анионы - окисление. В процессе анодного оксидирования алюминиевые детали проходят несколько последовательных стадий обработки: очистку, травление, анодирование, покраску и герметизацию. Анод размягчает накипь на ТЭНе, предохраняет водонагреватель от коррозии и продлевает его эксплуатационный срок.
Что такое анод и катод?
это электрод поляризованного электрического устройства, через который в устройство поступает обычный ток. движение вверх, восхождение), электрод радио- или электротехнического прибора или устройства (напр., гальванического элемента, электронной лампы, электролитической ванны), характеризующийся тем, что движение электронов. Анод для водонагревателя – это важная деталь, которая продлевает срок его службы.
Что такое электролиз? Анод и катод. Физико-химический процесс
Магниевый анод – это одна из деталей накопительного электрического водонагревателя. Знание того, что такое анод и катод, является ключевым в электрохимии и помогает понять основные принципы работы простейших аккумуляторов и гальванических элементов. Хотя в батареях анод является положительным полюсом, в светодиодных лампах он противоположен, а анод является отрицательным полюсом. Что такое анод и катод, в чем их практическое применение. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — и Facebook — * Анодом обычно называют электрически положительный полюс источника тока или электрод некоторого прибора, присоединённый к положительному полюсу Смотрите видео онлайн «Что такое анод» на.
Значение слова анод. Что такое анод?
Каждая полуэлемента гальванической ячейки содержит электрод и электролит.. Когда происходит химическая реакция, одна из полуэлементов теряет электроны на своем электроде в процессе окисления; в то время как другой получает электроны для своего электрода, через процесс восстановления. Процессы окисления происходят на аноде, а процессы восстановления - на катоде. Фарадей был тем, кто придумал этот термин в 19 веке. Лучшее определение анода - это электрод, который теряет электроны в реакции окисления. Обычно это связано с положительным полюсом прохождения электрического тока, но это не всегда так. Хотя в батареях анод является положительным полюсом, в светодиодных лампах он противоположен, а анод является отрицательным полюсом. Обычно направление электрического тока определяется, оценивая его как чувство свободных зарядов, но если проводник не металлический, то положительные заряды, которые образуются, передаются на внешний проводник.. Это движение подразумевает, что у нас есть положительные и отрицательные заряды, которые движутся в противоположных направлениях, поэтому говорят, что направление тока - это путь положительных зарядов катионов, находящихся в аноде, к отрицательному заряду анодов. В гальванических элементах, имеющих металлический проводник, ток, генерируемый в реакции, следует по пути от положительного полюса к отрицательному.
Но в электролизерах, не имеющих металлический проводник, а электролит, можно обнаружить ионы с положительным и отрицательным зарядом, которые движутся в противоположных направлениях.. Термоэлектронные аноды получают большую часть электронов, которые поступают с катода, нагревают анод и должны найти способ рассеивания. Это тепло генерируется в напряжении, которое возникает между электронами. Специальные аноды Существует особый тип анодов, например, внутри рентгеновских лучей. В этих трубках энергия, производимая электронами, помимо рентгеновских лучей, генерирует большую энергию, которая нагревает анод.. Это тепло происходит при различном напряжении между двумя электродами, и это оказывает давление на электроны.
Электролиз и его виды Электролиз — это процесс окислительно-восстановительной реакции. Протекает на электродах при проведении электрического тока через раствор.
Электролитами называют вещества, проводящие ток. Применение Часто используется там, где требуется обработка металлов, очистка окружающей среды и анализов химических соединений. В электрохимии электролиз тоже нашёл своё применение. Например, с его помощью наносят цинковое покрытие стальных листов и деталей. Электролиз растворов и расплавов Главное отличие — в наличии или отсутствии растворителя. Электролиз растворов протекает с участием растворителя, а в электролизе расплавов в нём нет необходимости. Здесь участвуют ионы самого вещества — электролита. Процесс электролиза или зарядки аккумулятора Процессы представлены связью обратной катоду и аноду.
Анод — электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция — называется восстановителем. Катод — электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция — называется окислителем.
Отсюда возникает вопрос — где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны. В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде. В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя катода к восстановителю аноду.
Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод — это плюс, а анод — это минус. Внимание: ток всегда втекает в анод! Или то же самое на схеме: Процесс электролиза или зарядки аккумулятора Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот — химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества. В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом.
Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему! При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот.
