sharpneedles
-
Постов
2253 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Тип контента
Профили
Форумы
События
Сообщения, опубликованные sharpneedles
-
-
Ортофосфорной кислотой. Или солянкой с уротропином.
В смысле - стравить ржавчину. Химически. Зачем возиться с электролизером?
-
Автор, похоже, остановился на варианте с анодным окислением поверхности...
-
Странное что-то получается. Берем справочник, стандартный потенциал цинкового электрода - Е = -0.673 В, в сочетании с нулевым потенциалом водородного электрода получаем, что для предложенного Вами варианта:
- разность потенциалов на электродах никак не может быть выше 0.65 - 0.7 В. А у Вас аж в два раза больше вышло. 1.319 В определенно за счет этих реакций не получить. Значение это больше смахивает на разность потенциалов сильно разряженной цинковой батарейки. По всему видать, остался на поверхности Вашего графитового стержня оксид марганца в количествах, вполне достаточных для того, чтобы ток давать. Кстати, с выделением хлора MnO2 растворяется только в весьма концентрированной солянке. Стандартный потенциал (т.е. при рН 0) реакции
MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
E = 1.228 B, что меньше, чем 1.359 В у хлора.
В случае с угольно-цинковым элементом принципиально не может идти речи о равновесных потенциалах. Речь может идти только о стационарных потенциалах. Угольный электрод уподоблять водородному электроду ни в коем случае нельзя, даже не смотря на pH. В растворе соляной кислоты, естественно, ни какого равновесного потенциала у него нет, место имеет стационарный потенциал. Этот электрод инертен, обладает электронной проводимостью, при контакте его с электролитом на границе раздела фаз будет иметь место скачок потенциала. С цинковым электродом практически та же история, правда, за исключением его растворения – катионами цинка раствор с течением времени все же будет насыщаться, но, тем не менее, равновесного потенциала в данном случае нет и быть не может – зафиксировать можно только стационарный потенциал.
В предыдущий раз я не приложил фотографий, демонстрирующих наличие стационарных потенциалов у указанных электродов. Придется исправить это упущение. Вот они, представлены ниже. Потенциалы сняты относительно ХСЭ.
Потенциал угольного электрода относительно ХСЭ – |0,316| вольт (на самом деле зафиксировано было чуть большее значение – снимок был сделан чуть раньше, чем окончательно установился потенциал).
Потенциал цинкового электрода относительно ХСЭ – |0,979| вольт.
ЭДС составляет |0,316| + |0,979| = 1,295 вольт (различие с показателем в 1,319 вольт – менее чем 2%, а на самом деле разницы практически не было).
На поверхности использованного мною угольного стержня никаких следов диоксида марганца нет и быть не могло. Вы меня за кого принимаете, полагая, что мне его кроме как из дешевой солевой батарейки не откуда больше достать? Угольные стрежни благодаря их инертности широко применяются в лабораторной практике – да в тех же электрохимических экспериментах хотя бы. И, поверьте, их отнюдь не из батареек выцарапывают. Могу сказать следующее: эксперимент проводился в лабораторных условиях, с использованием дистиллированной воды, с использованием практически не имеющих посторонних примесей и включений соляной кислоты, хлорида калия и рабочих электродов. Мультиметр был абсолютно исправным, ХСЭ – также не вызывал нареканий, электролитический ключ собран по всем правилам.
Я считаю, что опыт доказывает, что потенциал такой системы заметно отличается от нуля. Обсуждать с Вами детали эксперимента бессмысленно – ни Вы ни я не принимали участия в нем и поэтому тяжело судить о 100% чистоте эксперимента. Но я считаю, что в общем эксперимент достаточно нагляден и при его постановке не ставилась задача точного определения ЭДС гальванического элемента, а только отличается ли она от нуля.А если у Вас возникают сомнения, возьмите и проведите его самостоятельно и выложите результаты на форуме, как сделал sharpneedles.
