Joomla Software solutions Template

Payday loan

ЕЛЕКТРОХИМИЯ

Електрохимията е дял от физикохимията, който изучава процесите на пренос на тока в електролитите, обемните и повърхностните свойства на твърдите и течните тела, които съдържат подвижни йони.

Тази наука се заражда в началото на XIX в., когато е създаден първият продължително действащ източник на постоянен електричен ток — Волтовият стълб. Но истинска теоретична основа на електрохимията става теорията на електролитната дисоциация, съз­дадена през 80-те години на XIX в.

Електродвижещото напрежение (ЕДН) в химичните източници на ток възниква благо­дарение на взаимодействието между вещест­вата. Първите химични източници на ток — Волтовите стълбове — допринасят за откри­ването и получаването в свободно състояние на редица нови химични елементи — натрий, калий, калций и др. По-късно се изяснява, че с помощта на електричеството може да се получават не само прости, но и сложни ве­щества и че по никакъв друг начин не е въз­можно непрекъснато и в толкова широки граници да се променя скоростта на химич­ните реакции.

За превръщането на електрохимията в нау­ка важна роля изиграват трудовете на М. Фарадей, X. Дейви, Р. Клаузиус, Й. Берцелиус, Дж. Гибс, С. Арениус, И. А. Каблуков, Р. Херни, А. Н. Фрумкин.

Електрохимичните процеси се състоят от няколко стадия: дифузия, миграция (придвижване) на заредените частици под дейс­твието на електричното поле, пренос на заря­да и на масата на веществото (във вид на йони). Възможно е също отделяне на мехур­чета газ, включване на освободените атоми в „чужди" кристални решетки, насищане на повърхността на електрода с водород, въз­никване на зародиши на кристализация в електролита и др.

Електрохимията даде на аналитичната химия един от широко прилаганите методи за изследване на веществата — полярографията. Качественият и количестве­ният състав на изследваните вещества се определя по зависимостта на тока от потен­циала на живачния капков електрод. Съв­ременните усъвършенствани полярографски методи позволяват да се установят в един cm³ разтвор примеси на вещества от порядъка на 10^-10 g.

Електрохимичните методи, които използу­ват измерването на ЕДН на галванични еле­менти, позволяват да се изучават механизми­те, термодинамиката и кинетиката на реак­циите.

Принципна схема на галваничен елемент с едно­кратно действие с алкален електролит

В промишлеността с помощта на електрохимията са разработени основите на произ­водството на такива важни продукти, като сода, хлор, алкални метали, алуминий. Ши­роко се използува електрохимичното рафи­ниране (пречистване от примеси) на цветни и редки метали. Чрез електросинтез се полу­чават и нови химични продукти. Днес пред електрохимията се откриват големи възмож­ности в областта на органичния синтез. Така с помощта на електричество се получават много органични димери.

Електрохимията помага също и в борба­та с корозията на металите, главно по два начина: чрез нанасяне на галванични покри­тия и по електрохимичен път (катодна и анодна защита).

На техниката и бита електрохимията е дала многобройни химични източници на ток — галванични елементи (батерии), аку­мулатори, топлинни елементи. В галванични­те елементи с еднократно действие енергия­та е скрита между пространствено разделени реагенти. Елементите с продължително дей­ствие се правят обикновено с алкален елек­тролит и с цинков анод. За катод служат окисите на мед, манган, живак. От акумула­торите (за разлика от батериите те могат многократно да се зареждат и презареждат) най-важни са оловните (електролит е сярна киселина, електродите са от олово и от оловен двуокис РbО₂). Оловните акумула­тори се използуват в автомобилите.

Горивните елементи също са галванични елементи, но като аноден реагент при тях се използува твърдо, течно или газообразно гориво. Електрохимичните реакции като правило са окислително-редукционни реак­ции. Най-широко разпространение имат водородно кислородните горивни елементи с алкален електролит.