Termiz muhandislik-texnologiya instituti

Bob II. Nazariy qisim
2.1 RUXNING ELEKTR TIKLANISH NAZARIYASI
Rux — og‘ir, rangli metallar ichida eng elektrmanfiylardan biri. Uning standart potensiali — 0,7636, vodorodniki esa — 0,08, ya'ni E > EZn. Buning natijasida ruxning elektr tiklanishi murakkab, tezda o‘zgaradigan, noturg‘un elektrkimyoviy jarayon. Elektrmanfiy ruxning, elektrmusbat vodorodga nisbatan elektrodga o‘tirishi, vodorodga o‘tirishi, vodorodning ruxda o‘ta kuchlanishi bilan bog‘liqdir. huning uchun, elektrtiklanishda o‘ta kuchlanishni saqlab turadigan sharoitlarni saqlab turish kerak. Vodorod kuchla- nishiga oid hamma omillar ruxning korroziyasiga va tokdan foydalanish koeffitsiyentini pasayishiga, rux elektrtiklanish jarayonining buzilishiga olib keladi.
Vodorodning o‘ta kuchlanishiga tok zichligi, harorat, katodda o‘tirgan rux sirtining ahvoli, elektrolit tarkibi va zarra aralashmalar- ning mavjudligi ta'sir qiladi.
Amaliyotda ruxni elektr o‘tkazish yashik shaklidagi vannada, erimaydigan qo‘rg‘oshin yoki qo‘rg‘oshin kumush anod yordamida o‘tkaziladi. Vannaga uzluksiz tozalangan neytral rux eritmasi beriladi va ishlatilgan elektrolit chiqarib yuboriladi. Rux aluminiydan yasalgan matritsaga cho‘ktiriladi, ulardan biri sutkada bir marta ajratib olinadi.
Yaproq katod ruxni induksion pechda xlor ammoniy qatlam ostida eritiladi va quyma moslamaga quyiladi.
ulfat kislotali rux eritmasidan metallni katodga cho‘ktirishda, quyidagi reaksiyalar o‘tishi mumkin:
Zn²⁺ + 2e = Zn
2H⁺ + 2e =H
Me²⁺ + 2e= Me
Zn — 2e = Zn²
Katod potensiali, elektrolit tarkibi va elektr o‘tkazish sharoitlariga qarab 22.1—22.4 reaksiyalardan biri oqib o‘tadi. Katodda ionlarning razryad potensiali Nernst tenglamasi bilan aniqlanadi: E=E0 + RT/nF · Ina + φ
bunda: E0 — ionning normal potensiali; R — gaz doimiyligi; T — absolut harorat; F — Faradey konstantasi; n — iondagi zarralar soni; a — ion aktivligi; φ — polarizatsiyalanishi.
Vodorodning ruxdagi o‘ta kuchlanishi tok zichligi bilan Tafel tenglamasi orqali bog‘langan: U = a + b Ig i
Bunda: a va b — doimiyliklarning qiymatlari: a = 1,24 va b = 0,118.
Texnikaviy ruxda vodorodning o‘ta kuchlanishi tok zichligiga bog‘liq. Masalan, tok zichligining 400 — 600 A/m² oralig‘ida, o‘ta kuchlanish qiymati 1,11—1,13 V ni tashkil qiladi.
Ruxning elektr o‘tkazish amaliyotida vodorodning ruxdagi o‘ta kuchlanishini oshirish katta ahamiyatga ega. Uni tok zichligini oshi- rish, elektrolit haroratini pasaytirish, eritmani zarra moddalardan tozalash, eritmaga aktiv moddalar qo‘shish yo‘llari bilan amalga oshirish mumkin.
Tokdan foydalanish koeffitsiyenti rux konsentratsiyasi pasayishi bilan kamayadi. Ayniqsa, rux konsentratsiyasi 50 g/m³ dan pastroq bo‘lib qolsa, kislota elektrodida konsentratsiya kamayishi tokdan foydalanishni oshiradi.
Harorat oshishi tokdan foydalanishning pasayishga olib keladi. Elektr quvvatining solishtirma sarfi aniqlanadi:
W = U / 1.219, kVt · s/kg
Bunda: U — vannadagi kuchlanish, 1,219 — elektrokimyoviy ekvivalent.