Мне было дословно сказано, что предложенная мною система в принципе не способна давать ток. Я имел противоположную точку зрения и подтвердил ее небольшим экспериментом. А вот насколько он чист и точен – можно судить по конкретным критериям оценки. Хотя без погрешностей в проведении эксперимента не обошлось, конечно, но принципиально они ничего не меняют…
Могу только сказать, что результаты воспроизводились, но серии экспериментов я не делал.
-
Если пластина может быть более-менее достаточно точно измерена по своим геометрическим параметрам, то есть если она, например, прямоугольной формы и имеет незначительную разнотолщинность, то проще всего ее взвесить и определить плотность металла, а затем сравнить со справочными величинами.
-
Ну давайте уточним термины: "обыкновенная герметичная угольно-цинковая батарейка с электролитом на основе хлорида аммония" - если это обычный элемент Лекланше, то она не угольно-цинковая, а марганцево-цинковая.
И так и так называют.
Восстанавливается в ней пиролюзит, а вовсе не водород выделяется.Водород не выделяется, совершенно верно, как раз для этого (предотвращения газовыделения и обеспечения герметичности) и нужен диоксид марганца (реакцией его катодного восстановления заменена катодная реакция восстановления водорода). Кстати, в соляной кислоте диоксид марганца растворяется, выделяя при этом газообразный хлор...
Предложенная Вами ячейка не способна ток давать вообще, в силу сугубой необратимости выделения водорода на углеродных материалах.Тем не менее ток предложенная мною ячейка дает. Дает и ток и напряжение в силу наличия стационарных потенциалов цинкового и угольного электродов (обладает электронной проводимостью) в соляной кислоте. Я вчера собрал на скорую руку указанную систему: цинковая проволока (анод) в соляной кислоте в паре с угольным стержнем (катод). Внешняя нагрузка - мультиметр. Смотрите сами...
В режиме амперметра фиксируемый ток системы - 3,51 мА.
В режиме вольтметра фиксируемое напряжение системы - 1,319 В.
-
А посмотрите типичную задачу про коррозию: это именно непосредственный контакт.
Да пожалуйста... А в рассматриваемой задаче про непосредственный контакт, то есть про короткозамкнутый гальванический элемент - ни слова.
И что тут криминального?
Да, с точки зрения гальванотехники такое покрытие абсолютно бессмысленно. А вот какие процессы будут иметь место - зависит от среды.
Так что, как правило, непосредственный контакт в задаче обусловлен.Если на то пошло, то непосредственный контакт обычно все-таки подразумевается или предполагается, а не как не обусловливается.
Условие надо внимательно читать. Интерпретация - в зависимости от формулировки.
Просто граждане авторы задачи выпендрились в силу своей химической малограмотности.Лучше всего и по понятным причинам - в принципе от подобных оценок воздерживаться.
Все-таки по умолчанию подразумевается,что в гальваническом элементе существует равновесие на всех границах раздела (кроме разве что границы между двумя контактирующими растворами).Вы о чем вообще? О каком вообще "умолчании" и "равновесии" речь?
И если граждане просят создать гальванический элемент с угольным электродом, погруженным в раствор HCl, то это цинизм высшей степени.Сугубо субъективная оценка...
Хуже этого только электрод, сделанный из дерева.Ну почему же? Если вдруг найдется сорт дерева с электронной проводимостью - почему бы и нет?
То, что написал sharpneedles, это не гальванический элемент, с которым изучают равновесие, это гальваническая (электрохимическая) ячейка, с которой проводят электролиз.То, что написал sharpneedles - это как раз-таки схема гальванического элемента, первичного химического источника тока, а уж ни как не электролизера, как написал mypucm.
Предложенная мною система - по сути негерметичная угольно-цинковая батарейка, вполне способная дать небольшие напряжение и ток, в силу значительной реакционной способности одного из электродов и электролита склонная к весьма быстрому саморазряду, то есть потере емкости по причине коррозии одного из электродов (растворение цинка в соляной кислоте при разомкнутой электрической цепи).
