Elektrolizning texnika va sanoatda qo'llanilishi. Elektrolizning sanoatda qo'llanilishi. Elektroliz jarayonining mohiyati elektroliz topadi keng qo'llanilishi texnologiyada

Elektrolizning texnika va sanoatda qo'llanilishi. Elektrolizning sanoatda qo'llanilishi. Elektroliz jarayonining mohiyati elektroliz topadi keng qo'llanilishi texnologiyada. Qaerda qo'llanilishidan qat'i nazar, texnologiyaning deyarli hech qanday tarmog'i yo'q. Tegishli tuzlar yoki gidroksidlarning eritmalarini elektroliz qilish orqali gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari, shuningdek magniy, berilliy va alyuminiy olinadi. Tuz eritmalarini elektroliz qilish natijasida mis, rux, kadmiy, nikel, kobalt, marganets va boshqa metallar olinadi. Metalllarni elektrolitik tozalash (mis, oltin, kumush, qo'rg'oshin, qalay va boshqalar) ulardan aralashmalarni olib tashlash uchun ishlatiladi. Tozalashda tozalanadigan metall anod bo'lib xizmat qiladi. Asosiy metall va aralashmalar anodda eritiladi, uning potentsiali tozalanadigan metallning potentsialidan ko'ra salbiyroqdir. Ijobiy potentsialga ega bo'lgan aralashmalar anodda loy shaklida cho'kadi. Elektrolitga o'tkazilgan aralashmalar vaqti-vaqti bilan yoki doimiy ravishda elektrolitdan chiqariladi. Asosiy metall kationlari katodda ajraladi va ixcham konni hosil qiladi toza metall. Elektroliz yordamida bir metallni boshqa metall bilan qoplash usuli elektrokaplama deb ataladi. Elektrokaplama metallarni korroziyadan himoya qilish, metallning sirtini mustahkamlash, dekorativ maqsadlarda qo'llaniladi. Bunday holda, qoplanadigan buyum katod bo'lib xizmat qiladi, u elektrolitik vannaga ushbu elementga yotqizilgan metallning tuz eritmasi bilan tushiriladi. Anod - bu qoplama metalli bo'lib, u elektroliz paytida eriydi va uning ionlari chiqariladi va katodga yotqiziladi. Elektrokaplama - elektroliz yo'li bilan ob'ektlarning relyef tasvirlaridan aniq metall nusxalarini ishlab chiqarish. Galvanoplastikani rus olimi B.S. Yakobi. Ob'ektni nusxalash uchun matritsa mumdan yasalgan - bu ob'ektning teskari (salbiy) tasviri, u grafit bilan qoplangan va uni o'tkazuvchan qiladi. Elektr toki o'tganda anod eriydi va katodga metall qatlami yotqiziladi va u ob'ektdan osongina ajratiladi. Bu narsaning aniq metall nusxasi chiqadi. Elektrokaplama uchun odatda mis ishlatiladi, lekin ba'zida boshqa metallar - temir, nikel, kumush ishlatiladi. Elektroforming yordamida qog'oz, gramofon plastinalari va boshqa mahsulotlarni chop etish uchun klishelar tayyorlanadi. Shunday qilib, radiotexnika va asbobsozlikda elektroformatsiyalash yo'li bilan tayyorlanadigan murakkab shakldagi juda yupqa devorli mahsulotlar (to'lqin o'tkazgichlar, ko'rfazlar) talab qilinadi. Alyuminiy mog'or tayyorlanadi, unga elektroliz yo'li bilan kerakli qalinlikdagi mis qatlami qo'llaniladi, so'ngra qolip xlorid kislota yoki ishqorda eritiladi, u bilan mis reaksiyaga kirishmaydi. Devor qalinligi mikronlarda hisoblangan mahsulot chiqadi. Elektroliz ishlov berish qiyin bo'lgan metallarni elektrokimyoviy tozalash uchun ishlatiladi. Metalllarni elektrokimyoviy qayta ishlashda, metallarni silliqlash va parlatishda metallning qo'pol sirtini tezda tekislash, unga oyna qoplamasini beradi. Bunday holda, olib tashlangan metall eritmada qoladi, u erdan olinishi va qayta ishlatilishi mumkin. Kimyo sanoatida elektroliz suvdan vodorod va kislorod kabi qimmatli kimyoviy mahsulotlar olish uchun ishlatiladi. Elektroliz yo'li bilan olingan vodorod energetika sanoatida issiqlik va generatorlarni sovutish uchun ishlatiladi atom elektr stansiyalari. Xlor va gidroksidi natriy xlorid eritmasidan, ftor - uning tuzlari eritmasidan elektroliz yo'li bilan olinadi. Uzoq vaqt davomida ftorni erkin holatda olish mumkin emas edi, chunki hech qanday kimyoviy oksidlovchi vosita F ni, uning elektronini ftorid ionidan ololmaydi. Biroq, elektr tokining oksidlovchi ta'siri kimyoviy oksidlovchi moddalarning ta'siridan bir necha baravar kuchliroqdir, shuning uchun ftorid ionidan elektronni faqat ftor tuzlari eritmasining elektrolizi paytida olish mumkin edi. Vodorod peroksid, kaliy permanganat, xromatlar, xloratlar, gipoxloritlar va boshqalar kabi oksidlovchi moddalar elektroliz orqali olinadi.
