен тест).

Инертна електрода - графит. Необходимо е да отидете в тролейбусното депо, с хвърлените четки за стрелба. Защото дори на AliExpress 250 рубли на щифт. И това е най-евтиният от инертните електроди.

И ето 1 истински примерКогато дивана електроника доведе до загуби на материал. И до правилните знания. Както и в тази статия. Възползвайте се от дивана voids? - Малко вероятно е, те сеят хаос; И трябва да ги изкачите.

Склонен съм към първата причина за сгъстяване "газ": изпаряване на разтвор на натриев хидроксид във въглища. Тъй като при хромките оксиди, газовите маски за маркучи се използват с механично захранване с въздух - бих се задушил в моите патетични RPG-67, но в много епицентъра дишаше значително по-лесно.
Как да проверим наличието на хром оксид във въздуха? Продължавайте процеса на разлагане на вода в чист разтвор на калцинирана сода върху графитен анод (за да изкопаете от молив, но не всеки молив съдържа именно чист графит) и железен катод. И да вземем възможност отново да вдишвате въздуха в кухнята в 2,5 часа. Логически? Почти: симптоми на каустик сода и хексилен хром оксид, идентичен - наличието на сода каустик във въздуха няма да докаже липсата на пара от хексавалент хром. Въпреки това, липсата на миризма без неръждаема стомана ясно ще даде резултат от присъствието на шест-стар хром. Провери, миризмата беше - фраза с надежда - Hoooray! Вдишах разходово, а не шестовалентен хром! Можете да вземете шегите.

Какво друго забрави:
- Как се събират киселината и алкалите в един съд? На теория трябва да възникнат сол и вода. Тук е много фин момент, който може да се разбира само експериментално (не е проверен). Ако разложим цялата вода по време на електролизата и изолирайте разтвор от соли в утайка - вариант 2: или разтвор на каустик сода, или сода каустик с въглища. Ако последното е в състава - отделянето на сол ще започне в нормални условия и загуба на ... калцинирана сода: 2На, + Н2СО 3 \u003d Na 2 CO 3 + 2H 2 O. Проблемът е, че той ще се разтвори Във водата там - съжалявам, е невъзможно да се опитате да опитате и да сравните с началния разтвор: изведнъж не всички реагираха;
- Взаимодейства ли само със самата желязо? Въпросът е сериозен, защото Образуването на въглищна киселина настъпва върху катода. Можете да проверите чрез създаване на по-концентриран разтвор и да направите електролизата, докато тънкото парче метал е напълно разтворено (не е проверено). Електролизата преминава като по-щадящ метод за отстраняване на ръжда, отколкото офортната киселина;
- Какви са симптомите на вдишване на груб газ? No + няма миризма, нито цветове;
- Дали каустичната надра и въглища реагират с пластмаса? Направете идентична електролиза в пластмасови и стъклени контейнери и сравнете мътността на разтвора и прозрачността на повърхността на контейнера (не е проверен върху стъклото). Пластмаса - стана по-малко прозрачна в местата за контакт с разтвора. Обаче се оказа сол, лесно изгорена с пръст. Следователно храната пластмаса с решение не реагира. Стъкло се използва за съхранение на концентрирани и основи и киселини.

Ако има много горящ газ, независимо, NaOH е или CRO 3 - трябва да приемете "Unitiol" или подобно лекарство. И общото правило е валидно: каквото и да е отравяне, каквато и да е сила и произход, е да пият много вода през следващите 1-2 дни, ако бъбреците позволяват. Задача: Отстранете токсин от тялото и ако се повръща или очаква това да не се прави - дайте допълнителни функции Направете този черния дроб и пикочната система.

Най-обидно нещо, което е всичко училищна програма Степен 9. По дяволите, аз съм на 31 години - и няма да предам изпита ...

Електролизата е интересна, защото той превръща времето, за да се обърне:
- разтвор на NaOH и Н2СО3 при нормални условия ще доведат до образуването на калцинирана сода, електролизата инвертира тази реакция;
- желязо in vivo окислява и по време на електролизата се възстановява;
- водород и кислород се стремят да се свързват, сякаш: смесват с въздух, изгаряйте и стават вода, абсорбират или реагират с нещо; Електролиза, напротив, генерира газове от различни вещества в чистата му форма.
Местната машина за време, не иначе, връща позицията на молекулите на веществата в първоначалното му състояние.

