|
у руля автобизнеса |
|
|
Добавить сайт в избранное
|
|
|
Защитные свойства цинкового покрытия определяются не его средней толщиной на всей поверхности изделий, а фактической толщиной на том или ином участке и степенью его равномерности и целостности. Поэтому основная характеристика электролита при цинковании - рассеивающая способность. Для осаждения цинка разработано большое количество электролитов как кислых, так и щелочных. Из кислых электролитов следует отметить: А из щелочных электролитов: Основное различие между ними - это низкая рассеивающая способность кислых и высокая рассеивающая способность щелочных электролитов. Промышленное применение из кислых электролитов нашли сернокислые электролиты, из щелочных -цианистые, а также их заменители - аммиакатные. Для цинкования используют аноды из металлического цинка в форме вальцованных пластин толщиной 5-12 мм различных размеров или сферические аноды диаметром 50 мм. Во избежание загрязнения электролита аноды необходимо помещать в чехлы из кислотостойкой ткани (стеклоткань, шерсть). Аноды следует периодически очищать травлением или щетками. Сферические аноды более целесообразны, так как имеют равномерный износ и позволяют легко регулировать глубину погружения. Кислые электролиты имеют плохую рассеивающую способность. Кроме того, покрытия, полученные в кислых электролитах, обладают более грубой структурой и меньшей коррозионной стойкостью, чем покрытия, полученные в щелочных электролитах. В то же время кислые электролиты устойчивы, допускают применение высокой плотности тока, особенно при перемешивании и высоком (близком к 100 %) выходе цинка по току. Покрытия имеют светлый цвет, характеризуются повышенной пластичностью, прочным сцеплением с основным металлом и могут выдержать различную механическую обработку. Поэтому кислые электролиты широко используют для нанесения покрытий на малорельефные изделия, а также полуфабрикаты - листы, проволоки, полосы. Сернокислые электролиты отличаются простотой состава, низкой стоимостью компонентов и хорошим качеством покрытий даже при больших изменениях состава электролита и режима его работы. Так, температурный режим электролита колеблется в пределах 15-30 °С, а практически сернокислые электролиты позволяют вести осаждение цинка даже при температурах около 0 °С и ниже. Для составления сернокислого электролита требуются следующие материалы: При составлении сернокислого электролита желательно каждый из компонентов растворять в отдельности в теплой воде. После отстаивания и фильтрации растворы сливают вместе в рабочую ванну цинкования. Затем электролит доливают водой до заданного уровня и проверяют величину рН, корректируя ее 2-3%-ным раствором серной кислоты или едкого натра. После этого прорабатывают электролит на случайных катодах до получения светлых и гладких покрытий и приступают к его эксплуатации. Некоторые составы кислых электролитов представлены в табл. 5.7. Сернокислый электролит номер 1 предназначен для деталей простой конфигурации, позволяющий получать светлые матовые покрытия. Электролит номер 2 пригоден для непрерывного цинкования проволоки или ленты, с повышением плотности тока до 8-10 А/дм2. Следует иметь ввиду, что при плотности тока более 2 А/дм2 обработку производят при перемешивании и фильтрации электролита. При введении в электролит блескообразователей типа дисульфонафталиновой кислоты покрытия (электролит номер 3) получаются очень светлые, блестящие или полублестящие. Из кислых электролитов следует для отдельных работ рекомендовать борфтористоводородный. По стоимости компонентов он дороже сернокислого, но позволяет применять плотности тока от 10 и выше А/дм2, а насыщение водородом и, следовательно, водородная хрупкость в несколько раз ниже, чем при цинковании в других электролитах. Для электролита характерен следующий состав (г/л) и режимы: Таблица 5.7. Составы и режимы работы электролитов. Компоненты Содержание компонентов (г/л) в электролите 1 2 3 Сернокислый цинк 200-250 400-500 200-250 Сернокислый натрий 50-100 50-100 - Сернокислый алюминий 20-30 20-30 25-30 Декстрин 8-10 8-10 8-10 Борная кислота - - 25-30 Блескообразователь ДЦУ и У2 - - 1,5-2,5 Температура, °С 15-30 15-30 15-30 Величина рН 3,6-4,4 - 4,0-4,2 Плотность тока, А/дм2 1-4 8-10 1-3 Выход по току 96-98 96-98 - При указанных режимах выход по току составляет около 90 %. Щелочные электролиты обладают хорошей рассеивающей способностью, а покрытия, полученные в этих электролитах, - более высокой коррозионной стойкостью. Однако щелочные электролиты менее устойчивы, допустимая плотность тока в них ниже, и с повышением ее заметно снижается выход цинка по току. Такие электролиты применяют для цинкования изделий сложной формы. По составу щелочные электролиты подразделяются на цианистые, аммиакатные и цинкатные. Цианистые электролиты обладают высокой рассеивающей способностью и служат для цинкования изделий сложной формы в стационарных, колокольных и барабанных ваннах. Сами покрытия получаются светлыми, гладкими и отличаются мелкокристаллической структурой. В настоящее время существует несколько вариантов их составов, но все они состоят из трех обязательных компонентов: окиси цинка, цианистого натрия и едкого натра, которые сочетаются между собой в различных соотношениях, образуя сложные комплексные соединения. Кроме того, они могут отличаться различными добавками, способствующими получению светлых, блестящих или полублестящих покрытий. Однако следует иметь в виду, что цианистые электролиты очень ядовиты, и обращаться с ними необходимо очень осторожно. Токсичность их повышается, если в электролите мало едкого натра, в результате чего образуется синильная кислота - сильнейший яд. Для составления цианистых электролитов требуются следующие химикаты: При составлении электролита сухую окись цинка замешивают водой до сметанообразного состояния и затем вводят в раствор цианистого натрия. После этого приливают крепкий раствор едкого натра, доводят электролит водой до рабочего уровня и вводят добавку глицерина. Сернистый натрий добавляют в последнюю очередь и дают осесть возможному осадку тяжелых металлов, затем приступают к эксплуатации. Составы и режимы работы наиболее применяемых электролитов приведены в табл. 5.8. Покрытия, полученные в