Методические указания
к лабораторным занятиям по дисциплине
«Технология электрохимических производств, плазмохимия»
для студентов специальностей
050720 - Химическая технология неорганических веществ
050721 – Химическая технология органических веществ
Утверждена на заседании кафедры «_____»________ 200__ г
Протокол № _____
Заведующий кафедрой ______________к.х.н., Жапаргазинова К.Х.
Одобрено учебно-методическим советом факультета ХТиЕ
Протокол № _____ «_____» _________ 200__г
Председатель УМС _______________ Буркитбаева У.Д.
Рецензия
Методические указания к лабораторного практикума по дисциплине «Технология электрохимических производств, плазмохимия» предназначены для всех форм обучения специальностей:
050721 «Химическая технология органических веществ»;
050720 «Химическая технология неорганических веществ»
Методические указания посвящены практическому изучению закономерностей электролиза, представляющих собой примеры важнейших электрохимических процессов, основных технологических показателей электрохимических процессов.
Содержанием этих работ является исследование влияния основных параметров технологического режима на основные технологические показатели электролиза: выход по току, степень использования энергии, расходные коэффициенты.
В указании разработаны теоретические основы и методики выполнения лабораторных работ, методы технологического контроля, контрольные вопросы для защиты лабораторных работ, дан список научной и справочной литературы, необходимой для проведения лабораторных работ.
Заведующий кафедрой _______________к.х.н., Жапаргазинова К.Х.
УДК 66.0 (07)
ББК д 7
М 54
Рекомендовано Ученым советом ПГУ им. С. Торайгырова
Рецензенты:
кандидат химических наук, к.х.н., Жапаргазинова К.Х.
Баймухамбетова М.Г.
Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Технология электрохимических производств, плазмохимия»
Павлодар 2009 г.
Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальностей
050721 – «Химическая технология органических веществ»
050720 – «Химическая технология неорганических веществ»
В методических указаниях даны теоретические основы используемых методов технологии электрохимических процессов, даны вопросы к защите выполняемых лабораторных работ и изучаемых методов.
Методические указания разработаны в соответствие с ГОСО РК-3.07.210-2001 г. Утвержденным Министерством образования и науки РК от 29.05.2001 г.
Баймухамбетова М.Г. ________, 2009
Павлодарский Государственный университет им. С.Торайгырова, 2009
Содержание лабораторных работ
Ведение
1 Определение электрохимического эквивалента металлов
методом электролиза
2 Электролитическое осаждение цинка из сернокислых
растворов его соли
3 Электролиз раствора хлорида натрия
4 Подготовка рассола к электролизу. Очистка рассола от солей
кальция и магния. Эффективность осаждения шлама при очистке
рассола.
5 Гальванические покрытия
Литература
Введение
Электрохимические процессы имеют специфические особенности, отличающие от других химико-технологических процессов. Эти особенности определяются непосредственным участием в процессе электрического тока как основного параметра технологического режима.
Электрохимическими называются процессы, происходящие под действием постоянного электрического тока и связанные с превращением электрической энергии в химическую или химической в электрическую. Химическая энергия превращается в электрическую при работе аккумуляторов. Электрическая энергия превращается в в химическую при электролизе растворов и расплавов, который широко применяется в химической, металлургической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности. Электролизом водных растворов соответствующих веществ получают кислород, водород, хлор, щелочи, гипохлориты, хлораты, перхлораты, перманганаты, персульфаты, перекись водорода и другие неорганические соединения.
В металлургии цветных металлов электролиз водных растворов представляет собой важнейшую операцию в производстве меди, никеля, цинка и др. Также из водных растворов производят гальванические покрытия поверхности черных металлов никелем, хромом, медью, цинком, золотом и другими металлами, которые защищают изделия от коррозии и придают им красивый вид. Электролиз расплавов – один из основных процессов в производстве алюминия, магния, кальция, натрия и ряда других металлов, которые нельзя осадить на катоде из водных растворов из-за их высокого электроотрицательного потенциала. В последнее время электролиз начали применять для анодного окисления спиртов до альдегидов и кислот, а также галоидирования органических веществ. Используют также катодное восстановление органических производных.
Электролизом называется разложение электролитов постоянным электрическим током, которое сопровождается образованием новых веществ. При наличии напряжения на электродах анионы электролита движутся к аноду, а катоины – к катоду. Химическая сущность электролиза заключается в окислительно-восстановительных реакциях на электродах. На аноде аноины отдают электроны, т.е. окисляются, а на катоде идет восстановление катионов, присоединяющих электроны. При этом ионы могут разряжаться и образовывать на электродах нейтральные вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии. Если анод растворим в электролите, то анионы не выделяются на нем, а баланс между анионами и катионами (разряжающимися на катоде) поддерживается за счет перехода в раствор катионов (металла) анода.
Из нескольких ионов, находящихся в электролите, теоретически разряжается на электроде лишь тот, который имеет наименьший электродный потенциал, что позволяет получать чистые вещества из смеси их в растворе. Разложение электролита происходит всегда в жидкой фазе, но в целом электролиз часто включает стадии образования новой твердой, жидкой или газообразной фазы или же растворение твердого анода, т. е. электролиз является гетерогенным процессом в системах Ж-Т, Ж-Ж, Ж-Г или Ж-Т-Г.
В ряде производств применение электролиза взамен чисто химических процессов позволило упростить технологию и получать более дешевые и чистые продукты.
Основными критериями рационального использования энергии при электролизе служат выход по току, степень использования энергии и расходный коэффициент по энергии
Достарыңызбен бөлісу: |