Съгласно формулите за реакция, разтвор на прах каустик сода е по-опасен в създаването и електролизата, но по-ефективно в отделни ситуации:
- за инертни електроди: NaOH + 2H2O \u003d NaOH + 2H2 + 02 (разтворът е източник на чист водород и кислород без примеси);
- интензивно реагира с органични материали, няма вълна киселина (бърз и евтин обезмаслител);
- Ако приемаме желязо като анод - ще започне да се разтваря върху анода и да възстанови на катода, удебеляване на железния слой върху катода в отсъствието на въглища. Това е метод за възстановяване на катоден материал или покритие от друг метал, когато няма разтвор с подходящия метал. Отстраняването на ръжда, според експериментаторите, също върви по-бързо, ако анодът трябва да направи желязо в случай на калцинирана сода;
- но концентрацията на NaOH във въздуха по време на изпарението ще бъде по-висока (все още е необходимо да се реши какво е по-опасно: въглищна киселина с каустична сода или влага с сода каустик).

По-рано, написах за образованието, че много време се губи напразно в училище и университет. Тази статия не анулира това становище, тъй като обикновеният човек не е полезен в живота на матово, органична химия или квантова физика (само на работа, и когато имах нужда от матова след 10 години - аз го научих отново, аз го научих отново, не го научих отново Помнете нищо). Но неорганична химия, електротехника, физически закони, руски и чужди езици - Това трябва да бъде приоритет (все още да се въведе психологията на взаимодействието на етажите и основата на научната атеизма). Тук, не на факултета по електроника; И след това BATZ, потръпнал, и се научил да използва, и многосим и част от наименованията на научените елементи и др. Ако учи дори в Факултета по психология - резултатът ще бъде същият: той беше преместен в живота - те гризеха - разбрах го. Но ако в училище естествени науки И езиците бяха засилени акцент (и обяснени на младите хора, защо засилени) - ще бъде по-лесно да се живее. Какво е в училище, което в Института по химия: беше казано електролизата (теорията без практикуване) и за отровата на изпаренията - не.

Накрая, пример за получаване на чисти газове (с помощта на инертни електроди): 2licl + 2H2O \u003d H2 + CI2 + 2lioh. Това е първо с най-чистия хлор и след това взривяваме водород (отново към въпроса за безопасността на разпределените вещества). Ако имаше разтвор на CUSO 4, и катодът на желязо - метал би отпаднал от основата и остави кислород-съдържащия киселинен остатък S04 2-, той не участва в реакции. Ако киселинният остатък не съдържа кислород - той ще се разложи прости вещества (Както може да се види на примера C 1 - освободен като С12).

(Публикувано на 05/24/2016) Ако трябва да варят NaOH с ръжда за тяхната взаимна реакция - защо не? Азот във въздуха 80%. Ефективността на релефа за ръжда ще се увеличи понякога, но тогава този процес трябва да се направи на открито.

На етажите на метала (нарастваща нестабилност): Не намерих никакви формули и адекватни мнения по тази тема. Ако е възможно - ще поставя металната електролиза в продължение на няколко дни, добавяйки реагент и след това да почукам чука.

(Публикувано на 05/27/2016) Графитът може да бъде изваден от използваната батерия. Ако упорито се съпротивлява на разглобяването - да го деформирате в заместник.

(Публикувано на 10.06.2016 г.) Метални подове: H + + E - \u003d H реклами. H AFC + H ADS \u003d H2, където рекламите са адсорбция. Ако металът има кога необходимите условия Разтваря се само по себе си водород (това е номерът!) - После го разтваря в себе си. Условията за появата на желязо не са открити, а за стомана са описани в Книгата на Schreidera A.V. "Влиянието на водород върху химическото и масленото оборудване". Фигура 58 p. 108 е диаграма на марка 12x18N10T: при налягане, сравнимо с атмосферно, и температура 300-900 градуса: 30-68см 3 / kg. Фигура 59 показва зависимости за други печати. Общата подова формула на стоманата: KS \u003d K0 · E -ΔH / 2RT, където К 0 е пред-експоненциален фактор 1011л / mol · C, ΔH - топлинна разтваряне на топлина ~ 1793k), R е универсална газова константа 8.3144598J / (mol · k), t е температурата на средата. В резултат на това при стайна температура 300K, имаме K S \u003d 843L / mol. Номерът не е правилен, трябва да проверите двойно проверка на параметрите.