Elektroliz texnikada keng qo'llaniladi. Keling, elektrolizning eng muhim texnik qo'llanilishining ba'zi misollarini ko'rib chiqaylik. elektrokaplama- oksidlanishni oldini olish va mahsulotga jozibali ko'rinish berish uchun metall buyumlarni boshqa metalldan yupqa qatlam bilan qoplash (nikel qoplama, xrom qoplama, kumush qoplama, zargarlik va boshqalar). Qoplanadigan ob'ekt yaxshilab tozalanadi, yog'sizlanadi va katod sifatida qoplanishi kerak bo'lgan metallning tuz eritmasi bo'lgan elektrolitik vannaga joylashtiriladi. berilgan mavzu(3.8-rasm). Anod bir xil metalldan yasalgan plastinka. Yana bir xil qoplama uchun odatda anod sifatida ikkita plastinka ishlatiladi, ular orasiga ob'ekt qo'yiladi (3.8-rasmga qarang). Elektrotip- relyef buyumlaridan (medallar, gravyuralar, barelyeflar va boshqalar) nusxalarini elektrolitik ishlab chiqarish. Relyef ob'ektidan mum yoki boshqa quyma tayyorlanadi. Keyin quyma yuzasi o'tkazuvchan bo'lishi uchun nozik bir grafit qatlami bilan qoplanadi. Ushbu shaklda quyma mis sulfat eritmasi bilan elektrolitik vannaga tushiriladigan katod sifatida ishlatiladi. Anod - mis plastinka. Quyma ustida etarlicha qalin mis qatlami o'sib chiqqach, elektroliz to'xtatiladi va mum ehtiyotkorlik bilan chiqariladi. Qolgan narsa asl nusxaning aniq mis nusxasi. Poligrafiya sanoatida bunday nusxalar (stereotiplar) matritsalarga qalin temir yoki boshqa materiallarni qo'yish orqali plastmassa materialga (matritsaga) to'plangan nashrdan olinadi. Bu sizga to'plamni kerakli miqdordagi nusxada ko'paytirish imkonini beradi. Agar ilgari kitobning tiraji bitta to'plamdan olinadigan bosma nashrlar soni bilan cheklangan bo'lsa (chop etish paytida to'plam o'chiriladi), unda stereotiplardan foydalanish tirajni sezilarli darajada oshirishi mumkin. To'g'ri, hozirgi vaqtda elektroliz yordamida stereotiplar faqat yuqori sifatli bosma va ko'p sonli rasmlarga ega kitoblar uchun olinadi. Metallni uzun silindrga yotqizish orqali tikuvsiz quvurlar olinadi. Peelable qoplamalarni olish jarayoni rus olimi B.S.Yakobi tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, u 1836 yilda bu usulni Sankt-Peterburgdagi Sankt-Isaak sobori uchun ichi bo'sh figuralarni tayyorlashda qo'llagan. Misni tozalash Mis eng yaxshi material Supero'tkazuvchilar ishlab chiqarish uchun, lekin buning uchun u har qanday iflosliklardan xoli bo'lishi kerak. Misni aralashmalardan tozalash misni tozalash (tozalash) deb ataladi. Rudadan eritish natijasida olingan tozalanmagan misning massiv qismlari (qalin qatlamlari) anod, sof misning yupqa plitalari esa katod hisoblanadi. Jarayon mis sulfatning suvli eritmasi bo'lgan katta vannalarda amalga oshiriladi. Elektroliz jarayonida anodning misi eriydi; Qimmatbaho va noyob metallarni o'z ichiga olgan aralashmalar cho'kma (loy) shaklida tubiga tushadi va katodga joylashadi. toza mis. Ba'zi boshqa metallar ham xuddi shu tarzda tozalanadi. Alyuminiy olish Alyuminiy elektroliz orqali ishlab chiqariladi. Buning uchun ushbu metal tuzlarining eritmalari emas, balki uning erigan oksidlari elektrolizlanadi. Boksit - tarkibida alyuminiy bo'lgan rudalarni qayta ishlash natijasida olingan alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi Al 2 O 3) ko'mir tigellariga quyiladi (3.9-rasm). Tigel katod vazifasini bajaradi. Anod tigel ichiga kiritilgan uglerod tayoqchalaridir. Birinchidan, uglerod novdalari tigel bilan aloqaga tushiriladi va kuchli oqim o'tadi. Alyuminiy oksidi oqim o'tishi bilan isitiladi va eriydi. Shundan so'ng, ko'mirlar ko'tariladi, oqim suyuqlikdan o'tadi va elektroliz hosil qiladi. Elektroliz jarayonida ajralib chiqqan eritilgan alyuminiy tigelning (katod) tubiga tushadi va u erdan maxsus teshik orqali quyish uchun qoliplarga chiqariladi.