электролите номер 1 после осветления в 3%-ном растворе азотной кислоты и пассивирования в 5%-ном растворе хромового ангидрида, становятся блестящими и не оставляют следов от захвата руками. Электролит 2 предназначен для получения светлых матовых покрытий, создающих после пассивирования на поверхности яркую радужную пленку. Электролит 3 характеризуется высокой рассеивающей способностью и особо пригоден для колокольных и барабанных ванн. Для замены токсичных цианистых электролитов разработаны и используются аммиакатные, аммиакатно-уротропиновые, цин-катные, пирофосфатные и другие электролиты. Они не ядовиты, просты по составу и дешевы, обладают высокой электропроводностью и хорошей рассеивающей способностью цианистых электролитов. Выход цинка по току в них значительно выше, чем в цианистых. Наиболее высокой рассеивающей способностью, приближающейся к цианистым электролитам, отличаются аммиакатные, в частности аммиакатно-уротропиновые электролиты. Для приготовления таких электролитов необходимы следующие основные химикаты: Таблица 5.8. Составы и режимы цианистых электролитов. Компоненты Содержание компонентов (г/л) в электролите 1 2 3 Окись цинка 10-20 40-45 8-10 Цианистый натрий 20-30 75-85 15-25 Едкий натр 50-70 40-60 10-25 Сернистый натрий 0,5-5,0 - - Глицерин 0,5-1,0 - - Температура, °С 15-40 15-25 15-25 Плотность тока, А/дм2 1-2 1,5-7 0,5-2 Выход по току, % 80-83 75-80 70-80 Для приготовления электролита необходимо подогреть концентрированный раствор хлористого аммония до 60-70 °С и прибавить к нему при непрерывном помешивании окись цинка или гидрат окиси цинка. После растворения соединений цинка в растворе хлористого аммония и образования комплексных солей цинка в полученный раствор вводят остальные компоненты, доводят водой до рабочего уровня и устанавливают правильную величину рН. При этом если величина рН получилась менее 7, то корректировку рН производят водным раствором аммиака, а при рН = 8,5 и выше эту величину доводят до заданной раствором уксусной кислоты. После этого электролит следует проработать на случайных катодах. Один из таких электролитов имеет следующий состав (г/л) и режим работы: Следует отметить, что электролиты на основе хлористого аммония содержат агрессивный ион хлора. Поэтому промывка деталей в воде (после цинкования) должна быть тщательной, особенно для деталей со сложным профилем, глухими отверстиями и щелевыми зазорами. Пренебрежительное отношение к операции промывки может привести к ускоренной коррозии. Основной недостаток аммиакатных электролитов - наличие в сточных водах солей аммония, которые недопустимы по требованиям санитарии (допускается не более 2,5 мг/л). В связи с этим применение аммиакатных электролитов в отличие от цинкатных сокращается. Основу цинкатных электролитов составляют окись цинка и едкий натр. Ориентировочный состав такого электролита (г/л) и режим работы следующие: Электролит допускает колебания температуры с перегреванием его до 40-50 °С. Для сложнопрофилированных деталей в электролит вводится добавка фенолформальдегидной смолы. Приготовление электролита не имеет специфических особенностей. Пирофосфатный электролит получил наименьшее распространение, но рассеивающая способность его достаточно высока. Его основу составляет пирофосфорнокислый натрий Na4Р2О7*10Н2О и фосфорнокислый аммоний двузамещенный (NН4)2НРО4. Состав электролита (г/л) и его режим работы следующие: Электролит пригоден для деталей средней конфигурации. ecm-zink.ru Каждый элемент батареи отделяется тонкой прослойкой из пластика. Эта прослойка предотвращает возникновение короткого замыкания между рядом находящимися плюсом и минусом соседних элементов. Между электродами и электролитом происходят электрохимические реакции, в результате которых поглощаются или выделяются электроны. Такие реакции создают разницу напряжений между электродами элемента. На внешнюю часть корпуса аккумулятора выводятся две клеммы, с помощью которых он подсоединяется к электрической цепи. Эти клеммы расположены на верху корпуса, однако в некоторых батареях они делаются сбоку. В последнем случае возникает множество проблем, связанных с их расположением, в частности, боковые клеммы облегчают скопление паров электролита внутри батареи, что приводит к быстрому выходу из строя его рабочих элементов. Происходящие электрохимические реакции приводят к медленному износу активных элементов батареи, в частности, отрицательные электроды окисляются и становятся толще, а положительные электроды восстанавливаются и утончаются. По этой причине при покупке аккумулятора для автомобиля всегда следует обращать внимание на гарантийный срок службы устройства. Аккумулятор может работать в ограниченном температурном диапазоне и плохо переносит низкие температуры, поэтому уход за ним состоит в периодических проверках напряжения на его клеммах и его механической целостности. Важно следить за наличием в батареи электролита для кислотных аккумуляторов и составом его. Плотность серной кислоты равна 1,84 г/мл, рабочее же значение плотности электролита составляет 1,3 г/мл. Следует знать, что при приготовлении электролита выделяется большое количество теплоты, поэтому не нужно забывать правило, что следует всегда лить кислоту в воду, и ни в коем случае наоборот. Электролит, плотность которого лежит в пределе 1,07 — 1,30 г/мл, считается пригодным для работы. Этому пределу плотности соответствует концентрация h3SO4 27−40%. Свойства электролита достаточно чувствительны к смене температурного режима окружающей среды, поэтому в зонах с умеренным климатом рекомендуется проверять его состояние два раза в год: в конце осени и в конце весны. Плотность является важной характеристикой кислотного электролита, состав которого определяет ее величину. Прибор, которым измеряется плотность электролита, называется ареометром, который можно купить в любом автомагазине. При его использовании следует учитывать температуру окружающей среды и связанный с ней поправочный коэффициент. Следующая таблица демонстрирует поправочные коэффициенты к полученным показаниям ареометра в зависимости от температуры (градусы Цельсия): Помимо ареометра, для записи измеренных результатов рекомендуется заранее приготовить чистый лист бумаги и карандаш. Проверку необходимо проводить в