Словарные статьи охватывают широкий круг вопросов, от истории России и ее науки, которым отведено два полутома словаря, до юриспруденции. Манера изложения словаря лишена привычной стилизации и некоторые статьи изложены художественным языком. В составлении словаря принимали участие именитые ученые того времени, в том числе Д. Словарь будет интересен широкому кругу читателей и полезен тем, кто хочет познакомиться с представлениями о науке и культурными особенностями России того времени. Большая советская энциклопедия анод от греч.
Химические источники тока. Электрод электронного прибора ионного прибора , соединяемый с положительным полюсом источника электрического тока. Положительный полюс электролитной ванны см. Положительный электрод электрический дуги см.
Основные понятия по гальваническим покрытиям
| Анодирование: что это такое, применение, процесс | Анод – это электрод прибора, который присоединяется к положительному полюсу необходимого источника питания. |
| Что такое анод и катод, в чем их практическое применение | Анод не должен содержать примесей, отрицательно влияющих на внешний вид и структуру покрытий. |
| Значение слова АНОД. Что такое АНОД? | Узнаем, что такое ванны химического никелирования и для чего нужно использовать анодную защиту в таких ваннах. |
| Анод- важная деталь для бойлеров | Анод – это электрод некоторого прибора, в который втекает электрический ток (в его конвенциональном понимании как поток положительных зарядов), в противоположность катоду из которого он вытекает. |
Правила подбора анодов для водонагревателей
Анод не должен содержать примесей, отрицательно влияющих на внешний вид и структуру покрытий. Что такое анод и катод? Чем они отличаются друг от друга? Как определить где анод и где катод. Что такое электролиз и где его применяют? В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае – это минус.
Электролиз
Итак, анионы и катионы устремляются соответственно к аноду и катоду. Здесь и происходит химическая реакция. Чтобы успешно решать задания по этой теме и писать реакции, необходимо разделять процессы на катоде и аноде. Именно так и будет построена эта статья. Чтобы установить, какая реакция идет на катоде, прежде всего, нужно определиться с активностью металла: его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов. Если на катоде появился активный металл Li, Na, K то вместо него восстанавливаются молекулы воды, из которых выделяется водород. Если металл средней активности Cr, Fe, Cd - на катоде выделяется и водород, и сам металл. Малоактивные металлы выделяются на катоде в чистом виде Cu, Ag. Замечу, что границей между металлами активными и средней активности в ряду напряжений считается алюминий. При электролизе на катоде металлы до алюминия включительно!
Электролиз — воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами — с помощью источника питания запускается какая-то реакция. Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах? Анод — электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция — называется восстановителем. Катод — электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция — называется окислителем.
Отсюда возникает вопрос — где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны. В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде. В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя катода к восстановителю аноду. Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод — это плюс, а анод — это минус. Внимание: ток всегда втекает в анод!
Или то же самое на схеме: Процесс электролиза или зарядки аккумулятора Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот — химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества. В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом.
Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты. Схема заряда АКБ Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция.
Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются. На заметку. Как определить анод и катод Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах. Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы.
Это можно сделать по следующим признакам: маркировка, нанесённая на корпус элемента; длина выводов детали; показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов; использование источника тока с известной полярностью. Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус К — это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, — это плюс А. Так графически указано прямое направление тока — от «А» к «К». Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец.
Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой катодный вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 ДМ служит таким примером. Примеры нанесения меток на диоды Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка — это положительный электрод, короткая — отрицательный вывод. К тому же форма корпуса обрез края окружности может служить ориентиром. Полярность выводов led-диодов При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов.
Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки — на аноде и аналогично минус — на другом электроде. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм.
Включение светодиода через ограничивающий резистор Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов. Процессы, протекающие при электролизе Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путем электролиза. Кроме того, электролиз используется для рафинирования очистки меди, никеля, свинца, а также для получения водорода, кислорода, хлора и ряда других химических веществ. Сущность электролиза заключается в выделении из электролита при протекании через электролитическую ванну постоянного тока частиц вещества и осаждении их на погруженных в ванну электродах электроэкстракция или в переносе веществ с одного электрода через электролит на другой электролитическое рафинирование.
В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. Этот электрод называется катодом.
Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом: У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения — названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного. С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также.
Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах. Заключение Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов. У этих слов с аналогичными названиями одинаковое количество букв, что проиллюстрировано ниже: Во всех перечисленных случаях ток вытекает из катода, а втекает в анод. Пусть вас не собьёт с толку путаница: «почему у аккумулятора катод положительный, а когда его заряжают — он становится отрицательным? Помните у всех элементов электроники, а также электролизеров и в гальванике — в общем у всех потребителей энергии анодом называют вывод, подключаемый к плюсу. На этом отличия заканчиваются, теперь вам проще разобраться что плюс, что минус между выводами элементов и устройств. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи: Теперь вы знаете, что такое анод и катод, а также как запомнить их достаточно быстро.
Основные понятия по гальваническим покрытиям
Дополнительно могут быть проведены и другие операции — отжиг, пассивация и т. Между операциями проводится промывка. Первые четыре операции — подготовка поверхности, то есть удаление с нее механических, органических, оксидных загрязнений. При этом травлением удаляются толстые оксидные слои, а декапированием активированием — тонкие, непосредственно перед электролизом нанесением покрытия. Электролиз при химическом нанесении покрытия заменяется на безтоковое осаждение из специального раствора, содержащего соль металла, восстановитель и добавки. Электролит — раствор, проводящий электрический ток за счет ионной проводимости. В гальванике электролит — раствор, из которого осаждаются металлические и неметаллические покрытия. Электролит в гальванотехнике содержит соль осаждаемого металла кроме электролитов анодирования и хромирования и добавки — буферные для регулирования водородного показателя - рН , блескообразующие, фоновые для увеличения электропроводности раствора. Понравилась статья?
Оцените статью. Всего 1 клик! Любое копирование информации возможно только с разрешения владельца сайта. Читайте также статьи.
Дуговой разряд. Материалом А. О словаре Большая советская энциклопедия — одна из крупнейших и авторитетнейших мировых энциклопедий, в которой содержится более 100 тысяч статей на самые разные темы: наука, искусство, история, техника и так далее. Первое издание содержало 65 томов и вышло еще в 1920-1940 годах прошлого века, третье — в 1970-х. В составлении энциклопедии принимали участие ведущие ученые и научные коллективы Советского Союза. Несмотря на достаточную давность, издание до сих пор не утратило своей актуальности и широко используется, переведено на многие языки мира. Адресовано самому широкому кругу читателей. Добавить свое значение Предложите свой вариант значения к слову анод Отправить.
Он так называется по той же причине — в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки. У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод. Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом: У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения — названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного. С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах. Заключение Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов.
Кроме принудительной организации полезных электрохимических процессов, аноды применяются и для защиты от последствий нежелательных, побочных электрохимических процессов. Анод в вакуумных электронных приборах В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. В электронных лампах и рентгеновских трубках конструкция анода такова, что он полностью поглощает электроны. А в электронно-лучевых приборах анод является элементом электронной пушки. Он поглощает лишь часть летящих электронов, формируя после себя электронный луч.
Анод что такое
При этом металл осаждается восстанавливается на минусовом электроде реакция восстановления. То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками — подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором. В электронике Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме: Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи. Он так называется по той же причине — в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки. У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод. Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом: У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения — названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного.
С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы.
Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У электролитов — противоположно. Как определить что минус, а что плюс у диода Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.
Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Внешние признаки: ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий; вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус; Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы. Обратите внимание!
Газы отводятся помощью специальной трубки. Для заполнения околоанодного пространства и снижения сопротивляемости растеканию тока применяется коксо-минеральный состав. Имеет четыре электрода в заземлителе и общую массу 43 кг. МГБ — ферросилидовый, блочный, глубинный. Применяется в сфере электрохимической защиты. Имеет упрощенную конструкцию, газооотводную трубку, небольшой вес. Удобны в монтаже и отличаются доступной ценой. Средний ресурс — от 35 лет. МКГ — ферросилидовый, комплектный, глубинный. Подходит для установки грунтах, имеющих высокое анодное сопротивление. Имеет вид контейнера с электродом, возле которого находится коксо-минеральный активатор. Кожух анодного заземлителя крепится с помощью специальных фиксаторов, что позволяет формировать блочную конструкцию. Предусмотрена трубка для отвода газов с перфорацией. Изделие отличается небольшим временем выхода в рабочий режим и минимальным сопротивлением растеканию тока. МТП — магнетитовый, поверхностный. Применяется для защиты металлических подземных конструкций от коррозии. Конструктивно имеет вид электрода длиной два метра. Крепление кабеля к контактной поверхности осуществляется с помощью специальной пружины. Число заземлителей можно регулировать. Ресурс — от 35 лет. МТКП — магнетитовый, комплектный, поверхностный. Применяется на участках с большим удельным сопротивлением. Бывает для вертикальной и горизонтальной установки. Имеет вид контейнера с расположенным внутри электродом. Кожух при сделан из оцинкованной стали и активно растворяется в грунте.
