Мухамитова А.А. гр. 4301-11

1. Принципы классификации электрохимических производств. Отличительные особенности электрохимических производств.

2. Сущность метода химического осаждения наночастиц. Особенности криохимического синтеза получения наночастиц.

3. Электрохимические методы синтеза нанообъектов. Какие параметры электрохимического процесса контролируются при получении нанообъектов?

4. Наноматериалы для очистки питьевой воды.

Вопрос 1.

Смотря с чем производство работает, какой продукт либо результат намеревается получить, по этому принципу строится классификация электрохимических производств. А именно:

А. Электролиз водных растворов.

Электролизом водных растворов натрия и калия получают водород, хлор, гидроксиды натрия и калия. Методом электролиза водных растворов осуществляют энергохимический синтез многих неорганических и органических веществ – гипохлоритов, хлоратов, перхлоратов, хлорной кислоты, перманганатов, диоксида марганца, а также адипонитрила, антидетонаторов, например, тетраэтилсвинца, гидрохинона, фторпроизводных ряда органических соединений и др. На электролизе водных растворов основаны гидроэлектрометаллургия и гальванотехника.

1)Гидроэлектрометалургия – это извлечение металлов из водных растворов их солей путем электролиза. Электрохимическими методами получают и рафинируют медь, цинк, кадмий, марганец, хром, свинец, олово, благородные металлы.

2)Гальванотехника применяется в металлообрабатывающей промышленности для нанесения на металлические изделия покрытий из металлов или сплавов. Эти покрытия наносят с целью защиты металла от коррозии, повышения твердости и сопротивления механическому износу, с декоративной целью, а также для изготовления точных металлических копий с различных предметов (гальванопластика).

Б. Электролиз распавленных сред.

Электролиз расплавленных сред используют в металлургии для производства и рафинирования металлов, которые не могут быть получены электролизом водных растворов – целого ряда легких, тугоплавких, благородных и редких металлов, а также сплавов.

В настоящее время такие материалы как алюминий, магний, натрий, литий, калий, титан и многие другие получают только электролизом расплавленных сред. Электролиз расплавов используют также для получения фтора и бора.

В. Химические источники тока.

Химические источники тока подразделяются на первичные и вторичные.

1)К первичным относятся источникам энергии, которые могут быть использованы лишь однократно. К ним относятся батареи и гальванические элементы.

2)Вторичные источники тока – аккумуляторы, работоспособность которых восстанавливается пропусканием электрического тока (в направлении, противоположном тому, в котором ток протекал при разрядке).

Масштабы применения химических источников тока весьма велики. Все самолеты и автомобили с двигателями внутреннего сгорания снабжены аккумуляторами, приводящими в действие двигатель. Различные электронные устройства, например, транзисторные приемники, часы работают за счет малогабаритных батарей.

Г. Электрохимическая коррозия металлов и электрохимические методы борьбы с ней. Основное значение здесь имеет работа местных, короткозамкнугых гальванических элементов при коррозии и электролизе в таком, например, процессе, как катодная защита.

Д. Электроосмос и электрофорез. Эти процессы применяются для осушки грунтов, обезвоживания глины и коллоидных веществ, для покрытия изделий неметаллами и т. д. Электростатическое пылеулавливание является одной из разновидностей электрокинетических процессов.

Главными особенностями электрохимических прозводств являются принципиальная возможность полного превращения электрической энергии в химическую энергию продуктов электролиза и обратно — в химических источниках тока; электролиз — единственно экономически целесообразный способ получения ряда продуктов, в особенности с большим запасом внутренней энергии (алюминий, магний, щелочные и щелочноземельные металлы, перекиси, хлор и многие другие).Большое достоинство электрохимических методов - их универсальность, позволяющая осуществлять интеграцию процессов нанесения и удаления.