(Публикувано на 12.06.2016 г.)Ако каустичният Natra не взаимодейства с метали без висока температура, той е безопасен (за метал) обезмаслител на палети, тенджера и други (желязо, мед, неръждаема стомана - но не и алуминий, тефлон, титан, цинк).

С подове - разяснения. Предпосочният фактор K 0 се намира в диапазона от 2.75-10111 / mol · s, това не е постоянна стойност. Изчисляване на него за неръждаема стомана: 10 13 · C m 2/3, където С m е атомната плътност на стоманата. Атомната плътност на неръждаема стомана 8 · 102 AD / cm 3 - К 0 \u003d 3713271066890223139280610806.786А / cm 3 \u003d - и след това всичко, зърното.

Ако погледнете графиките на SCHEIDER, можете да направите примерно заключение за етажите на стоманата в добре (намаление на температурата с 2 пъти забавя процеса от 1,5 пъти): приблизително 5.93см 3 / kg на 18.75 градуса по Целзий - но времето на проникване на този обем не е посочено. В книгата Сухотина А., Зотикова В.А. "Химическа устойчивост на материалите. Референтната книга" На селото 95 в таблица 8 показва ефекта на водород върху дългосрочната сила на стоманите. Това позволява наводняването на стомани с водород под налягане 150-460 атмосфери да промени границата на дългосрочна сила до максимум 1,5 пъти в период от 1000-10000 часа. Следователно не е необходимо да се вземат предвид наводненията на стомани с електролиза в рамките на разрушителния фактор.

(Публикувано на 06/17/2016) Един добър начин за разглобяване на батериите: Не изравнявайте случая, но за да се разтворите като лале. От приноса на предимството към парчето да се огъват по частта на цилиндъра - входът плюс се отстранява, графитният прът е счупен - и гладко се извива с прохода.

(Публикувано на 06/22/2016) Най-простите батерии за разглобяване са Ашанов. И след това в някои модели има 8 пластмасови кръгове за фиксиране на графитна пръчка - става трудно да се извади, започва да се разпада.

(Публикувано на 07/05/2016) Изненада: Графит Род унищожава много по-бързо от анод от метал: буквално след няколко часа. Използването на неръждаема стомана в ролята на анода е най-доброто решение, ако забравите за токсичност. Заключение От цялата тази история е прост: електролиза само в открито. Ако в тази роля има отворен балкон - не отваряйте прозорците, но за да пропуснете проводниците през гуменото уплътнение (просто натиснете проводниците до вратата). Като се вземат предвид тока при електролиза до 8A (мнение за интернет) и до 1.5A (моят опит), както и максималното напрежение на PC 24B, - проводникът трябва да се изчисли на 24V / 11A - това е всеки тел в изолация с напречно сечение от 0,5 mm 2.

Сега за железен оксид на вече обработената част. Има подробности, в които е трудно да се изтрие черното платно (или обекта върху възстановяването, когато четката от желязо не може да разтрие повърхността). При анализа на химическите процеси попаднаха метода за неговото отстраняване от лимонена киселина и го опита. Наистина, тя работи и с Feo - нападение изчезва / натрошава 4 часа при стайна температура, а решението е открило. Но този метод се счита за по-малко нежен, защото Киселина и метал се успокояват (не можете да разпръснете, постоянен контрол). Плюс това, крайното измиване се изисква от разтвора на сода: или остатъците от киселината ще пристигнат във въздуха и ще се окаже нежелано покритие (зашит сапун). И трябва да сте внимателни: ако 6CO вече е освободен с Fe 2 O 3, тогава той е разпределен с Feo - за предсказване на комплекс (органична киселина). Предполага се, че FeO + C6H8O 7 \u003d Н20 + FEC 6H6O7 (железен цитрат) - но аз и газ се разпределя (3FE + 2C6H8O7 → FE3 (С6Н) \\ t 5 O 7) 2 + 3H2). Също така е написано, че лимонената киселина се разлага в светлина и температура - няма да намеря правилна реакция.

(Добавено 07/06/2016) Опитах лимонена киселина върху дебел слой ръжда върху ноктите - разтворен за 29 часа. Както се очаква: лимоновата киселина е подходяща за довършване на метал. За почистване на дебела ръст: Нанесете висока концентрация на лимонена киселина, висока температура (до кипене), често разбъркване - за ускоряване на процеса, който е неудобен.