каждом элементе батареи отдельно. Следующие шаги объясняют порядок действий: При уходе за аккумулятором и контроле плотности электролита необходимо иметь в виду температурный режим. Так, в холодное время года следует поддерживать более высокие значения этой величины (1,30 г/см3), так как она обеспечивает более низкую температуру замерзания жидкости. Например, если значение плотности лежит ниже 1,1 г/см3, то в электролите могут появляться кристаллики льда уже при температуре -6 °C. Летом же лучше снижать плотность заряженной батареи до уровня 1,23 г/см3, поскольку чем она ниже, тем дольше прослужит устройство. Зимой при низких температурах воздуха рекомендуется снимать аккумулятор с автомобиля и заносить его в помещение, в котором следует проводить все контролирующие замеры электролитических параметров. Кроме того, для эксплуатации электроприбора в северных районах страны следует приобрести специальный контейнер-рубашку, который позволяет сохранять тепло корпуса АКБ. Перед измерением уровня электролита в каждой секции батареи следует поставить электроприбор на горизонтальную поверхность. После этого рекомендуется взять стеклянную трубку длиной 25−30 см и диаметром 5−6 мм, опустить ее на дно измеряемой банки, закрыть свободный конец трубочки большим пальцем, чтобы предотвратить спад жидкости в ней при вытягивании из банки, а затем вытянуть ее из электролита и любой линейкой измерить уровень. Эту операцию можно провести с помощью обычного листа бумаги, который следует свернуть в трубочку и опустить на дно измеряемой емкости. При последующем измерении линейкой мокрого отпечатка на листе следует учесть величину погрешности, возникающую из-за капиллярного эффекта. Если при измерениях обнаружен недостаток жидкости в какой-либо емкости батареи, тогда следует в нее добавить нужное количество дистиллированной воды. Делать это следует осторожно, небольшими порциями, поскольку вода, попадая в кислоту, вызывает большое выделение теплоты и вскипание. Добавлять следует именно воду, а не электролит, в противном случае можно серьезно повредить электроприбор. Если старый аккумулятор вышел из строя и пришло время купить новый, то можно поступить двумя способами: во-первых, можно купить уже готовый залитый в АКБ электролит, во-вторых, можно приобрести сухозаправленную батарею и самостоятельно выполнить ее заливку. Первый способ рекомендуется для новичков, ко второму же методу следует прибегать, если прибор будет эксплуатироваться в каких-либо экстремальных условиях. При подготовке раствора самостоятельно необходимо следующее: Аккумуляторный электролит нужного состава готовится согласно инструкции на упаковке путем смешивания кислоты и дистиллята. В ряде случаев их объемы смешиваются в равных количествах. После завершения процедуры надо будет замерить плотность ареометром. В различных моделях автомобилей используют АКБ разного объема, вариации которого составляют от 2,6 до 3,7 л. В любом случае электролит можно приготовить с запасом, а оставшийся раствор необходимо нейтрализовать, бросив в него несколько ложек пищевой соды. Как только рабочий раствор подготовлен, его нужно залить во все емкости батареи. Использовать для этого нужно либо стеклянную воронку, либо стеклянную кружку с удобным носиком. Процесс заполнения банок прибора следует проводить аккуратно и не спеша. Заполнение производят до уровня, когда свинцовые пластины поднимаются над поверхностью электролита на 1−1,5 см. Затем прибор оставляют на 3−4 часа, при этом плотность раствора может незначительно уменьшиться. Через несколько часов после заправки АКБ заряжают. Выполняется это так: на корпусе батареи проверяется значение емкости в Ампер-часах, это число делится на 10, и полученную величину уже используют для установления тока зарядки. Например, если емкость батареи составляет 80 А*ч, тогда ток для ее зарядки равен 8 А. Заряжать следует в течение 4 часов, после чего замеряются значения плотности и уровня электролита, и если они соответствуют рабочим величинам, тогда аккумуляторная батарея готова к использованию. proakkym.ru Откорректировать режим электролиза Откорректировать состав электролита Разбавить электролит водой до нужной концентрации Отфильтровать электролит, на аноды надеть чехлы [c.46] С несколько -меньшим выходам можно проводить электролиз ацетата калия в водном растворе, при этом электролит имеет состав 45 г сухого ацетата калия в 100 г воды. [c.315] При получении тяжелой воды электролизом кислых или щелочных растворов приходится периодически нейтрализовать электролит, причем водород его переходит в воду. Если перед нейтрализацией пропорция дейтерия в растворенной кислоте или щелочи меньше, чем в воде, то такая нейтрализация должна сопровождаться значительным разбавлением. В частности, в этом случае конечный продукт электролиза после нейтрализации не представлял бы собой чистой тяжелой воды. Разные косвенные признаки позволяют предполагать, что такой разницы в пропорции дейтерия между водой и растворенным электролитом нет. Мы, например, получали чистую тяжелую воду как в щелочных, так и в кислых растворах, причем она имела один и тот же показатель преломления в согласии с величиной, полученной американскими авторами, несмотря на различия в составе и концентрации электролита. Затем в нашей лаборатории было установлено, что отгон от нее нейтрализованного щелочного электролита имеет тот же состав, что и отгон от остатка щелочи, нейтрализованной после отделения от нее большей части воды. Значение этого для получения чистой тяжелой воды побудило нас заняться непосредственной проверкой обмена между дейтерием тяжелой воды и водородами растворенных в ней серной кислоты и гидроокиси натрия. [c.13] Корректирование и фильтрация электролита. При железнении в горячих электролитах их состав непрерывно изменяется вследствие испарения воды и понижения кислотности. Для поддержания концентрации компонентов электролита на требуемом уровне в процессе электролиза по ме ре надобности в ванну вводится горячая вода и кислота. Кислота вводится в электролит небольшими порциями через определенные промежутки времени или равномерно по каплям в виде 5—10-процентного раствора. [c.74] В электролитическом методе опробованы различные составы электролита [21, 22]. В первоначальном