4.5.Застосування електролізу

1. Застосування електролізу для одержання металів

Електроліз широко застосовують у промисловості.

За допомогою електролізу:

Очищають метали (рафінування) (мідь, срібло тощо).

Рафінування міді: тонка пластинка чистої міді є катодом, товста пластинка неочищеної міді – анодом; ванна наповнена водним розчином купрум (II) сульфату.

Одержують метали (цинк, алюміній, мідь тощо).

Розглянемо схему промислового пристрою виробництва алюмінію. Дно та стінки ванни слугують катодом; алюміній збирається на дні ванни. Вугільний блок слугує анодом, на ньому виділяється кисень

2. Гальваностегія

За допомогою електролізу можна наносити тонкий шар металу на поверхню виробу – робити сріблення, золочення, нікелювання, хромування тощо. Такий шар може захищати від корозії, збільшувати міцність виробу або просто ставати його прикрасою.

 Гальваностегія – електролітичний спосіб покриття виробу тонким шаром металів.

Розглянемо гальванічне сріблення. Предмет, який покривають сріблом (кухоль), є катодом, срібна пластинка – анодом; ванна наповнена розчином аргентум (I) нітрату

3. Гальванопластика

Гальванопластика – це отримання за допомогою електролізу точних копій рельєфних виробів.

Розглянемо отримання рельєфних копій за допомогою електролізу:

а – схема пристрою: восковий зліпок, покритий тонким шаром графіту, є катодом (1), срібна пластинка –анодом (2); ванна наповнена розчином аргентум (I) нітрату;

б – одержана копія

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Чому для гальванічного покриття виробу найчастіше використовують нікель і хром?

2. За сили струму 5 А за 10 хв в електролітичній ванні виділився цинк масою 1,017 г. Визначте електрохімічний еквівалент цинку.

Дано:	Розв’язання Відповідь:  .

3. Під час електролізу розчину мідного купоросу за 1 год виділилася мідь масою 500 г. Визначте силу струму в колі.

Дано:	Розв’язання Відповідь:

4. За допомогою електролізу зробили нікелювання пластинки площею 200 см². Електроліз робили за сили струму 2 А. Товщина шару нікелю 0,02 мм. Протягом якого часу відбувався електроліз?

Дано:	Розв’язання Масу шару нікелю, отриманого за час t, одержимо із закону електролізу: З іншого боку, цю саму масу можна виразити через площу пластинки і товщину шару нікелю: Прирівняємо обидва вирази для маси: Відповідь:

5. За допомогою електролізу, що відбувався за напруги 5 В, одержали 4 кг алюмінію. Який час світили б 5 енергозберігаючих ламп потужністю по 18 Вт за рахунок цієї енергії?

Дано:	Розв’язання Відповідно до закону збереження енергії витрати електроенергії дорівнюють роботі електричного струму при електролізі: Скористаємося також законом електролізу: Розділимо перший вираз на другий: Оскільки Відповідь: