Катодное выделение цинка, никеля из водных растворов. Перенапряжение водорода

Поверхность этих металлов тормозит реакцию выделения водорода, что проявляется в большей величине перенапряжения водорода.

Ni²⁺ +2e=Ni 1

2H₂O + 2e=H₂ + 2OH^- 2
Начиная с плотности тока i потенциал реакции 1 стал больше потенциала реакции 2. В этом случае на катоде протекают обе реакции. Ряд стандартных потенциалов разделен на 3 группы. Из водных растворов металл не выделяется. От Al – H2 –совместное выделение металла и водорода, после H2 – выделение только металла.

2H⁺ + 2e=H₂ pH<7

2H₂O + 2e=H₂ + 2OH pH>=7

2H₂O – 4e = O₂+ 4H pH <=7

4OH – 4e = O + 2H₂O pH>7
1 закон Фарадея.

Масса прореагировавшего на электроде вещества прямо-пропорциональна количеству электричества.

k-электро-химический эквивалент.

Q-количество электричества.

Mn-молярная масса эквивалента.

I-сила тока.

τ-время.

F-число Фарадея 26,8 А/ч моль.

M-молярная атомная масса.
z-число электронов.

Закон Фарадея.

Масса прореагировавших на электродах веществ пропорциональна их эквивалентам.

m1\Mn1=m2\Mn2

ВТ-выход по току.

ВТ=m_{прореагир}\m_расч *100%

m_{прореагир}-масса вещества, выделившегося на электроде.

m_расч-масса вещества рассчитанного по формуле.

Рафинирование металлов.

Анодную плотность тока выбираем такой, чтобы происходило окисление Al и металла с большим потенциалом. Оставшемся на аноде. Катодную плотность тока выбираем такой, чтобы происходило восстановление наименьшего алюминия, т.е. металла с меньшим потенциалом оставшимся в электролите.