варианте электролизу подвергали расплав чистого КгТаР затем было найдено, что добавление галогенидов щелочных металлов повышает выход по току. Пятиокись тантала сначала вводили для снижения поляризации анода, но впоследствии состав электролита изменили так, что суммарный электролитический процесс свелся практически к разложению пятиокиси таким образом, этот процесс напоминает получение алюминия электролизом. Например, типичный электролит может иметь следующий состав 50—70% КС1, 20—35% KF, 5—10% КаТаР и 4—5% ТаА-Ванна подпитывается пятиокисью тантала [22 ]. Электролиз осуществляется в стальных котлах, которые служат катодом. В качестве анода обычно применяют угольные стержни. Отходящие газы состоят главным образом из двуокиси углерода, небольшого количества окиси углерода и несвязанного кислорода и практически не содержат фтора. Металлический тантал, осаждающийся на катоде в виде кека с дендритной структурой, дробят, промывают водой и царской водкой. Порошок затем прессуют, спекают и окончательно переплавляют дуговой или электронно-лучевой плавкой в вакууме. [c.20] При электролизе растворов электролит )в происходит конкуренция между растворенным веществом и растворителем за участие в электродном процессе. Поэтому состав продуктов окисления на аноде и восстановления на катоде зависит, в первую очередь, от концентрации раствора. Рассмотрим процесс электролиза разбавленных водных растворов электролитов, в которых концентрации ионов не превышают 1 моль/л. О том, какие частицы (ионы вещества или молекулы воды) будут в первую очередь разр яжаться на электродах, можно судить по их стандартным электродным потенциалам. [c.191] Для того, чтобы окончательно исключить промежуточное образование перекиси водорода при получении персульфата, мы применили метод изотопного разбавления. К электролиту добавлялась перекись водорода с другим изотопным составом кислорода, чем в воде. Если в ходе электролиза образуется перекись водорода из воды, то она должна разбавлять добавленную и изменять ее изотопный состав в направлении приближения к изотопному составу воды. Такое изменение не было обнаружено, несмотря на то, что количество образующегося персульфата во много раз превышало количество перекиси водорода, введенной в электролит. С другой стороны, было найдено, что при добавлении к раствору сульфата 20 г л Н2О2, образование персульфата подавляется и анодный -кислород вначале имеет тот же изотопный состав, как кислород добавлен- [c.18] Электролитическое получение тория возможно также из расплавов хлоридов [848, 618]. Преимущество этого метода состоит в том, что продукты электролиза (кроме тория) не накапливаются в электролите, тогда как при электролизе фторидных расплавов концентрация фторидов натрия и калия непрерывно повышается. Недостатком же, осложняющим технологический процесс, является трудность работы с хлоридом тория он очень жадно реагирует с влагой, поэтому во время электролиза приходится прибегать к атмосфере инертного газа, а приготовление хлорида тория вести довольно сложным путем, например путем термической диссоциации комплексного соединения (КН4)2ТЬС1б. Состав электролита 10% тория, 8% калия и 82% натрия (все в виде хлоридов). Метод осуществлен в полупромышленном масштабе. Анодом служит графитовый тигель, катодом — стержень из сплава хастеллой (17— 187о Мо, 15—18% Сг, 5—7% Ре, остальное никель) температура 780—850° С, плотность тока 300—400 а дм выход по току 65—68%- Катодный осадок, содержащий кристаллы металлического тория и хлориды натрия и калия, обрабатывают водой и разбавленной кислотой, порошок металла промывают ацетоном и высушивают. При электролизе расплава хлорида тория наблюдалось, что металлический торий восстанавливает торий (IV) с образованием двухвалентного тория [849]. [c.329] А/дм 2. Электролиз продолжают, пока содержание ВеСЬ в ванне не снизится до 45%. На это требуется около суток. Затем катод вынимают и заменяют новым. Перед сменой катода температуру ванны повышают до 380° для увеличения текучести электролита. Состав ванны корректируют, добавляя ВеСЬ до исходной концентрации его 54 мольн. %. Выход по току 50%. Осажденный в виде дендритов бериллий промывают водой, затем раствором NaOH, разбавленной HNO3 и спиртом. Вместо многостадийной отмывки применяют возгонку нагревают катод с металлом в вакуумной печи при 700°, возогнанный Be l2, а также и расплавленный, вытекший с катода электролит возвращают на электролиз . В крупных кристаллах содержание бериллия 99,966%, в мелких — 99,937%. Полученный электролизом бериллий можно подвергнуть вакуумной переплавке или направить непосредственно на металлокерамический передел. [c.212] Электрохимическое полирование стали. Легированные стали аустенитного класса типа 1Х18Н10Т можно полировать в фосфорно-сернокислом электролите, в котором содержание воды не должно превышать 20%. Его состав (массовые доли, %) и режим электролиза следующие 70—65 Н3РО4, 20—15 h3SO4, 10—20 Н2О /а = 50 70 А/дм , t = 65 -Ь 75 °С. При более высокой температуре плотность тока может быть понижена до 25—30 А/дм . Высокое качество полирования низколегированных, и в особенности углеродистых, сталей достигается лишь при наличии в электролите ионов шестивалентного хрома, способствующих пассивированию металла и тем самым предотвращающих его травление. [c.74] Методика определения. Электролит меднения [примерный состав электролита 2—3 г u(N0a)2 и 0,03—0,05 г dS04 в 1 л] переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, прибавляют 2 г оксалата аммония и 10 мл 0,1 н. раствора h3SO4. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и переносят в стакан для электролиза. Опустив платиновые электроды, включают ток и начинают электроосаждецие меди сначала при комнатной температуре, а [c.196] chem21.info Состав электролита и его приготовление Медный электролит для гальванопластических работ приготовляют на основе кристаллогидрата сульфата меди CuSО4·5h3О с добавкой серной кислоты h3SО4, повышающей электропроводность. Для приготовления медного электролита отвешивают сульфата меди из расчета на 1 л воды 150–180 г. Растворение сульфата меди лучше всего вести в горячей или теплой воде. После полного охлаждения раствора и доведения его до комнатной температуры электролит фильтруют через ткань и затем в него осторожно вливают серную кислоту. Серную кислоту следует вливать медленно, тонкой струей, во избежание быстрого разогревания электролита и разбрызгивания, что может вызвать тяжелые ожоги. В медных сульфатных ваннах содержание серной кислоты поддерживают в пределах 30–35 г/л. Растворимость сульфата меди значительно снижается с увеличением содержания серной кислоты. При наличии повышенного содержания сульфата меди он выкристаллизовывается на стенках ванны и, что хуже, на аноде, затрудняя процесс электролиза. Избыток серной кислоты в ванне вызывает хрупкие и недоброкачественные отложения меди из-за включения водорода, интенсивно выделяющегося на катоде, особенно при работе с повышенными плотностями тока. При недостаточной концентрации серной кислоты в электролите образуется рыхлый и пористый осадок меди, непригодный для практических целей (табл. 3). Таблица 3. Отклонения, наблюдаемые при работе медного электролита, и меры их устранения Кроме сульфата меди и серной кислоты, для повышения качества гальванонластической меди применяют добавки, например спирт в количестве 8—10 г/л. Добавка спирта значительно улучшает качество меди, делая ее мелкокристаллической, более твердой и упругой. Добавку спирта вводят не более нормы, так как большое количество добавки делает медь хрупкой. Иногда в электролит могут попадать примеси в виде органических веществ, вредно влияющих на работу электролита. К таким веществам относятся клей, некоторые сорта резины и пр. Для устранения органических примесей подогретый электролит окисляют перманганатом калия (2–3 г на 1 л электролита) или удаляют их мелко истолченным активированным углем (2–3 г/л), а затем фильтруют. В обычных гальванопластических электролитах поддерживают температуру на уровне 18–20 °C. Она может повышаться до 25–28 °C за счет выделения теплоты при прохождении электрического тока через электролит. Фильтрование электролита должно осуществляться возможно чаще, это дает возможность удалять из ванн осадок — шлам, накапливающийся в виде порошкообразной меди, графита и пыли. Чем выше плотность тока и чем интенсивнее растворяются аноды, тем больше шлама собирается в ванне, особенно при использовании низкосортной анодной меди. При таких электролитах шлам оседает на дно ванны, но более легкие его частицы, находясь во взвешенном состоянии, благодаря конвекции перемещаются к катоду, что может вызвать засорение гальванопластической меди. Шлам, соприкасаясь с отлагающейся медью на катоде, включается в металл и вызывает образование шероховатостей и шишек, которые мешают дальнейшему равномерному отложению металла. Кроме того, графит, применяемый как электропроводящий слой для форм, также загрязняет электролит, что вызывает вкрапления графита в металл и способствует получению шероховатостей поверхности. Поэтому фильтрование электролита имеет важное значение для получения доброкачественных отложений меди. Обычно фильтрование производится сифонным переливанием электролита через фильтр из сукна, стеклянного или асбестового волокна. librolife.ru Cтраница 1 Состав электролита в ваннах близок к составу отработанного электролита. Убыль цинка в электролите в ходе электролиза и возрастание кислотности непрерывно компенсируются притоком свежего, богатого цинком нейтрального электролита. [1] Состав электролита и режим электролиза оказывают большое влияние на величину внутренних напряжений. Это обстоятельство используется обычно на практике для получения осадков с минимальными внутренними напряжениями. [2] Составы электролитов для наращивания толстых слоев металла практически мало отличаются от составов, применяемых в гальваностегии. [4] Состав электролита поддерживают в допустимых пределах компонентов периодической добавкой солей, заранее приготовленных переплавкой в пламенной печи. [6] Состав электролита для данного случая не приводится. [7] Состав электролита у анодных и катодных участков не остается неизменным при протекании процесса на коррозионном элементе. [8] Состав электролита, поступающего в катодное пространство, кг / м3: марганец ( на металл) 32 - 40, сульфат аммония 130 - 150, добавки мыльного корня. [9] Состав электролита, кг / м3: олово ( на металл) 25, серная кислота 60, фенол-сульфоновая кислота 45 - 50, крезол 2 - 3 и некоторые другие добавки. [11] Состав электролита относительно мало влияет на выход по току, но существенно снижает его присутствие таких примесей, как оксиды ванадия, титана, фосфора. [12] Состав электролита зависит от применяемого сырья. Когда применяется практически чистый хлористый магний, тогда можно легко поддерживать любой ж елательныи состав электролита, корректируя его по мере надобности добавками других солей. [13] Состав электролита подбирают на основе сочетания свойств его компонентов, благоприятствующих электролизу и его показателям. Потребляемое при электролизе сырье должно содержать минимальное количество вредных примесей. [15] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Состав электролита задается с учётом большого числа факторов, определяющих работу электролизера: температуры ванны, растворимости глинозема, вязкости электролита, состояния гарнисажей и др., как отмечено в разделе 1.4. Основная задача технолога состоит в том, чтобы поддерживать стабильное значение к.о. и содержание добавок в пределах, установленных технологической инструкцией. Это довольно непростая задача, т.к. в процессе электролиза состав электролита существенно меняется в результате потери летучих фракций (прежде всего AlFз), потери NaF за счет избирательной пропитки этой солью угольной футеровки, а также поступления примесей с глиноземом и другим сырьем и т.д. Основная форма поддержания состава электролита – это так называемая корректировка, т.