Видимо, обыкновенная герметичная угольно-цинковая батарейка с электролитом на основе хлорида аммония - это не первичный ХИТ, а электролизер? Видимо, процесс коррозии высокоуглеродистой стали в кислой среде обусловлен вовсе не работой микрогальванопар?
ХИТ - гальваническая ячейка, в которой химическая энергия преобразуется в электрическую, электролизер - гальваническая ячейка, в которой электрическая энергия, поступающая от внешних источников тока расходуется на химические превращения. Вот каковы отличительные признаки ХИТа и электролизера.
Т.е. принципиально неравновесная система. И, похоже, авторы задачи что-то такое и имели в виду.Авторы предложили условие вполне решаемой задачи. Что они имели ввиду - гадать бессмысленно.
-
Поэтому хотелось бы иметь плотный оксидный слой, характерного черного цвета.
Характерный черный цвет имеет гидрооксид никеля NiO(OH). Оксид никеля NiO обычно имеет цвет ближе к белому (не в буквальном смысле, конечно). Пленка оксида никеля - очень плотная и достаточно прочная.
Пробовал окислять анодной поляризацией, уходя более, чем в плюс 1 вольт за кислород в щелочном растворе.Анодная пассивация (в вашем случае - даже перепассивация), как и прочие способы, даст пленку оксида лимитированной толщины на основном металле. Увеличить ее толщину, как в случае с анодным оксидированием алюминия, у вас не получится.
Металла с пленкой оксида для органического синтеза должно вполне хватать. В крайнем случае можно электрохимически окислять гранулы никеля для увеличения удельной поверхности контакта.
Если нужен оксид в чистом виде, поступите следующим образом: осадите Ni(OH)2 из раствора, скажем, сульфата никеля добавкой щелочи, например NaOH. Отфильтруйте осадок, дождитесь кристаллизации и при температуре 250 °C разложите гидроксид.
-
Вообще удивительно нелепое условие, если сравнивать его с традиционными задачами на коррозию. Контакт Hg/Zn приведет к растворению цинка в ртути, в результате получим или амальгаму цинка, или кусок цинка с хорошо проамальгамированной поверхностью. Причем поверхность и в одном, и в другом случаях будет абсолютно однородная, обычной для коррозии гальванопары из разнородных металлов не будет.
А что тут нелепого? Металлы вовсе не обязаны контактировать между собой непосредственно - ведь не шло же речи о короткозамкнутом элементе? Это во-первых. Во-вторых, даже если цинк амальгамирован - то цинковая пластина, покрытая ртутью только с одной стороны, вполне удовлетворяет условию задачи. Правда потенциал амальгамы будет отличаться от потенциала ртути...
-
последняя контрольная по химии в моей жизни.
но, к сожалению, решить я её не могу.
1. Достройте схему гальванического элемента, опишите электродный и суммарный процессы, если катод - графитовый стержень в растворе соляной кислоты.
2. Опишите механизм коррозии в случае контакта Hg/Zn в воде, содержащей растворённый кислород.
3. При электролизе 300 мл 60% раствора CuSO4 (плотность=1,5 г/мл) на аноде выделилось 22,4 л (н.у.) газа. Определите концетрацию раствора относительно CuSO4 после электролиза.
заранее спасибо
По 1-му пункту:
Схема: анод (-) Zn | HCl | C (графит) (+) катод
Анод: Zn → Zn2+ + 2e
Катод: 2H2O + 2H+ +2e → H2 + 2H2O
Суммарный: Zn + 2H2O + 2H+ → Zn2+ + H2 + 2H2O
Zn + 2H2O + 2HCl → ZnCl2 + H2 + 2H2O
-
Проработка электролита обычно производится для удаления различных примесей, обычно перед непосредственной эксплуатацией электролита - на "болванках" и при малых токовых нагрузках.