Разтвор на калцинирана сода след електролиза на практика е трудно да се регенерира. Не е ясно: да прикрепите вода или раздробяване. Добавянето на сол на маса, като катализатор, убит разтворът напълно + графит анод се сгъна буквално един час.

Общо: груба ръжда се отстранява чрез електролиза, FEO се движи с лимонена киселина, частта се промива от разтвора на сода - и се оказва почти чисто желязо. Газ с реакция на лимонова киселина - СО2 (лимонена киселина декарбоксилиране), тъмна верига на жлеза - железен цитрат (се смята, че е лесно средно, не извършва никакви защитни функции, разтворими в топла вода).

На теория, за възстановяване на монети, тези методи за отстраняване на оксиди ще се поберат перфектно. Освен ако не са необходими по-слаби реактивни пропорции за по-малка концентрация на разтвор и по-малки течения.

(Добавено 09.07.2016) Проведени експерименти с графит. Тя е с електролизата на калцинираната сода, че тя се унищожава изключително бързо. Графитът е въглерод, когато се разтваря по време на електролизата, тя може да реагира със стомана и да падне от железен карбид Fe 3 C. Състоянието 2000 градуса не се извършва, но електролизата не е добре.

(Добавено 07/10/2016) При електролизата на калцинираната сода, използвайки графитни пръти, напрежението над 12V не може да бъде повдигнато. Може да е необходимо и по-ниска стойност - следвайте времето на унищожаване на графит върху напрежението.

(Публикувано на 07/17/2016) Отворено метод за отстраняване на ръжда.

(Публикувано на 07/25/2016) Вместо лемонова киселина можете да използвате Oxal.

(Публикувано на 07/29/2016)Staped Steel A2, A4 и други са написани английски писма: Внесени и от думата "Asencyment".

(Добавено 11.10.2016 г.) Оказва се, че има още 1 тип ръжда: железен метагидроксид Feo (OH). Формира се при гладене на желязо в земята; В Кавказ използва ръждясачът на ръжда на лентата, за да бъде наситен с въглерод. След 10-15 години получената висока въглеродна стомана става сабери.

Съветски съюз съветски

Социалист

Република

Зависи от разрешение. Сертификати ¹.

Член 11л1! .1964 (№ 886625 / 22-2) cl. 40 ° С, зоологическа градина с присъединяването на номера на приложението. BCK от 22D

UDC 669.174: 669.177.035.

45 (088.8) Държавен комитет за изобретения и открития на СССР

Заявител Централен изследователски институт за черна металургия на име I. П. Бардина

Метод етаж! Електролиза на желязо

Mol | x соли с разтворими! Mi аноди

Предмет на изобретението

Абонаментна група № 1

Методи за производство на желязо и други метали във водни разтвори и в разтопени соли, предложен метод за производство на желязо чрез електролиза на разтопени соли с разтворима чугун или продукти на външния железен материал се различава от известните в това, че за да се получи желязо Чистота, електролизата се провежда в стопения натриев хлорид с добавяне на железен хлорид в количеството не повече от 10 ", тегловно изчислено върху желязото, при 850 - 900 ° С и анода и катодната плътност на тока съответно до 0,4 и 10 A / cm.

Според предложените еднократни, оригиналните съдържащи желязо материали под формата на парчета, брикети, гранули, чипове или плаки се зареждат в електролизата, например с керамична облицовка и се подлагат на електрически рафиниране при 850 - 900 s в азотна атмосфера или друг инертен газ.

Прахово чисто желязо, утаявано върху катода, периодично се разтоварва от банята и се смила, за да се отделя чрез отделяне на въздуха на частта на електролита, върнат в банята. Остатъчният електролит се отделя от вакуумна сепарация на желязо при 900 - 950 ° С или хидрометалургична обработка.

Предимството на предложения метод е повишената чистота на желязото със съдържанието на основния елемент до 99.995%. и

Методът за получаване на желязо чрез електролиза на разтопени соли с разтворим ANODA15 mi от чугун или продукти на не-фери, характеризиращ се с това, за да се получи желязо с повишена чистота, електролизата се извършва в разтопения натриев хлорид с

20 добавки железен хлорид в количество от не повече от 10% тегловни, на базата на желязо,

8 ° С и анодна и катодна плътност на ток, съответно, до 0.4 и 10 A / s.

Подобни патенти:

Изобретението се отнася до областта на електрохимичното производство на прахове на металите на платината и може да се използва за катализа в химическата промишленост, електрохимичната енергия, микроелектроника