Применение электролиза

Металлургия. Электролизом растворов солей получают Cu, Zn, Cd, Ni, Co, Mn и др. На катоде осаждается металл, на аноде выделяется О₂ (нерастворимые аноды).

Используют для рафинирования (очистки) Ме: Cu, Ag, Au, Pb, Sn и др. Анод — очищаемый металл. Анод растворяется, примеси и шлам выпадают в осадок, на катоде восстанавливается чистый Ме.

Электролизам расплавов солей получают Al, Mg, Na, Li, Be, Ca, а также некоторые сплавы. Иногда есть экологические трудности, например, при получении Al используют криолит При этом в атмосферу могут улетучиваться токсичные соединения фтора.

Химическая промышленность. Электролиз NaCl, получение (+) водород, (-)хлор, в катодном пространстве NaOH. Получают фтор из расплава

, анилин из нитробензола.

Получение гальванопокрытий. Гальваническими называются металлические покрытия, наносимые на поверхность какого-либо изделия методом электролиза. Гальваническим способом можно получить покрытия всеми металлами и сплавами, которые могут выделиться на катоде. Толщина покрытий в зависимости от их назначения составляет 1-100 мкм.

Назначение гальванопокрытий: а) защита от коррозии: цинкование, кадмирование, лужение; б) защита от коррозии и придание красивого внешнего вида (защита -декоративные) : никелирование, хромирование, серебрение, золочение; в) повышение электрической проводимости: меднение, серебрение, золочение; г) повышение твердости и износостойкости: хромирование, радирование, палладирование; д) получение магнитных пленок: осаждение сплавов Ni-Co и Fe-Ni; е)улучшение способности к пайке: лужение, осаждение сплава Sn-Pb; з) уменьшение коэффициента трения: свинцевание, хромирование, осаждение сплавов Sn-Pb, Jn-Pb.

Нанесение покрытий проводят в электролизерах (гальваническая ванна). Катод- гуделие, здесь восстанавливается металл из раствора электролитаАнод обычно такой же металл, что и металл покрытия.

Коррозия и защита металлов

Коррозия — это разрушение металла в результате его физико—химического взаимодействия с окружающей средой. При этом металлы окисляются и образуют продукты, состав которых зависит от условий коррозии.

По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия протекает в средах, не проводящих электрический ток. Она обусловлена прямым гетерогенным взаимодействием металла с окислителем. Различают: а) газовую коррозию — в газах и парах без конденсации влаги на поверхности металла (при высоких температурах); б) коррозию в не электролитах — агрессивных органических жидкостях (сернистая нефть).

Электрохимическая коррозия протекает в средах с ионной проводимостью и включают в себя анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. Эта коррозия протекает: а) в электролитах в водных растворах солей, кислот, щелочей, в морской воде; б) в атмосфере любого влажного газа; в) в почве.

По характеру разрушения поверхности металла различают равномерную (или общую) коррозию, а также местную коррозию, которая более опасна, т.к. проникает на большую глубину.