«Электр технологик қурилмалар ва тизимлар»

Электрокимёвий эквивалент  - электролитдан бир кулон электр заряди окиб утганда ажралиб чиккан модда микдори. Сон жихатдан бу микдор модда кимёвий элементининг Фарадей сонига нисбатига тенг. Уз урнида эса Фарадей сони ( ) бир грамм-эквивалент модда ажралиб чикиш учун талаб қилинган электр заряди микдорига тенг [Fф = 96485 Кл/(г.экв)].
Куйида электр майдон таъсирида электролитлардаги ионларнинг харакатланишини куриб чикамиз.
Майдон таъсирида электролитларда харакатланаётган ион, суюклик молекулалари томонидан курсатилаётган каршилик остида булади (доимий тормозланишида булади). Бунинг оқибатида ионлар электр майдони томонидан олинган энергиясини молекулаларга бериб, уларнинг тартибсиз харакатини кучайтиради ва натижада электролитларнинг кизиб боришига сабаб булади.
Ионларнинг узига хос “эркин харакатланиши масофаси” белгилаб куйилмаганлиги сабабли, улар ҳаракат килаётган мухит ионларга доимий каршилик курсатиб туради. Ионларга таъсир килаётган каршилик тартибли ҳаракат тезлигининг биринчи даражасига пропорционал булади.
F_T=kv (2)
бу ерда k - ишкаланиш коэффициенти.
Электронларнинг ҳаракати йуналишида электронларга электр кучи Fэ таъсир курсатади:
F_Э=eE ( 3 )
бу ерда e - ион заряди.
Агар харакатланишнинг бошланишида ион тезлиги кичик кимматга эга булиб, тезлик Fэ кучи таъсирида ортиб боради.
Тартибли харакатнинг ўртачача тезлиги куйидагидан келиб чикиб аникланади, Fт = Fэ, ёки еЕ =kv , бундан
( 4 )
бу ерда: =e/k- ионнинг харакатланувчанлиги.
Электролитдан утаётган ток зичлиги:
j=env=enE ( 5 )
Мусбат ва манфий ионлар ток зичлигини хисобга олинса:
j=e(n⁺⁺+n^-^-)E ( 6 )
бу ерда n⁺ ,⁺ ,n^-,^- - мос равишда мусбат ва манфий ионлар концентрацияси ва харакатланувчанлиги.
Электролитларда ток зичлиги j электр майдони кучланганлигига пропорционал бўлгани сабабли, барча богланишлар Ом конунига буйсунади.
Электролит утказувчанлиги =e(n⁺⁺+n^-^-) ионлар концентрацияси ва ҳаракатланувчанлиги ортиши билан ортиб боради .ва ушбу холатни ионлар ҳаракатланувчанлигининг ортиши ва диссоциация даражасининг усиши билан изохлаш мумкин.
Электролитлардан ток окиши давомида электродлардан модда ажралиб чикиш жараёни, шунингдек, модда заррачалари томонидан электродларни узлаштириш ёки йукотиш билан кузатиладиган электродлардаги оксидланиш ёки тикланиш жараёнлари электролиз деб аталади.
Саноатда электролиз асосан металларни анодда парчалаш ва парчаланган эритмаларни катодда бирлаштириш оркали амалга оширилади.
Водородли нормал электрод потенциалига нисбатан нормал потенциали - 1 дан катта бўлган моддалар коришмалар электролизи оркали олинади (Масалан, мис, рух ). Нормал потенциали - 1 дан кичик моддаларни бу усулда олиш мумкин эмас. Шунинг учун бундай моддалар олиш учун, шу металл тузлари эритмаларининг электролизидан фойдаланилади.
Электролиз ваннасидаги жараён электр энергиясини узлаштириш оркали амалга оширилса, бундай ванналар электролизерлар деб аталади.



33 – расм. Электролизернинг принципиал схемаси
33 – расмда 1 - электролит; 2 - электродлар; 3 - энергия манбааси; 4 - ток утказувчи шиналар.
Анодда металлнинг металл холатидан ( Ме^о ) ион холатига утиши металлдан электронларнинг ажралиши Ме^{0 -} ne  Меⁿ⁺ ( парчаланиши ) хисобига амалга ошади, бу ерда n - бирламчи зарядлар сони. Катодда ион электронларни узига узлаштириб, металл холатига утади Меⁿ⁺+ne  Me^о ( катодни коплаш ).
Электролиз ваннасидаги кучланиш
U=U₁+Ua+Uk+ (1)
бу ерда :
U₁ - модданинг электрокимёвий парчаланиш кучланиши.
U_a, U_k - мос равишда потенциалнинг анод ва катодда тушиши.
I - ваннадаги ток кучи;
l - электродлар ўртасидаги масофа;
 - электролит утказувчанлиги;
Электролиз ваннасидан ажралаётган кувват:
( 2 )
Электролиз давомида олинган модда микдорининг (q₁) Фарадей конунига кура назарий жихатдан олиниши мумкин бўлган модда микдорига (q₂) нисбати A_i токка кура модда ( олиш) чикиши (%) деб аталади:
( 3 )
Электролиз жараёнининг эффективлиги, шунингдек энергияга кура модда чикиши Аэ билан хам бахоланади:
( 4 )
бу ерда:  - модданинг электрокимёвий эквиваленти.
Шундай килиб, энергияга кура металл чикиши деб, сарф бўлган 1 Дж энергия микдорига нисбатан граммларда олинган (г/Дж) металл микдорига айтилади.
Электролиз интенсивлигини аникловчи яна бир характерли катталик, бу токнинг электродли зичлиги (А/м² ) хисобланади.
j=I/S ( 5 )
S - электроднинг электролитга ботирилган кисми юзаси (м²).
Электрод атрофида икки кават электр катлами ҳосил булиши ионларнинг электродларга якинлашишига ва электроддан ионларнинг чикишига каршилик курсатади. Бу катламни бартараф этиш учун электролитларни циркуляция қилиш, электролиз ваннасини импулpсли манбаа кучланишига улаш ва шунингдек, электродлар вибрациясини амалга ошириш каби тадбирлар кулланилади.
Электролиз қурилмаларини доимий ток манбаасига улашда узгармас ток генераторлари ёки саноат частотасидаги узгарувчан токни узгармас токка айлантирувчи тўғрилагич агрегатлардан фойдаланилади. Амалда, ф.и.к. ти 97 - 99 % бўлган кремнийли тўғрилагич агрегатлардан фойдаланиш кенг таркалган.