Например, все типы диодов кроме стабилитронов проводят ток только в одном направлении. Если вы подключили тестер или омметр к диоду, и он показал незначительное сопротивление, то к положительному щупу прибора подключен анод, а к отрицательному — катод. Если известен тип проводимости транзистора, то с помощью того же тестера можно определить выводы эмиттера и коллектора. Между ними сопротивление бесконечно велико тока нет , а между базой и каждым из них проводимость будет только в одну сторону, как у диода. Зная тип проводимости, по аналогии с диодом, можно определить: где анод, а где катод, а значит определить выводы коллектора или эмиттера см. Что касается вакуумных диодов, то их невозможно проверить путем измерения обычными приборами. Поэтому их выводы расположены таким образом, чтобы исключить ошибки при подключении. В электронных лампах выводы точно совпадают с расположением контактов гнезда, предназначенного для этого радиоэлемента. Анод и катод: где плюс, а где минус? Из сказанного выше следует, что ток всегда течет в направлении от анода к катоду. Вывод один — на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Придерживаясь этого правила можно безошибочно определить, где плюс, а где минус. В гальванотехнике на катоде происходит реакция восстановления. То есть положительные ионы из раствора оседают на катоде. По этому признаку определяем знак минус. Как определить катод и анод радиодеталей мы рассмотрели выше. Если есть схема устройства то по ней довольно легко можно указать направление тока, и, соответственно, назначение электродов.
Выяснение катода и анода
это электрод, через который проходит обычный ток входит в поляризованное электрическое устройство. Анод размягчает накипь на ТЭНе, предохраняет водонагреватель от коррозии и продлевает его эксплуатационный срок. Понять разницу между катодом, анодом, положительным и отрицательным зарядом проще всего, вспомнив некоторые положения из электрохимии.
Устройство и принцип работы
- Полярность светодиода как определить плюс и минус
- Катод и анод — это плюс или минус: как определить
- Содержание
- Основные понятия по гальваническим покрытиям
Как определить что минус, а что плюс (у диода)
- Что такое анод?
- анод | это... Что такое анод?
- Что такое анод и катод?
- Применение анода
- Самые популярные аноды
- Анод - Anode
Анод - Anode
Включение светодиода через ограничивающий резистор Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов. Процессы, протекающие при электролизе Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путем электролиза. Кроме того, электролиз используется для рафинирования очистки меди, никеля, свинца, а также для получения водорода, кислорода, хлора и ряда других химических веществ. Сущность электролиза заключается в выделении из электролита при протекании через электролитическую ванну постоянного тока частиц вещества и осаждении их на погруженных в ванну электродах электроэкстракция или в переносе веществ с одного электрода через электролит на другой электролитическое рафинирование.
В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. Этот электрод называется катодом. Электрод, предназначенный для приема эмиттированных катодом электронов, называется анодом. На анод подают более высокий и положительный относительно катода потенциал.
В отличие от электронной электропроводности металлов в электролитах растворах солей, кислот и оснований в воде и в некоторых других растворителях, а также в расплавленных соединениях наблюдается ионная электропроводность. Электролиты являются проводниками второго рода. В этих растворах и расплавах имеет место электролитическая диссоциация — распад на положительно и отрицательно заряженные ионы. Химия электролиза. Если в сосуд с электролитом — электролизер поместить электроды, присоединенные к электрическому источнику энергии, то в нем начнет протекать ионный ток, причем положительно заряженные ионы — катионы будут двигаться к катоду это в основном металлы и водород , а отрицательно заряженные ионы — анионы хлор, кислород — к аноду.
У анода анионы отдают свой заряд и превращаются в нейтральные частицы, оседающие на электроде. У катода катионы отбирают электроны у электрода и также нейтрализуются, оседая на нем, причем выделяющиеся на электродах газы в виде пузырьков поднимаются кверху. Электрический ток во внешней цепи представляет собой движение электронов от анода к катоду. При этом раствор обедняется, и для поддержания непрерывности процесса электролиза приходится его обогащать. Так осуществляют извлечение тех или иных веществ из электролита электроэкстракцию.
