§ 7. Применение электропроводности жидкости

Электролиз

1. Напомним, что при прохождении электрического тока через раствор электролита положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательно заряженные ионы — к аноду. При этом происходит перенос вещества, которое входит в состав электролита, и его выделение на электродах. В результате окислительно-восстановительной реакции отрицательно заряженные ионы отдают избыточные электроны аноду, а положительно заряженные ионы получают недостающие электроны от катода, что приводит к восстановлению молекул и атомов.

Выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, в результате окислительно-восстановительной реакции называют электролизом.

Закон электролиза

2. На опыте установлено, что масса т вещества, выделяющегося на электроде, прямо пропорциональна проходящему за время t через раствор электролита заряду q: m = kq. Поскольку q = It, то

m = kIt.

Записанная формула есть математическая запись закона электролиза.

Масса вещества, выделившегося на электроде за время t, прямо пропорциональна силе тока, проходящего через раствор электролита, и времени его прохождения.

Этот закон был установлен экспериментально английским учёным Майклом Фарадеем (1791 —1867). Коэффициент пропорциональности k называют электрохимическим эквивалентом вещества. Он показывает, какая масса данного вещества выделится на электроде при прохождении через раствор электролита заряда 1 Кл.

Единица электрохимического эквивалента в СИ — килограмм на кулон (кг/Кл).

Значение электрохимического эквивалента зависит от рода вещества. Например, для алюминия k = 0,093 • 10^-6 кг/Кл, для серебра k = 1,12 • 10^-6 кг/Кл.

Применение электролиза

3. Электролиз находит очень широкое применение. Одно из них — гальваностегия — покрытие деталей технических устройств, предметов домашнего обихода, украшений слоем металла. Например, столовые приборы, украшения покрывают плёнкой из серебра или золота, детали технических устройств — никелем, хромом для защиты их от коррозии.

Изделие, которое необходимо покрыть плёнкой какого-либо металла, опускают в раствор соли этого металла и используют в качестве катода, анод изготавливают из того же металла. При пропускании электрического тока ионы металла оседают на поверхности изделия.

Продолжение >>>