-
Насчет пассивации согласен. Подразумевался платинированный титан. Если не ошибаюсь, титан в качестве анодов применяется только будучи покрытым платиной или в виде ОРТА.
Вот только подобное "удовольствие" - весьма недешево, хотя на практике вполне применимо и зачастую никакими нерастворимыми анодами вообще не пользуются, а банально корректируют электролит водой.
Для поддержания значений pH в заданных интервалах вводят буферирующие добавки.
-
Выходит, что все-таки согласны? Выходы по току ведь отличаются... На практике так и поступают - разбавляют электролит. И еще - не забывайте про испарение воды из электролита.
Другое дело как часто корректируют по воде, но это уже совсем другой вопрос...
-
Я здесь новичок, объясните. что такое теги и ВВ - коды :unsure:
Тег – элемент языка разметки гипертекста (например, в языке HTML).
BBCode – язык разметки, часто используемый для форматирования сообщений в форумах, использует теги, сходные с тегами HTML, но заключенные в квадратные скобки.
-
Вольт-амперную я тоже снимал
по у ток
во х напряжение
А в каких единицах измерения на диаграмме представлены значения тока, его плотности и напряжения?
В амперах, амперах на метр квадратный и вольтах?
Какова скорость развертки диаграммы?
Судя по ходу анодной кривой – имеет место пассивация детали, то есть процесс полирования не переходит в процесс глубокого травления.
Область в направлении примерно до 120 вольт как раз отвечает за полирование, то есть за растворение железа из стальной детали в электролите по анодной реакции:
Fe – 2e → Fe2+ (хотя правильнее так: Fe → Fe2+ + 2e), потенциал сдвигается в положительную область, ток растет.
Область от 120 вольт в направлении примерно 240 вольт – начало пассивации стальной детали, растворение детали уменьшается при сдвиге потенциала в ту же сторону. Область далее 240 вольт – это, по сути, пассивное состояние детали, железо более не переходит в раствор, ток не растет при той же динамике потенциала.
-
С поправочкой согласен, но у автора темы как раз проблемы с коррозией анода и перегревом электролита и они, по-моему, как раз решаются применением щёлочи надлежащей концентрации. Нержавейка 12Х18Н10Т корродирует не просто в кислой среде, а именно при большой анодной плотности тока.
Странно, «нержавейка» марки 12Х18Н10Т как раз относится к коррозионно-стойким сталям, применяется как конструкционный материал в ваннах химического травления…
При большой анодной плотности тока «нержавейка» как раз пассивироваться должна. В том числе и указанной марки. Другое дело, что в электролите могут содержаться депассиваторы. Возможно, что в данном случае в электролите присутствуют хлориды.
-
приветствую всех кто проявил интерес к этой теме.Дело в том что много лет я желал использовать этот вид для самоудовлетворения да и возможно как вид бизнеса.собирал литературу,перерыл по видимому весь интернет,но везде описания "голые",не професиональные,без описания возможных проблем и их устранения.Конечно я понимаю
что для настоящего химика не нужно описывать то что он и сам знает.но я не химик а тему знать хочу по настоящему!
проблемы возникли сразу сначала главная ; как или каким способом добится зеркального,блестящего покрытия.все что я пробовал чуть лучше чем матовое, но уж точно не блестящее, а примеров в быту много значит както же это делают.
Дело в том, что лучше все-таки для самоудовлетворения, как вы выразились или для профессиональной деятельности иметь профильное образование.
Блестящее никелевое покрытие осаждают из электролитов блестящего никелирования. У вас, судя по описанию, какое-то подобие стандартного сульфатного электролита, из которого как раз получают покрытия матовые.
