320 likes | 880 Views
TECHNICKÉ VYUŽITIE ELEKTROLÝZY alebo O článkoch, gaalvanostégii, korózii a inom. PaedDr. Jozef Beňuška j benuska @nextra.sk. Chemické zmeny prebiehajúce na elektródach možno v praxi využiť rozličným spôsobom: 1. Galvanostégia 2. Elektrometalurgia 3. Elektrolytický kondenzátor
E N D
TECHNICKÉ VYUŽITIE ELEKTROLÝZY alebo O článkoch, gaalvanostégii, korózii a inom PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk
Chemické zmeny prebiehajúce na elektródach možno v praxi využiť rozličným spôsobom: 1. Galvanostégia 2. Elektrometalurgia 3. Elektrolytický kondenzátor 4. Zábrana pred vlhnutím muriva 5. Elektrické články 6. Korózia
1. Galvanostégia (galvanické pokovovanie) - je vedný odbor zaoberajúci sa pokovovaním kovových predmetov elektrolytickým spôsobom. - + Cu SO42- Cu2+ Predmety, ktoré sa majú pokoviť tvoria katódu.
+ + + + - - + - - - - - - - - - - 2. Elektrometalurgia - je vedný odbor zaoberajúci sa výrobou alebo čistením kovov elektrolýzou. Vaňa z uhlíku naplnená zmesou bauxitu a kryolitu. Precho- dom prúdu sa zmes taví - na dne sa usadzuje čistý hliník.
+ + + - - 3. Elektrolytický kondenzátor V hliníkovej nádobe je elektrolyt, do ktorého je ponorená hliníková elektróda. Al Prechodom prúdu sa na elektróde utvorí vrstva Al2O3, ktorá je izolant medzi anódou a katódou - vznikol kondenzátor.
dióda 220V 30V 4. Zábrana pred vlhnutím muriva V stavebných materiáloch sú kapiláry, ktorými voda vzlína zo základov stavby a zvlhčuje steny. Elektrolyt v kapilárach sa elektrolýzou rozkladá, čiastočka- mi soli sa kapiláry zaplnia. Kyslík a vodík vzniknutý pri elektrolýze vyprchávajú zo steny a urýchľujú jej vysúšanie.
5. Galvanické články • Galvanický článok: • je zdroj jednosmerného napätia, ktorý sa skladá • z elektrolytu a dvoch chemicky odlišných elektród.
- - - - - - - - - - - - - - Ak kovovú elektródu ponoríme do vodného roztoku soli daného kovu, tak buď do roztoku vstupujú z kovu ďalšie ióny alebo sa z roztoku na kov vylučujú. Zn + + + + + + + + + + + + + + + ZnSO4 Zn2+ + SO42-
- - - - - - - - - - - - - - Cu + + + + + + CuSO4 Cu2+ + SO42- + + + + + + + + + Na rozhraní kovu a roztoku vznikne elektrická dvojvrstva, ktorej prislúcha elektrické napätie.
Zn Cu + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + + - - 1. Elektrické články Ue Medzi elektródami z chemických rozličných materiálov ponorenými v elektrolyte je elektrické napätie.
...sťahy svalstva pri dotyku dvoma rôznymi kovmi. Luigi Galvani (1737-1798),taliansky lekár a prírodovedec
Daniellov článok Ue = 1,1V - Cu Zn + vodný roztok CuSO4 vodný roztok ZnSO4 Pórovitá vrstva zabraňuje miešaniu roztokov, ale umožňuje prechod iónov
V 1. Elektrické články - polarizovaný článok - + K A - + Produkty elektrolýzy menia povrch elektród...
V 1. Elektrické články - polarizovaný článok - + K A - + obvodom tečie prúd opačného smeru. Ak zdroj napätia odpojíme,
1. Elektrické články - polarizovaný článok Elektródy sa pri elektrolýze polarizujú. Elektromotorické napätie vzniknuté polarizáciou elektród tzv. polarizačné napätie, má opačnú polaritu, ako napätie zdroja pôvodne zapojeného na elektródy. Horná hranica polarizačného napätia je rozkladné napätie.
1. Elektrické články - polarizovaný článok Voltov článok (Ue=1V): Zn (H2SO4 +H2O) Cu+ Elektrolýzou vzniká polarizovaný článok s opačným elektromotorickým napätím. +Zn (H2SO4 +H2O) H2-
Zostrojil prvý zdroj dlhšie- trvajúceho elektrického prúdu Allesandro Volta (1745-1827),taliansky fyzik
suchý článok Ue=1,5 V Zloženie: - uhlíková tyčka s mosadznou čiapočkou, - salmiak (NH4Cl) zahustený škrobovým mazom, - zinková nádoba tvaru valčeka.
Pb Pb Akumulátor -je osobitným druhom galvanického článok, ktorý sa stáva zdrojom napätia po prechode prúdu elektrolytom. Olovený akumulátor: H+ SO42- H+ Ponorením olovených elektród do zriedenej H2SO4 sa na elektródach utvoria vrstvičky PbSO4.
- + - + Pb Pb Akumulátor Nabíjanie: H+ SO42- H+ Anóda: Katóda:
Pb Pb Akumulátor Vybíjanie: - + H+ SO42- H+ Anóda: Katóda:
Akumulátorová batéria Akumulátory spojené za sebou tvoria akumulátorovú batériu. Kapacita akumulátora – udáva náboj, ktorý je akumulátor schopný vydať pri vybíjaní.
Príklad: ( 113 / 2 ) K olovenému akumulátoru s kapacitou 40 A.h paralelne pripojíme 2 žiarovky. Každou z nich prechádza prúd 200 mA. O aký čas treba akumulátor opäť nabiť? [ 100 h ]
Korózia - je porušenie povrchu kovu elektrochemickým pôsobením. Kovy pri styku s vodou tvoria mikročlánky, ktoré sú zdrojom prúdov spôsobujúcich elektrolýzu a kov, ktorý tvorí anódu sa naleptáva.
Ochrana pred koróziou: • Nátery, laky • - zmenšujú napätie mikročlánkov • Katódova ochrana • - chránený kov sa pripojí na záporný pól zdroja napätia