ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА. ЭЛЕКТРОЛИЗ

питания в системах сигнализации, часах, калькуляторах, аудиосистемах, игрушках, радио, пультах

дистанционного управления и т.д.
Принцип работы и устройство сходны, различия в химической природе электродов

(«—») (4) — оксид марганца (5) — электролит (6) — металлический контакт

тока
Литиевый анод, органический электролит и катоды из различных материалов.
Обладают очень

большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в широком интервале температур (от –25 до +85 °C), поскольку не содержат воды
Так как литий имеет наивысший отрицательный потенциал по отношению к остальным металлам, следовательно, он имеет наибольшее номинальное напряжение при минимальных размерах

а химической - в электрическую
Агрегат многоразового действия, сочетающий в себе

гальванический элемент и электролизёр
Процесс накопления химической энергии под действием внешнего постоянного тока называют зарядкой аккумулятора (работает как электролизёр)
Процесс превращения химической энергии в электрическую называют разрядкой аккумулятора (работает как гальванический элемент)

электрическую энергию
Окисление топлива происходит на поверхности индифферентных электродов (графит,

платина, серебро, никель и др.), содержащих катализатор
В качестве топлива применяют водород, уголь, углеводороды, оксид углерода, метанол, гидразин N₂H₄ и другие органические соединения
Топливо является восстановителем
Окислителем является кислород или воздух
Были источником энергии на кораблях «Аполло» американской лунной программы

на который нанесён катализатор – платина
К катоду (+) подводится кислород

(или воздух); он восстанавливается до гидроксид-ионов


К аноду (-) подаётся водород; он окисляется до воды

Электролит – 30-40%-ныйраствор КОН
ЭДС = 1,0-1,5 В

электрического тока через электролит с погружёнными в него электродами
Электролиз возможен

только для растворов и расплавов электролитов, когда в системе присутствуют ионы
Суммарный процесс противоположен по направлению процессу, протекающему в гальваническом элементе
Анодом является (+) электрод, на нём протекает реакция окисления
Катодом является (-) электрод, на нём протекает реакция восстановления
Потенциал (напряжение)разложения – минимальное значение внешней разности потенциалов, при которой начинается электролиз данного соединения (для каждого вещества это const)
Для увеличения скорости электролиза к электродам прикладывают разность потенциалов, превышающую напряжение разложение
Тип электродного процесса зависит от состава электролита, материала электродов температуры, напряжения, плотности тока и др.

виду катионов и анионов, которые разряжаются на электродах
Катионы движутся к

катоду (-) и принимают от него электроны – восстанавливаются
Анионы движутся к аноду (+) и отдают ему электроны – окисляются
Примеры: электролиз расплавов хлоридов металлов, щелочей и др.

наряду с ионами растворённой соли участвуют молекулы воды, катионы водорода

и гидроксид-ионы
Из электродных процессов наиболее вероятен тот, осуществление которого связано с минимальной затратой энергии
На катоде первым восстанавливается наиболее сильный окислитель
На аноде первым окисляется наиболее сильный восстановитель

водород
Электролизом воды получают кислород и водород высокой чистоты
Получают многие сильные

окислители: гипохлорит натрия NaClO, хлорат натрия NaClO₃, хлорную кислоту HClO₄ и её соли, пероксид водорода H₂O₂, перманганат калия KMnO₄, дихромат калия K₂Cr₂O₇ и др.
В металлургии получают металлы (золото, серебро, медь, никель, алюминий и др.)
Электролиз с растворимым анодом используют при электролитическом рафинировании (очистке) черновых металлов (меди, серебра, олова и др.); металл, подвергаемый очистке, является анодом
Гальванопластика – получение изделий путём осаждения металла на модели
Гальваностегия – нанесение металлических покрытий путём электролиза

растворяясь, оседают на дно электролитической ванны в виде шлама,
металлы,

обладающие отрицательным электродным потенциалом, накапливаются в электролите, который периодически очищают