е. периодическая компенсация теряемых в процессе электролиза компонентов, прежде всего солей AlF3, CaF2 и NaF. Для определения криолитового отношения, содержания CaF2 и MgF2 отбирают пробы электролита с ванн по установленному графику. Содержание глинозема и угольной пены в пробах должно быть минимальным. Исходя из объёма электролита и результатов анализа, рассчитывается масса добавок индивидуально для каждого электролизера. Способы корректировки могут быть различными. Загрузка AlFз в электролизеры осуществляется путем подсыпки тонким слоем на корку электролита, с которой предварительно удаляется глинозем. Место подсыпки желательно выбрать с продольной стороны электролизера, которая подлежит обработке в ближайшее время. Разовая загрузка фтористого алюминия зависит от мощности электролизера и может составлять от 40 до 100 кг. Загруженный слой фтористого алюминия присыпается глиноземом. Таким способом удается избежать потерь этой добавки за счет пыления и сублимации. Возможна подача фтористого алюминия сразу же после обработки электролизера на свежую корку. Однако и в этом случае вновь загруженная порция фтористого алюминия должна быть присыпана глинозёмом. Загрузка фтористого алюминия в электролизер, как правило, производится с помощью специализированной техники: машин по загрузке фтористого алюминия, через модуль автоматизированного питания фтористым алюминием АПФ или другим механизированным способом. Применяются подвесные бункера с весовыми устройствами типа «потеря в весе», позволяющие подавать на ванны ВТ дозированные порции AlF3. Успешно используется система питания электролизера фтористыми солями в виде их смеси с глиноземом. Смесь готовят на складе глинозема с помощью специальных весовых дозаторов. Готовая смесь (фторглиноземная шихта) с помощью пневмотранспорта перемещается в межкорпусные ёмкости-накопители, откуда её развозят по ваннам. Фтористый алюминий поступает в электролизёры также с глинозёмом после сухой газоочистки, если такой способ газоочистки имеется на предприятии. Все эти источники поступления AlF3 должны быть учтены при расчёте корректировки электролита . Весьма эффективно использовать фтористый алюминий в виде мелких гранул или брикетов. Потери за счет пыления и сублимации при этом минимальны. На электролизёрах ОА получила развитие автоматизированная корректировка состава электролита по температуре ликвидуса, о чём более подробно будет сказано в следующем разделе. Корректировка фтористым кальцием производится по результатам анализов на содержание CaF2 c учетом уровня электролита. Засыпка ведется ровным слоем на поверхность электролита по центру продольной стороны непосредственно после разрушения корки электролита. Сверху CaF2 присыпается тонким равномерным слоем криолита или фтористого алюминия. Соотношение загружаемого фтористого кальция и криолита должно быть 1:2 - 1:3, а с фтористым алюминием 1:1 ¸ 1:2. Поверх фтористых солей загружается очередная порция глинозема. Корректировка фтористым кальцием уэлектролизеров с низким уровнем электролита не производится. Фтористый натрий загружается на открытую поверхность электролита, лучше во время «вспышки» или сразу после её гашения. В таком случае NaF полностью растворяется в электролите и не идет в осадок на подину. Технический криолит чаще применяют для обновления электролита, улучшения отделения пены и снижения науглероженности электролита. Во избежание выпадания криолита в осадок его переплавляют осторожно, небольшими порциями, предварительно подогревая на корке. Наметившаяся в последние годы интенсификация процесса электролиза за счет повышения силы тока на сериях ставит новые, более жесткие требования к составу электролита. Появляется необходимость максимально снизить греющее напряжение в междуполюсном пространстве как за счет электропроводности электролита, так и за счет уменьшения его газонаполнения. Согласно расчетам объем анодных газов, еще не успевших удалиться из-под анода, составляет 20-30% от объёма МПР. Такое количество непроводящего материала вызывает уменьшение эффективного сечения электролита и дополнительное падение напряжение в междуполюсном пространстве на 0,10-0,15 В. Вязкость электролита и условия его циркуляции имеют при этом первостепенное значение. По указанным выше соображениям технолог стремится работать на кислых электролитах, но ограничен в возможности дальнейшего повышения содержания добавок CaF2 и особенно MgF2, не только снижающих проводимость электролита и растворимость в нем глинозема, но и повышающих его вязкость. Что касается уровня электролита и, соответственно, объёма электролита в ванне, то они должны обеспечить нормальный ход электролизера, т.е. растворение достаточного количества глинозема и необходимую теплопередачу из междуполюсного пространства к борту ванны. Анализ энергетического баланса электролизера (раздел 5.9) показывает, что в электролите потребляется порядка 80% всей расходуемой электролизером энергии, из которой 49% расходуется на разложение глинозема, не превращаясь в тепло, а 31% выделяется в виде джоулева тепла и теряется через анод, криолитоглиноземную корку, бортовые стенки и с анодными газами. Такое распределение тепловой энергии показывает, что основная её часть отводится из рабочей зоны через границу электролита с гарнисажем, коркой и анодом. Отсюда следует, что отвод избыточного тепла из междуполюсного пространства происходит преимущественно за счет электролита, точнее его циркуляции от центра к периферии. Избыточное количество электролита приводит к замедлению его циркуляции в направлении от центра анода на периферию и снижению теплопередачи; при недостаточном количестве электролита существенно возрастает число анодных эффектов, часть глинозема выпадает в осадок на подину. Избыточный электролит сливается из ванны, а недостаток восполняется переплавкой оборота, свежего или вторичного криолита. Алюминиевые заводы, особенно оснащенные современными электролизёрами ОА и работающие на кислых электролитах с низким перегревом, сталкиваются с проблемой искусственной наработки в ваннах излишнего электролита. С одной стороны это связано с тем, что электролизёры ОА работают практически без снятия угольной пены и потери электролита невелики. С другой – это результат поступления значительных количеств оксида натрия с сырьевыми материалами и, особенно с глинозёмом. Поступивший оксид натрия взаимодействует с AlF3 электролита по реакции 3Na2O + 2 AlF3 = 6 NaF + Al2O3, при этом образуется 6 молекул NaF и к.о. электролита сдвигается в сторону повышения. Чтобы восстановить исходное к.о., избыточный NaF следует связать добавкой фтористого алюминия: 6 NaF + 2 AlF3 = 2(3NaF . AlF3) Такая реакция справедлива для электролита при к.о. 3,0. Если условно предположить, что электролит имеет к.о. 2,0, то эту же реакцию можно записать как 6 NaF + 3 AlF3 = 3(2NaF . AlF3) При этом масса образовавшегося кислого криолита, рассчитанная по молекулярному весу, возрастет на 37%. Если обратиться к реальным значениям к.о., например: рядовой -2,6, кислый-2,3, то увеличение наработки электролита составит 11%. Этот рост количества электролита оказывается достаточным не только для покрытия его производственных потерь, но и приводит к образованию его избытка, который периодически необходимо сливать из ванн. Так, например, на Саянском алюминиевом заводе при работе с к.о. 2,5-2,6 излишков электролита не образовывалось. При переходе на к.о. 2,28 имело место образование значительных избытков электролита. Использование свежего криолита прекращено. Аналогичная тенденция складывается и на электролизёрах других типов, если они работают без снятия угольной пены и на кислых электролитах. Для нормальной эксплуатации электролизеров с самообжигающимися анодами уровень электролита поддерживают в пределах 15-18 см, стремясь удерживать его по возможности на нижнем пределе. На электролизерах с обожженными анодами, на которых при замене анодов извлекается в виде корки большое количество электролита, технолог стремится иметь некоторый резерв объёма электролита и поддерживает его уровень в пределах 19-22 см. Не менее важная задача - поддержание нормального уровня (или «зеркала») металла в ванне. Что касается роли металла в переносе тепла и выравнивании температуры в ванне, то, несмотря на высокую теплопроводность алюминия, она относительно невелика. При циркуляции электролита со скоростью от 0,01 до 0,2 м/с интенсивность переноса тепла электролитом за счет циркуляции на один-два порядка выше, чем металлом за счет теплопроводности. Однако это не означает, что уровень металла слабо влияет на тепловой баланс электролизёра. Для электролизеров, особенно большой мощности, характерна значительная плотность горизонтальных токов в металле с вытекающими из этого последствиями. Известно, что при понижении уровня металла плотность горизонтальных токов возрастает. Если же принять во внимание другие факторы (удобство обслуживания анодов, стремление иметь более теплоемкую массу в ванне, а также по возможности меньшую глубину погружения анодов в шахту), то необходимо стремиться к более полному заполнению шахты ванны жидким алюминием. Чрезвычайно важным является последний фактор – степень погружения анода. Технологам хорошо известна ситуация, когда при чрезмерном снижении «зеркала» металла (на 4-6 см) и заглублении анодного массива в шахту происходит усиленное обгорание и осыпание анодов, как самообжигающихся, так и обожженных. Образуется большое количество угольной пены. Это одна из наиболее распространенных причин расстройства технологии электролизеров. Стабильность уровня металла регулируется технологом путем задания на выливку металла индивидуально для каждого электролизера. Состав электролита, уровни металла и электролита. Состав электролита
Состав электролитов цинкования и их режимы
Виды электролитов
Цианистые электролиты
советы по подготовке, правила эксплуатации
Электрическая батарея автомобиля представляет собой перезаряжаемый аккумулятор, который обеспечивает электрической энергией двигатель при его запуске и позволяет функционировать всем системам транспортного средства. Работоспособность батареи определяется его выходным напряжением, которое в большей степени зависит от состава электролита для аккумуляторов.Общая информация
Аккумуляторная батарея получила такое название потому, что она состоит из нескольких ячеек, которые располагаются одна за другой в ряд. Такое устройство является последовательным соединением электрических элементов в цепи, что позволяет увеличить выходное напряжение. Каждая ячейка батареи представляет собой закрытый сосуд, в котором расположены два электрода, погруженные в специальную жидкость — электролит, представляющий собой смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Он выступает в качестве среды, обеспечивающей ионный обмен между электродами.
Положительные электроды — пластины, которые состоят из пентоксида свинца, а отрицательные электроды — пластины из активного свинца. Они объединяются и группируются с помощью контактных прослоек горизонтального и вертикального типа. Такая структура обеспечивает равномерное распределение электрического тока. Объединение положительных и отрицательных свинцовых пластин называется элементом. Как правило, отрицательные пластины имеют большую толщину.
Клемма аккумулятора является либо положительной, либо отрицательной. Положительная клемма имеет больший размер, поэтому выполнить правильную установку батареи не составит никакого труда даже новичку. Если подсоединить неправильно аккумулятор, то есть перепутать плюс и минус, тогда можно повредить всю электрическую цепь.Концентрация кислоты
Основным компонентом электролита автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ) является концентрированная серная кислота. Но на чистой серной кислоте устройство работать не может, поэтому в составе автомобильного электролита также присутствует дистиллированная вода. Государственный стандарт ГОСТ 667–73 регулирует качество серной кислоты, поставляемой для АКБ. Важность соблюдения этого ГОСТа связаны с резким снижением срока службы устройства в случае использования грязной серной кислоты.Правила эксплуатации
Измерение плотности
Первым делом следует открыть каждую емкость в батарее, плотность электролита в которой должна быть измерена.
Плотность является физической величиной, размерность которой определяется как г/см3. В случае электролита после проведенных измерений следует удостовериться, что ее колебания во всех элементах АКБ не превышают 0,2−0,3 г/см3. Если средняя величина плотности по всем емкостям АКБ лежит ниже установленного значения в паспорте, тогда необходимо зарядить аккумулятор.Уровень жидкости
Еще одной ключевой характеристикой аккумуляторной батареи, за которой необходимо следить регулярно, является уровень электролита в каждом элементе. Согласно общим рекомендациям, он не должен быть ниже 1−1,5 см верхнего края пластин.Подготовка электролита и батареи
Канистра с дистиллятом, которая продается в каждом автомагазине, приобрести эту воду можно и в аптеке.
