Макет страницы
Скачок потенциала на отдельном электроде вычисляется по уравнению Нернста. Полученное значение называется равновесным потенциалом и относится к неработающему электроду. Потенциал работающего электрода (электрода, на котором идет электродный процесс) всегда больше равновесного вследствие поляризации. Поляризацией называется отклонение потенциала электрода от равновесного значения. Потенциал работающего электрода меняется в зависимости от силы тока. Эта зависимость, выраженная графически, называется поляризационной кривой. Чем круче поднимается поляризационная кривая (более сильно меняется потенциал электрода от плотности тока), тем меньше поляризация.
На основании поляризационных кривых можно определить условия («потенциал — плотность тока»), при которых будет выделяться одно вещество из смеси двух веществ или одновременно два вещества. На рисунке 5 приведены поляризационные кривые четырех веществ: А, В, С и D. Потенциалы выделения веществ А и В близки. При потенциале Е\ и силе тока /, будет выделяться только одно вещество В. Если же потенциал и силу тока уменьшить до E2 и I2, то будут одновременно выделяться два вещества. При потенциале E3 и силе тока I3 начнет выделяться вещество А. Поляризация электродов при выделении веществ В и С происходит примерно в равной степени, так как наклон поляризационных кривых по существу одинаков. Но выделяются на электродах эти вещества при разных потенциалах, например при ЕА и £5, поэтому их легко разделить электролитическим методом. Однако в соответствии с уравнением Нернста равновесный потенциал электрода в процессе электролиза при уменьшении концентрации разряжающегося иона (выработка) становится более отрицательным. Поэтому в процессе электролиза потенциалы выделения двух металлов могут сближаться. В электролит часто вводят различные добавки, изменяющие структуру осадков, улучшающие рассеивающую способность ванны и т. д. К добавкам относятся комплексообразо-ватели. Они, связывая ионы металла в комплекс, снижают их
J
концентрацию в растворе и де-
AB С
В лают потенциал металла более / отрицательным.
Некоторые металлы не удается выделить электролизом водных растворов. Это металлы, обладающие большим отрицательным потенциалом (щелочные, щелочноземельные), а также металлы, на которых имеется небольшое перенапряжение водорода (ванадий, ниобий, тантал, титан, цирконий). В определенных уело-
Рис. 5. Поляризационные кривые
