Тошкент кимё –технология институти силикат материаллари ва нодир, камёб металлар технологияси кафедраси

Мавзуга оид таянч сузлар ва иборалар.
Электроэкстракция, анод, фаолсизлик, легирлаш.
Назорат учун саволлар.
1.Анодли жараёнларни ёзинг.
2. Юқори мусбат потенциалларда электродлар юзасида кечадиган жараёнлар.
3.Фаолсизланишга амалий мисоллар келтиринг.
4.Металл – кобик (бирикма) – электролит тизимини тушунтиринг.
Тест вариантлари 1.Анодли жараёнларни ёзинг.
А. Анодда қуйидаги оксидланиш жараёнлари содир бўлади:
4 ОН^- + 4e → О₂+ 2Н₂О Е₀= +0,41В (а_он-=1н.)
2Н₂О → О₂+ 4Н⁺ + 4e Е₀= +1,23В (а_н+=1н.)
2Сl^- + 2e → Сl₂ Е₀= +1,36В
Б. Анодда қуйидаги оксидланиш жараёнлари содир бўлади:
4 ОН^- → О₂+ 2Н₂О + 4e Е₀= +0,41В (а_он-=1н.)
2Н₂О + 4e → О₂+ 4Н⁺ Е₀= +1,23В (а_н+=1н.)
2Сl^- + 2e → Сl₂ Е₀= +1,36В
В. Анодда қуйидаги қайтарилиш жараёнлари содир бўлади:
4 ОН^- + 4e → О₂+ 2Н₂О Е₀= +0,41В (а_он-=1н.)
2Н₂О → О₂+ 4Н⁺ + 4e Е₀= +1,23В (а_н+=1н.)
2Сl^- → Сl₂ + 2e Е₀= +1,36В
Г. Анодда қуйидаги оксидланиш жараёнлари содир бўлади:
4 ОН^- → О₂+ 2Н₂О + 4e Е₀= +0,41В (а_он-=1н.)
2Н₂О → О₂+ 4Н⁺ + 4e Е₀= +1,23В (а_н+=1н.)
2Сl^- → Сl₂ + 2e Е₀= +1,36В
2. Юқори мусбат потенциалларда электродлар юзасида кечадиган жараёнлар.
А. Уларнинг оксидлари хосил бўлишига олиб келади. Шу жойда маълум потенциалларда водороднинг токсизланиши (ОН^- нинг ёки нордон муҳитда сувнинг парчаланиши) ёки қуйи валентли ионларнинг хосил бўлиши билан қайта фаолсизланиш жараёни бошланади.
Б. Металларнинг оксидлари хосил бўлади. Маълум потенциалларда водород-нинг токсизланиши ёки юқори валентли ионларнинг хосил бўлиши билан қайта фаолсизланиш жараёни бошланади. М→М^z+ жараёнини фаолсизлантирувчи қобиқ-лар туфайли секинлашуви ва 4ОН^--4е→О₂+2Н₂О жараёни катта тезликда боради.
В.Металларнинг оксидлари хосил бўлади. Маълум потенциалларда кислород-нинг токсизланиши ёки юқори валентли ионларнинг хосил бўлиши билан қайта фаолсизланиш бошланади. М→М^z+ жараёнини фаолсизловчи қобиқлар туфайли секинлашуви ва 4ОН^--4е→О₂+2Н₂О жараёнини катта тезликда бориши, бу қобиқ-ларнинг пастроқ ионланган ва яхши электрон ўтказувчанликка эга эканлигини кўрсатади.
Г.Уларнинг оксидлари хосил бўлади. Маълум потенциалларда кислороднинг токсизланиши ионларнинг хосил бўлиши билан қайта фаолсизланиш жараёни бошланади. М →М^z+ жараёнини фаолсизлантирувчи қобиқлар туфайли секинла-шуви ва 4ОН^- - 4е → О₂ + 2Н₂О жараёнини катта тезликда бориши, бу қобиқларнинг яхши электрон ўтказувчанликка эга эканлигидан далолат беради.

3.Фаолсизланишга амалий мисоллар келтиринг.

