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

Лекция 9.Электроэкстракция с твердыми электродами.

При электроэкстракции с твердыми электродами катодный процесс схо-ден с процессом рафинирования, а анодные процессы коренным образом от-личаются, так как аноды изготавливают из чужеродных материалов.

Анод практически не растворим (его ионы не переходят или переходят в малом количестве в раствор), и пропущенное количество электричества затрачивается на один из процессов окисления:
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
Если сравнить потенциалы этих процессов с учетом их перенапряжений с соответствующими потенциалами важнейших металлов, то станет очевид-ным, что растворение даже таких металлов, как медь и серебро, протекает при менее положительных значениях потенциалов, чем приведенные потен-циалы окисления. Причина нерастворимости металла или сплава при анод-ной поляризации в то время , когда его потенциал должен иметь достаточно отрицательное значение, заключается в пассивности электрода.
Торможение процесса М → М²⁺ пассивирующими пленками и протека-ние процесса 4 ОН^{- --} 4e → О₂+ 2Н₂О со сравнительно высокой скоростью обычно объясняется тем, что эти пленки обладают невысокой ионной и хорошей электронной проводимостями.
Потенциал, при котором наступает пассивность, и глубина пассивации, т.е. степень уменьшения скорости растворения, зависят от свойств металла и электролита. Так, никель, железо и стали пассивируются быстро и глубоко в растворах щелочей и поэтому практически не растворяются в этих средах. Свинец быстро и глубоко пассивируется в сернокислых (нейтральных и кислых) растворах.
Электрод, покрытый пассивирующим слоем, не перестает взаимодейст-вовать с электролитом.

В системе металл – соединение – электролит непрерывно протекают реакции взаимодействия, в результате которых металл постепенно разруша-ется, а соединения, образующиеся на его поверхности, переходит в раствор. Вследствие этого металлические аноды в определенной степени растворяются, и в электролите и в катодном металле обнаружи-вается некоторое количество анодного металла. Легирующие добавки к анодному металлу уменьшают его растворимость. Для свинцовых анодов, например, наиболее эффективными оказались небольшие количества сурь-мы или серебра (1%); железные аноды обычно заменяют анодами из нержавеющих сталей.