Напряжение при электролизе

[Слива]

4 часа назад, mirs сказал:

Вы не разделите латунь на медь и цинк таким простым способом. Вернее разделите, если 2-3% цинка в меди.

Так при разделении все хорошо, в литературе пишут, что при правильно подобранном напряжении медь хорошо отделяется от цинка (у них еще довольно большая разница в напряжении разложения), и еще в кислом растворе цинк плохо восстанавливается.

 

В данном случае и цементации меди не будет, так как цинк в растворе находится только в виде Zn²⁺.  

[Вадим Вергун]

13 минут назад, Слива сказал:

Так при разделении все хорошо, в литературе пишут, что при правильно подобранном напряжении медь хорошо отделяется от цинка (у них еще довольно большая разница в напряжении разложения), и еще в кислом растворе цинк плохо восстанавливается.

 

В данном случае и цементации меди не будет, так как цинк в растворе находится только в виде Zn²⁺.  

Там не напряжение определяющим будет, а плотность тока. Чем она ниже тем чище будет медь, а если она будет высокой, то у вас просто латунь с анода на катод перегонится. Да, латунь можно электроосаждать, причем не так уж сложно.

[Слива]

5 минут назад, Вадим Вергун сказал:

Там не напряжение определяющим будет, а плотность тока. Чем она ниже тем чище будет медь, а если она будет высокой, то у вас просто латунь с анода на катод перегонится. Да, латунь можно электроосаждать, причем не так уж сложно.

Так определяющим параметром в разделении металлов при электролизе является напряжение, плотность тока влияет на скорость электролиза и характер осадка. При большой силе тока будет образовываться губчатый осадок, при маленькой силе тока - крупнокристаллический.

 

Как может на катоде оседать цинк, если напряжение, подаваемое на электроды, будет меньше напряжения разложения сульфата цинка?

[yatcheh]

16 минут назад, Слива сказал:

Как может на катоде оседать цинк, если напряжение, подаваемое на электроды, будет меньше напряжения разложения сульфата цинка?

 

Тут надо понимать, что теоретический потенциал и техническое напряжение на реальной ячейке - это разные вещи. Ячейка у вас обладает омическим сопротивлением, и падение напряжения на ней всегда будет больше потенциала разложения. Насколько больше - это уже зависит от параметров ячейки, концентрации, температуры. При напряжении, равном потенциалу разложения ток в ячейке (по теории) будет нулевым (равновесный потенциал), практически - околонулевым. Для того, чтобы получить практически реальную скорость электролиза вам всё равно придётся подавать напряжение выше теоретического потенциала. Оно может оказаться и выше потенциала разряда цинка, если у вас лопнет терпение. Вот тут и появится такой параметр, как плотность тока. 

Разумеется, если вы удовлетворитесь тем, что есть - цинк разряжаться не будет. Но вдруг этот окажется уж очень медитативным процессом?

[Слива]

33 минуты назад, yatcheh сказал:

 

Тут надо понимать, что теоретический потенциал и техническое напряжение на реальной ячейке - это разные вещи. Ячейка у вас обладает омическим сопротивлением, и падение напряжения на ней всегда будет больше потенциала разложения. Насколько больше - это уже зависит от параметров ячейки, концентрации, температуры. При напряжении, равном потенциалу разложения ток в ячейке (по теории) будет нулевым (равновесный потенциал), практически - околонулевым. Для того, чтобы получить практически реальную скорость электролиза вам всё равно придётся подавать напряжение выше теоретического потенциала. Оно может оказаться и выше потенциала разряда цинка, если у вас лопнет терпение. Вот тут и появится такой параметр, как плотность тока. 

Разумеется, если вы удовлетворитесь тем, что есть - цинк разряжаться не будет. Но вдруг этот окажется уж очень медитативным процессом?

Ну да, напряжение поляризации должно быть больше напряжения разложения, чтобы ток шел.

 

У ячейки же не такое большое сопротивление, сопротивление электролита в случае раствора серной кислоты тоже будет иметь маленькое значение, так что подобрать напряжение, не выходящее за пределы напряжения разложения сульфата цинка с условием, чтобы сила тока была в пределах 0,01-0,03 А/см² вполне реально. 

Изменено 8 Апреля, 2022 в 18:35 пользователем Слива

[бродяга_]

13 часов назад, Слива сказал:

Так при разделении все хорошо, в литературе пишут, что при правильно подобранном напряжении медь хорошо отделяется от цинка (у них еще довольно большая разница в напряжении разложения), и еще в кислом растворе цинк плохо восстанавливается.

 

В данном случае и цементации меди не будет, так как цинк в растворе находится только в виде Zn²⁺. 

на реверсированном токе возможно осаждение с лучшими параметрами по рафинированию и интенсификации процесса по току.

при правильном выборе токов анодного/катодного относительно содержания металлов в эл. возможно ускорить процесс в несколько раз.

18 часов назад, mirs сказал:

Вернее разделите, если 2-3% цинка в меди.

даже если меди будет в районе процента её возможно осадить на катоде за несколько суток.

[mirs]

1 час назад, бродяга_ сказал:

даже если меди будет в районе процента её возможно осадить на катоде за несколько суток.

Вопрос вообще не в этом. Именно это конечно можно. Вопрос - вешаем медно-цинковые слитки потоком, а получаем отдельно медь, отдельно цинк.

[бродяга_]

1 минуту назад, mirs сказал:

Вопрос - вешаем медно-цинковые слитки потоком, а получаем отдельно медь, отдельно цинк.

технически это возможно. вопрос в чистоте разделения и целесообразности сей процедуры.

[mirs]

12 минут назад, бродяга_ сказал:

технически это возможно

Технически возможно, но не таким простым способом, как описано в начале этой темы.

[Электро-химик]

Материал инертных электродов также имеет значение: есть материалы. на которых высокое перенапряжение реакции, тогда нужно более высокое напряжение прикладывать, чтобы "процесс пошёл". Так, при восстановлении водорода из раствора кислоты в случае платинового катода  выделение газа происходит практически при 0 В (по стандартному водородному электроду), если же взять углеродные материалы или ртуть - то газовыделении начинается при -0,5 ... -1.0 В (по стандартному водородному электроду), т.е. перенапряжение составляет 0,5-1 вольт. Думаю, можно попробовать подобрать материал рабочего электрода (катода) таким образом, чтобы медь легко выделялась (электрокатализ), а цинк - с трудом . А вообще, в гальваностатическом режиме (небольшая постоянная плотность тока), пока вся медь не восстановится (выделится на катоде), цинк не станет восстанавливаться.