Электролит и режимы:
NiSO4•7H2O – 260-300 г/л
NiCl2•6H2O – 40-60 г/л
Н3ВO3 – 30-40 г/л
Сахарин – 0,7-1,2 г/л
Бутиндиол (35% раствор) – 0,7-1,75 мл/л
Фталимид – 0,08-0,1 г/л
pH – 4,3-5,1
t° – 55-65 °C
при никелеровании возникал темный,хлопчатый осадок какбудто пригорелость а ток был маленьким.из этого следует:Из этого следует, что вы ошиблись с токовыми режимами работы гальванической ванны. Определяющий параметр – плотность тока или величина равная отношению величины пропускаемого тока через покрываемый никелем участок детали (в амперах) к величине площади покрываемого участка (в метрах). Плотность тока для блестящего никелирования лежит в интервале 200-800 А/м2, зная площадь покрываемого участка рассчитайте необходимый ток с выпрямителя (возможно, что ваш выпрямитель не способен дать необходимый вам ток). Анодная плотность тока – 100-250 А/м2.
1. может ли сернокислый натрий в стеклянной плотно упакованной таре скажем испортится за долгое хранение пару десяток лет примерно 80года выпуска?(посмеятся успеете дальше я не химик)В плотно упакованной таре ничего с ним не случится, а на воздухе он обязательно образует кристаллогидрат (из-за имеющей место влажности), то есть слежится. Но он вам ни к чему...
2. борная кислота с аптеки в порошке является ли действительно кислотой или это концентрат вообщем можно ли ееиспользовать для гальваники или возможно объемы должны быть другими?
Это борная кислота, она вполне вам подойдет, но, боюсь, в аптеке она и продается очень малыми для гальванических ванн навесками. Применяется как буферирующая добавка (для регулирования pH).
3. в состав поваренной столовой соли входит КJО3,а в составе должен быть чисто NACL.как может повлиять такая смесь на ванну?Скорее всего, да и ввиду ничтожной концентрации – никак не повлияет. А зачем вам йодированная соль? Купите обычную поваренную соль без добавок… В простых сульфатных электролитах она в концентрациях 5-10 г/л применяется как депассиватор никелевых анодов, для блестящего никелирования – не нужна совершенно.
4. каким материалом должен быть анод скажем для никелерования?(у меня он медный)Только никелевым. Титановые применяются редко. Обычно выход по току на катоде меньше 100% и меньше анодного выхода по току, то есть аноды из никеля растворяется быстрее, чем растет катодный никелевый осадок. В результате концентрация катионов никеля в растворе растет. Зачастую электролит просто разбавляют, вводя при необходимости остальные компоненты. Реже часть никелевых анодов заменяют титановыми, чтобы уравнять катодный и анодный выходы по току.
-
Выпускаемые для гальваники выпрямители на 24 В обычно рассчитаны на очень большие токовые нагрузки и это напряжение весьма близко к верхнему пределу.
Чтобы кислоту добавляли - не припомню.
Существует, например, электрохимическое фрезерование - это когда анодное растворение дополняют механообработкой. Могу только предположить, что электрическая дуга (или что там?) в данном случае выполняет роль фрезы, но вообще что там с точки зрения физики происходит - судить не возьмусь. Химически, а точнее электрохимически - имеет место анодное растворение железа.
-
Не сталкивался ли кто с данным процессом?
Описываю кратко:
готовим электролит - вода + соль NH4CL - концентрация 0,2- 0,5 моль/л
греем до 60-90 градусов
льем в емкость, к ней катод(-). к детали из стали анод(+)
погружаем деталь в электролит
площадь катода больше плдощади анода в несколько раз
напряжение 260-300В постоянный ток, плотность около 0,2-0,5 А/см2
несколько минут и образец отполирован
все получается, но что там происходит неясно, я в химии не оч разбираюсь
часто возникает свечение синего цвета, цвет зависит от соли
какие есть соображения?
Это что за выпрямитель такой?
Очень похоже на электролит глубокого травления, соль в нем - NaCl.
Процесс - анодное растворение железа и перевод его в виде ионов в раствор (в электролит). Поверхность, изначально подвергаемая полировке, имеет неровности - систему микровыступов и микровпадин на поверхности - шероховатость поверхности. При анодном травлении прежде всего будут растворяться выступы и разница между крайними точками выступов и впадин будет стремиться к нулю. Этим достигается эффект полировки - уменьшение шероховатости поверхности.