Во время приготовления раствора следует соблюдать элементарные правила химической безопасности, которые заключаются в добавлении воды в электролит не большими порциями, что может привести к вскипанию и разбрызгиванию во все стороны жидкости, а тонкой струей. При этом трубкой рекомендуется плавно перемешивать раствор.
Электролиз воды состав электролита - Справочник химика 21
Основным сырьем для процесса электролиза воды является сама вода. Чистая вода имеет большое электрическое сопротивление— порядка 108 Ом-м. Чтобы электролиз шел при достаточно низком напряжении, нужно в составе электролита иметь сильно диссоциированные соединения. Их ионный состав должен быть таким, чтобы на катоде выделялся только водород, а на аноде — кислород. Эти соединения не должны вызывать в водном растворе коррозию стали и других металлов, из которых изготавливаются электролизеры и аппаратура. Всем этим требованиям удовлетворяют едкие щелочи, которые, кроме того, дешевы. Из них и приготавливают электролит. [c.10]
Кроме доступности, дешевизны и малой агрессивности, электролиты, применяемые для электролиза воды, должны иметь высокую электропроводность, позволяющую снизить потери напряжения на преодоление омического сопротивления электролита в ячейке, и такой ионный состав, чтобы на катоде могли протекать только процессы с образованием газообразного водорода, а на аноде — с образованием кислорода. Для этого в электролите должны отсутствовать ионы, которые могут выделяться на электродах с образованием других продуктов электролиза. Ниже приведены значения стандартных потенциалов выделения некоторых ионов из 1 и. водных растворов [c.31]Состав электролита и его приготовление. Занимательная гальванотехника: Пособие для учащихся
Состав - электролит - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Состав - электролит
Состав электролита, уровни металла и электролита
Похожие статьи:
poznayka.org
Химический состав электролита
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
В качестве электролита может использоваться раствор щел или кислоты, расплавленный карбонат или твердый оксид.
Щелочные электролиты, например гидрооксид калия, используются обы в электролизерах (двойник топливного элемента — вместо производства эле рической энергии за счет потребления топлива они производят топливо за потребления электроэнергии). Использования щелочи в топливных элеме стараются избегать, так как присутствие в воздухе (который используется в честве окислителя) углекислого газа приводит к образованию нераствори карбонатов, которые ухудшают свойства электролита. Лишь в особых случ когда окислителем является чистый кислород, топливные элементы с электро. том КОН демонстрируют высокую эффективность. Такие топливные элеме используются в космической отрасли.
Растворы кислот имеют более высокую коррозионную активность, чем лочи, однако относительно слабые кислоты могут достаточно эффективно пользоваться в топливных элементах. В частности, широкое применение и фосфорная кислота1). Она устойчива к диоксиду углерода. Для эффективной боты необходимо поддерживать температуру электролита в диапазоне от 150 220 °С. При этом давление в системе должно быть повышено, чтобы жидко, не закипела. При более низких температурах электрическая проводимость твора слишком мала, а при более высоких возникают проблемы с прочное используемых материалов. Предлагается также использовать твердые кисло качестве электролита для топливных элементов (см. п. 7.5.7). Их использова может помочь в решении неприятной проблемы, связанной с просачиван метанола через мембрану от анода к катоду (см. п. 7.5.6).
Большая часть твердооксидных электролитов, таких как стабилизирован цирконий и диоксид церия, обладают анионной проводимостью, т. е. явля проводниками для отрицательных ионов, например О2-. Существуют и пре жены для использования и электролиты с катионной проводимостью.
Твердополимерный электролит, как правило, является проводником прото как и кислоты. Однако, как и в случае твердооксидных электролитов, разр тываются и исследуются также и твердополимерные электролиты с катион проводимостью.
'* Фосфорная кислота довольно слабая, что подтверждается ее ежедневным потреблением бителей напитка кока-кола, в состав которого она входит.
7.3. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ
В ТОПЛИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ
Тип химических реакций, протекающих в топливном элементе, ;ісит как от вида используемого топлива, так и от типа электролита. Некото - е из наиболее распространенных комбинаций описаны ниже и показаны на люстрациях (см. с. 278).
7.4.1. Щелочные электролиты
В водородно-кислородных топливных элементах с щелочным ектролитом (обычно КОН) токообразующим является ион ОН. Так как ион держит атом кислорода, на аноде образуется вода.
Диссоциация КОН в электролите описывается уравнением:
КОН ^ К+ + ОН' • (8)
На аноде нейтральные атомы водорода соединяются с гидроксильными ио - ми, в результате чего образуются молекулы воды и электроны, образующие во внешней цепи:
2Н2 + 40Н - -> 4Н20 + 4е" . (9)
На катоде электроны снова образуют ионы гидроксила:
4е~ + 02 + 2НгО -> 40Н - . (10)
Электролит в этих реакциях, разумеется, не расходуется. Общее уравнение
лЦИИ
2Н2+02^2Н20. (11)
РАБОТА
Выше мы говорили о том, что газ, находящийся в цилиндрическом сосуде с поршнем, может совершать работу. Какова эта работа? Сила, действующая на поршень со стороны газа, равна рА, где А …
ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Подведем некоторое количество Q теплоты к газу, находящему- ■ : цилиндре с адиабатическими стенками и поршнем внутри, который может ■сремещаться без трения. Наличие адиабатических стенок означает, что тепло - р …
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ
При изменении температуры некоторого фиксированного количества газа будет меняться его внутренняя энергия. Если при этом объем газа остается постоянным (например, газ помещен в сосуд с жесткими стенками), то изменение его …
msd.com.ua
.
.jpg)
Тест-драйв
Автолитература
Свежий номер
Популярные статьи
| «Где эта улица, где этот дом?» |
 |
| Свежий номер |
 |