Если же анод может растворяться в электролите по мере обеднения последнего, то частицы его, растворяясь в электролите, приобретают положительный заряд и направляются к катоду, на котором осаждаются, тем самым осуществляется перенос материала с анода на катод. Так как при этом процесс ведут так, чтобы содержащиеся в металле анода примеси не переносились на катод, такой процесс называется электролитическим рафинированием. Если электрод поместить в раствор с ионами того же вещества, из которого он изготовлен, то при некотором потенциале между электродом и раствором не происходит ни растворения электрода, ни осаждения на нем вещества из раствора. Такой потенциал называется нормальным потенциалом вещества. Если на электрод подать более отрицательный потенциал, то на нем начнется выделение вещества катодный процесс , если же более положительный, то начнется его растворение анодный процесс.
Значение нормальных потенциалов зависит от концентрации ионов и температуры. Принято считать нормальный потенциал водорода за нуль. В табл. Кроме того, в водных растворах всегда имеются ионы водорода, которые будут выделяться ранее, чем все металлы, имеющие отрицательный нормальный потенциал, поэтому при электролизе последних значительная или даже большая часть энергии затрачивается на выделение водорода. Два разнополярных электрода Путем специальных мер можно воспрепятствовать в известных пределах выделению водорода, однако металлы с нормальным потенциалом меньше 1 В например, магний, алюминий, щелочноземельные металлы получить электролизом из водного раствора не удается.
Их получают разложением расплавленных солей этих металлов. Нормальные электродные потенциалы веществ являются минимальными, при них начинается процесс электролиза, практически требуются большие значения потенциала для развития процесса. Разность между действительным потенциалом электрода при электролизе и нормальным для него потенциалом называют перенапряжением. Оно увеличивает потери энергии при электролизе. С другой стороны, увеличивая перенапряжение для ионов водорода, можно затруднить его выделение на катоде, что позволяет получить электролизом из водных растворов ряд таких более отрицательных по сравнению с водородом металлов, как свинец, олово, никель, кобальт, хром и даже цинк.
Это достигается ведением процесса при повышенных плотностях тока на электродах, а также введением в электролит некоторых веществ.
Итак, зачем же нам нужен магниевый анод, то есть, почему возникает коррозия? Кислород, растворяясь в воде, вызывает коррозию. Соли, придавая воде агрессивные свойства, вызывают коррозию. Ионы железа, вступая в контакт с кислородом, образуют оксиды, которые отделяются от стенок бака. Таким образом, стены водонагревателя делаются тоньше и рано или поздно коррозия образует сквозные дыры в стенах бойлера. Коррозия мешает также нагреву воды: образованный на ТЭНе слой накипи увеличивает время нагрева воды, увеличивает расход электроэнергии, увеличивает траты на сервисное обслуживание и чистку ТЭНа. Магниевый анод специалисты называют катодной защитой.
Почему так происходит? Наиболее активные металлы — сильные восстановители. Калий — как раз такой металл, поэтому обратный процесс восстановления активных металлов из соединений осуществить сложно. При электролизе водных растворов солей активных металлов на катоде протекает восстановление не катионов этих металлов, а воды с образованием водорода. Разберем порядок восстановления катионов металлов на катоде в зависимости от их активности. Последовательность разрядки катионов зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжения. Если у катода накапливаются молекулы воды и катионы металла, который находится в ряду напряжения после водорода, то восстанавливаются ионы металла. Если у катода накапливаются молекулы воды и катионы металла, который стоит в начале ряда напряжения от лития до алюминия включительно, то восстанавливаются ионы водорода из молекул воды.
Пример 6. В катодном пространстве накапливается гидроксид натрия. Электролиз водных растворов солей карбоновых кислот В результате электролиза водных растворов солей щелочных металлов карбоновых кислот происходит образование углеводородов вследствие рекомбинации углеводородных радикалов. Впервые этот процесс осуществил Г. Пример 7. При этом металл анода окисляется растворяется , а образующиеся катионы металла перемещаются к катоду и восстанавливаются на нём до металла. Таким образом, металл растворимого анода осаждается на катоде. Пример 8. Электролиз с растворимым анодом находит применение для электролитической очистки металлов электролитическое рафинирование. В качестве катода используется медная пластина из чистого металла.