А.Никель, темир ва пўлат ишқор эритмаларида тез ва чуқур фаолсизланади, шунинг учун улар ишқор эритмаларига кимёвий чидамли деб ҳисобланадилар. Қўрғошин эса нейтрал ва нордон эритмаларда тез ва чуқур фаолсизланиб қолади, ва шу хусусиятига кўра нордон электролитли ванналарнинг ички деворларини химоялашда кенг қўлланилади.
Б.Никель, қалай ва латунь ишқор эритмаларида тез ва чуқур фаолсизланади, шунинг учун улар ишқор эритмаларига кимёвий чидамли деб ҳисобланадилар. Висмут эса нейтрал ва нордон эритмаларда тез ва чуқур фаолсизланиб қолади, ва шу хусусиятига кўра нордон электролитли ванналарнинг ички деворларини химоялашда кенг қўлланилади.
В.Никель, темир ва пўлат кислоталарда тез ва чуқур фаолсизланади, шунинг учун улар нордон эритмаларга кимёвий чидамли деб ҳисобланадилар. Қўрғошин эса нейтрал ва ишқор эритмаларда тез ва чуқур фаолсизланиб қолади, ва шу хусу-сиятига кўра нордон электролитли ванналарнинг ички деворларини химоялашда кенг қўлланилади.
Г.Никель, темир ва пўлат кислоталарда фаолсизланади, шунинг учун улар ишқор кислоталарга кимёвий чидамли деб ҳисобланадилар. Қўрғошин эса нейтрал ва нордон эритмаларда фаолсизланмайди ва шу хусусиятига кўра нордон электролитли ванналарнинг ички деворларини химоялашда кенг қўлланилади.
4.Металл – қобиқ – электролит тизимини тушунтиринг.
А.Фаолсизлантирувчи қобиқ билан қопланган электрод электролитда оз бўлса-да эриб туради. Металл тўхтовсиз равишда реакцияга киришиб, аста-секин емири-либ, ҳосил бўлган бирикмалар эритмага ўтиб туради. Шунга кўра, тоза металлдан тайёрланган катодлар ҳам маълум даражада эриб, электролитда ва анодда катод метали пайдо бўлади.
Б.Металл – қобиқ – электролит тизимида металл тўхтовсиз равишда реакцияга киришиб, аста-секин емирилиб, ҳосил бўлган бирикмалар эритмага ўтиб туради. Шунга кўра, тоза металлдан тайёрланган анодлар ҳам маълум даражада эриб, электролитда ва катодда анод метали пайдо бўлади.
В.Фаолсизлантирувчи қобиқ билан қопланган электрод электролитда оз бўлсада эриб туради. Металл – қобиқ (бирикма) – электролит тизимида металл ре-акцияга киришиб, аста-секин оксидланиб, ҳосил бўлган бирикмалар эритмага ўтиб туради.
Г.Металл – қобиқ – электролит тизимида металл тўхтовсиз равишда реакцияга киришиб, аста-секин қизиб, ҳосил бўлган бирикмалар металлга ўтиб туради. Шунга кўра, тоза металлдан тайёрланган анодлар ҳам маълум даражада қизийди, ва катодда анод метали пайдо бўлади.
10 – МАЪРУЗА. АМАЛЬГАМЛИ МЕТАЛЛУРГИЯ.

Электрокимёвий рафинирлаш ёки электроэкстракция жараёнларида электрод сифатида симоб ёки унинг қотишмалари ишлатилса бундай жараёнга амальгам металлургияси деб юритилади. Суюқ симоб электродли рафинирлаш ва электроэкстракция жараёнлари ҳудди қаттиқ электродли жараёнларга ўхшаб содир бўлади.

Амальгам металургиянинг асосий фарқлари:
- симоб билан металл қотишма хосил қилиб, қутбсизланишнинг ортиши;
- водород ажралиши ўта кучланувчанлигининг юқорилиги ɳ _Н2^Нg =1,41+0,114 lg i .
Бу холат сувли эритмадан хатто электроманфий металл ҳисобланган нат-рийни ҳам ажратиб олиш имконини беради.
Қайсидир металлнинг амальгамаси, шу металл ионлари мавжуд эритма билан мулоқотда бўлиб, М^z+/М,Нg электродини хосил қилса, унинг потенциали қуйидаги реакция орқали аниқланади: М^z+ → М, Нg .
Шундай қилиб, симоб потенциал аниқловчи жараёнда қатнашмайди. Амальгам элетродининг потенциали мавжуд металл ионларининг эритмадаги фаоллигига ва металлнинг амальгамдаги фаоллигига боғлиқ бўлади. Амальгама тўйиниш холатига етгандан сўнг унинг потенциали металл миқдорининг ортишига боғлиқ бўлмай қолади.
Амальгамнинг металлни симоб билан қотишган электроманфийроқ потен-циалини сақлаш ҳусусияти амальгамали гидроэлектрометаллургияда эритмадаги электрмусбатроқ металл ионлари билан амальгамадаги электрманфий металл орасида фазовий алмашинув реакцияси (цементация ) ўтказишда фойдаланилади:
ZnHg + Cd²⁺ → CdHg + Zn²⁺

Кўп холларда тезда эришиладиган чегирма эритувчи ток – иккита диф-фузион жараёнга биринчидан амальгама ичида металл атомларининг секинлашган ҳаракатига, иккинчидан аденд - заррачаларнинг эритма ичидан амальгам электрод юзасигача келиш ҳаракатига боғлиқ бўлади. Унинг қиймати амальгамадаги металл миқдорига тўғри мутаносиб боғланган бўлади.
I_Д = KC_M
Металларнинг уларга хос потенциалларида эриш чегирма токига эришиши, айниқса оз металл қўшимча тутган амальгамада, таркибида кўп металл тутувчи анодни фракциялаб ажратиш имконини беради.