Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

TECHNICKÉ VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY. Chemické změny probíhající na elektrodách je možné v praxi využít různým způsobem: 1. galvanické články, 2. elektrometalurgie,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "TECHNICKÉ VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY. Chemické změny probíhající na elektrodách je možné v praxi využít různým způsobem: 1. galvanické články, 2. elektrometalurgie,"— Transkript prezentace:

1 TECHNICKÉ VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY

2 Chemické změny probíhající na elektrodách je možné v praxi využít různým způsobem: 1. galvanické články, 2. elektrometalurgie, 3. galvanostegie, 4. elektrolytický kondenzátor, 5. zábrana před vlhnutím zdiva, 6. koroze, atd.

3 Zn ZnSO 4  Zn 2+ + SO Galvanické články Ponoříme-li kovovou elektrodu do vodného roztoku soli téhož kovu  podle koncentrace iontů v roztoku a)Do roztoku vstupují další kationty  roztok se nabíjí kladně, elektroda záporně.

4 Cu b) Z roztoku se vylučují kationty  roztok se nabíjí záporně, elektroda kladně. CuSO 4  Cu 2+ + SO Galvanické články Ponoříme-li kovovou elektrodu do vodného roztoku soli téhož kovu  podle koncentrace iontů v roztoku

5 a) do roztoku vstupují kationty - roztok se nabíjí +, elektroda - b) z roztoku se vylučují kationty - roztok se nabíjí -, elektroda + 1. Galvanické články Ponoříme-li kovovou elektrodu do vodného roztoku soli téhož kovu  podle koncentrace iontů v roztoku  + a – náboje se navzájem přitahují Elektrické napětí dvojvrstvy - tzv. elektrodový potenciál  na rozhraní kovu a elektrolytu vzniká tzv. elektrická dvojvrstva  elektrické pole brání přechodu dalších iontů  vzniká rovnovážný stav

6 a) do roztoku vstupují kationty - roztok se nabíjí +, elektroda - b) z roztoku se vylučují kationty - roztok se nabíjí -, elektroda + 1. Galvanické články Ponoříme-li kovovou elektrodu do vodného roztoku soli téhož kovu  podle koncentrace iontů v roztoku  + a – náboje se navzájem přitahují  na rozhraní kovu a elektrolytu vzniká tzv. elektrická dvojvrstva  elektrické pole brání přechodu dalších iontů  vzniká rovnovážný stav Ponoření elektrody do jiného elektrolytu než do soli téhož kovu = obdobná situace  také vylučování iontů do elektrolytu  také vznik dvojvrstvy

7 1. Galvanické články 2 stejné elektrody v daném elektrolytu  stejné elektrodové potenciály  napětí mezi elektrodami = 0V 2 chemicky různé elektrody v daném elektrolytu  obecně různé elektrodové potenciály  napětí mezi elektrodami ≠ 0V – tzv. elektromotorické napětí

8 - soustava elektrolytu a dvou různých elektrod - je vždy zdrojem stejnosměrného napětí Zn Cu UeUe 1. Galvanický článek

9 Luigi Galvani ( ), italský lékař a přírodovědec Stahy svalstva při doteku dvěma různými kovy

10 Zn Cu U e ÷ 1,1V + - vodný roztok CuSO 4 vodný roztok ZnSO 4 1. Galvanické články - Daniellův článek

11 Produkty elektrolýzy mění povrch elektrod. K A V 1. Galvanické články – polarizace elektrod

12 Necháme určitou dobu probíhat elektrolýzu → odpojíme zdroj → místo něj zapojíme voltmetr  voltmetr ukáže, že anoda má vyšší potenciál než katoda  připojeným obvodem teče proud opačným směrem  uvnitř elektrolytu teče proud také = vlastní proud článku  uvnitř elektrolytu je + na katodě, - na anodě → nastala tzv. polarizace elektrod → vznikl tzv. polarizační článek → napětí mezi A a K – tzv. polarizační napětí -tento jev se nazývá elektrolytická polarizace (elektrolýzou dochází ke změně chemického charakteru elektrod  vznik nových dvojvrstev) 1. Galvanické články – polarizace elektrod

13 Spojíme vodivě póly galvanického článku  v článku probíhá elektrolýza způsobená vlastním proudem článku  může nastat polarizace elektrod  napětí článku postupně klesá – nestálý článek 1. Galvanické články – polarizace elektrod

14 Voltův článek (U e = 1V): Elektrolýzou vzniká polarizační článek s elektromotorickým napětím opačné polarity. - Zn (H 2 SO 4 +H 2 O) Cu + + Zn (H 2 SO 4 +H 2 O) H Galvanické články – polarizace elektrod Vhodnou sestavou lze získat články, které se nepolarizují.