-
Речь идет о том, что в случае использования нейтральной соли в прианодном слое образуется кислота, в среде которой и идёт коррозия, в частности стального анода. Раствор серной использовать можно со свинцовыми электродами, на аноде может частично (в смысле выхода по току) образоваться двуокись. Проводимость кислот и щелочей заведомо выше оной для растворов солей той же концентрации за счёт эстафетного типа подвижности ионов водорода и гидроксила.
Все верно, но мы, если я не ошибаюсь, рассуждаем не о промышленной установке, где, само собой, предпочтительна щелочь (а чаще - серная кислота), а о получении кислорода практически в домашних условиях и в небольших количествах. Зачем дома возиться с горячей щелочью? "Нержавейку" искать зачем? Стальные электроды дешевле и доступнее, сульфат и ортофосфат - гораздо безопаснее. Если речь о лабораторных условиях - другое дело...
Небольшая поправочка: эстафетным называется все же механизм переноса заряда, а не подвижность.
Кстати, "нержавейка" не должна корродировать (зависит от марки), даже в кислой среде. Диффузию при повышенных температурах сбрасывать со счетов не стоит - это я о предполагаемом закислении анолита.
-
-
Это зависит от того, какую марку «нержавейки» использовать. Речь-то вообще о чем? О том, что «нержавейка» в щелочи в большей степени пассивируется под анодной поляризацией и потому имеет большую коррозионную стойкость?
Насчет проводимости спорить не стану – проще в справочник заглянуть. Или серной кислотой воспользоваться.
-
Это синонимы вещества состава Са10(РО4)6(ОН)2, применяемого в медицине, в частности - в стоматологической практике.
-
Кислород без примесей других газов и паров вполне реально получить термическим разложением перманганата калия (марганцовки). Даже в домашних условиях уловить выделяемый кислород не составит труда.
Если нужен кислород из воды, то щелочным раствором лучше всего не пользоваться – для улучшения электропроводности вполне подойдет сульфат натрия в количестве 30-40 г безводной соли на литр воды. Можно в том же количестве добавить тринатрийфосфат. Щелочной раствор, уносимый в виде аэрозоля, вызывает раздражение глаз и дыхательных путей, коррозию аппаратуры и контактов. Вам это надо?
Температуру раствора выше 60 °C лучше не поднимать – на практике этим достигается баланс между электропроводностью и уносом воды в виде пара.
В таком растворе вам вполне хорошо послужат обычные стальные электроды. Желательно из листового проката и одинаковой площади. Периодически проводите реверс тока.
Плотность тока в амперах на единицу площади подберите экспериментально исходя из характеристик выпрямителя (рекомендуемые величины – от 100 А/м2 и больше, чем больше плотность тока, тем производительнее электролизер, но лимитирующий фактор – возможности выпрямителя).
Никакие приспособления типа конденсаторов вам абсолютно не нужны – процесс разложения воды нечувствителен к пульсациям тока.
Для разделения анолита и католита воспользуйтесь тонкой асбестовой диафрагмой, однако учтите, что при этом произойдет некоторое увеличение сопротивления пространства между катодом и анодом.
-
Если батарейка новая, то в конечном итоге у вас имеется хлорид аммония с небольшой примесью хлорида цинка.
Как повысить электропороводность воды.
в Общий
Опубликовано
Если другие способы кроме травления под током не приемлемы, то соорудите электролизер... Вашу деталь лучше всего попеременно держать в растворе кислоты и катодом и анодом. Называется это электрохимической активацией. В промышленности этим способом очищают поверхность стальных деталей несложного профиля от ржавчины в растворе серной кислоты (она и дает высокую электропроводность) концентрации 100-200 г/л. Плотность тока - от 100 А/м2 и выше.