15 Allesandro Volta ( ), italský fyzik Sestrojil první zdroj dlouho- trvajícího elektrického proudu

16 Zn Cu U e ÷ 1,1V + - CuSO 4 + H 2 O ZnSO 4 + H 2 O 1. Galvanické články - Daniellův článek Membránou procházejí pouze ionty SO 4 2- složení elektrod se nemění - polarizace nenastává - Ue = konstantní

17 1.Galvanické články - suchý článek Leclancheův článek (U e = 1,5 V): Složení: - uhlíková tyčka s mosaznou čepičkou (+), - salmiak (NH 4 Cl) zahuštěný škrobovým mazem, - zinková nádoba tvaru válečku (-).

18 1.Galvanické články - suchý článek Leclancheův článek (U e = 1,5 V): Složení: - uhlíková tyčka s mosaznou čepičkou (+), - salmiak (NH 4 Cl) zahuštěný škrobovým mazem, - zinková nádoba tvaru válečku (-). Depolarizátor = burel (MnO 2 ) - silné okysličovadlo - okysličuje vzniklý vodík na vodu - brání polarizaci uhlíkové elektrody.

19 1.Galvanické články - suchý článek Plochá baterie - tři suché články spojeny za sebou.

20 Primární galvanický článek – probíhají v něm nevratné elektrochemické děje Sekundární galvanický článek – probíhající elektrochemické děje jsou vratné – tzv. akumulátor Kapacita akumulátoru – součin proudu a doby, po kterou lze tento proud odebírat = náboj – jednotka A·h 1.Galvanické články - akumulátor

21 Pb Ponořením olověných elektrod do zředěné H 2 SO 4 se na elektrodách utvoří vrstvičky PbSO 4. H+H+ H+H+ SO Galvanické články - akumulátor Je to polarizační článek, který se stává zdrojem napětí po nabytí - průchodem proudu elektrolytem.

22 + - Pb Anoda: H+H+ H+H+ SO 4 2- Katoda: Galvanické články - akumulátor Nabíjení

23 Pb Anoda: H+H+ H+H+ SO 4 2- Katoda: Galvanické články - akumulátor Vybíjení

24 K – Fe A – Ni Elektrolyt - roztok 21% KOH + 5% LiOH U e = 1,3 V Oproti olověnému -má větší kapacitu - má větší životnost -vydrží déle v nenabitém stavu -má větší vnitřní odpor 1.Galvanické články Akumulátor NiFe

25 1.Galvanické články - akumulátorová baterie Akumulátorová baterie - jsou akumulátory spojeny za sebou.

26 2. Elektrometalurgie Je odbor zabývající se získáváním kovů z roztoků Vana z uhlíku naplněna směsí bauxitu a kryolitu. Průcho- dem proudu se směs taví a na dně se usazuje čistý hliník

27 Předměty, které se mají pokovovat, tvoří katodu. Cu Cu 2+ SO Galvanostegie (galvanické pokovování) Je odbor zabývající se pokovováním kovových předmětů elektrolytickým způsobem.

28 3. Galvanostegie (galvanické pokovování)

29 + - Průchodem proudu se na elektrodě utvoří vrstva Al 2 O 3. Ten je izolantem mezi elektrodami. Vznikl kondenzátor. Al Elektrolytický kondenzátor V hliníkové nádobě je elektrolyt, do něhož je ponořená hliníková elektroda.

30 5. Zábrana před vlhnutím zdiva Ve stavebních materiálech jsou kapiláry, jimiž voda vzlíná ze základů stavby a zvlhčuje stěny. Elektrolyt v kapilárách se elektrolýzou rozkládá, částečkami soli se kapiláry zaplní. Kyslík a vodík vzniklý při elektrolý- ze vyprchává ze stěny a urychluje její vysoušení. 220V30V dioda

31 6. Koroze Porušení povrchu kovu chemickým nebo elektrochemic- kým působením. Nejčastějším typem koroze je oxidace kovů účinkem vzdušného kyslíku a vlhkostí vzduchu. Kov, který tvoří anodu se naleptává.


Stáhnout ppt "TECHNICKÉ VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY. Chemické změny probíhající na elektrodách je možné v praxi využít různým způsobem: 1. galvanické články, 2. elektrometalurgie,"

Podobné prezentace


Reklamy Google