Скачать презентацию электролиз. Презентация на тему "электролиз"

Английский физик и химик, один из основателей электрохимии В конце 18 века он приобрел репутацию хорошего химика. В первые годы XIX века Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества, в том числе на расплавленные соли и щелочи

Для предохранения металлов от окисления, а также для придания изделиям прочности и лучшего внешнего вида их покрывают тонким слоем благородных металлов (золото, серебро) или малоокисляющимися металлами (хром, никель). Предмет, подлежащий гальваническому покрытию, тщательно очищают, полируют и обезжиривают, после чего погружают в качестве катода в гальваническую ванну. Электролитом является раствор соли металла, которым осуществляется покрытие. Анодом служит пластина из того же металла. Гальваностегия Покрытие металлов слоем другого металла при помощи электролиза

Для придания слепку электропроводимости его покрывают графитовой пылью, погружают в ванну в качестве катода и получают на нем слой металла нужной толщины. Затем путем нагревания удаляют воск Для получения копий с металлических предметов (монет, медалей, барельефов и т. п.) делают слепки из какого-нибудь пластичного материала (например, воска) Получение копий с предметов при помощи электролиза Гальванопластика

Якоби Борис Семенович ()- русский физик и изобретатель в области электротехники, разработчик процесса гальванопластики в 19 веке

Изобрел первый электродвигатель с непосредственным вращением вала Создал коллектор для выпрямления тока Изобрел пишущие телеграфные аппараты Осуществил движение лодки при помощи электрической энергии Создал приборы для измерения электрического сопротивления, изготовил эталон сопротивления, сконструировал вольтметр

Кислотные аккумуляторы Активные вещества аккумулятора сосредоточены в электролите и положительных и отрицательных электродах, а совокупность этих веществ называется электрохимической системой. В свинцово-кислотных аккумуляторных батареях электролитом является раствор серной кислоты (H 2 SO 4), активным веществом положительных пластин - двуокись свинца (PbO 2), отрицательных пластин - свинец (Pb)

Актуальность электролиза объясняется тем, что многие вещества получают именно этим способом Получение неорганических веществ(водорода, кислорода, хлора, щелочей и т.д.) Получение металлов(литий, натрий, калий, бериллий, магний, цинк, алюминий, медь и т.д.) Очистка металлов (медь, серебро,…) Получение металлических сплавов Получение гальванических покрытий Обработка поверхностей металлов (азотирование, борирование, электрополировка, очистка) Получение органических веществ Электродиализ и обессоливание воды Нанесение пленок при помощи электрофореза

Ссылки на источники информации и изображений: И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская Химия профильный уровень 10 класс Primenenie-elektroliza.jpg Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев Н.Н. Сотский Физика 10 класс

Слайд 2

Сущность электролиза Практическое применение электролиза

Слайд 3

Сущность электролиза

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролитов. Для осуществления электролиза к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока присоединяют катод, а к положительному полюсу - анод, после чего погружают их в электролизер с раствором или расплавом электролита. Электроды, как правило, бывают металлические, но применяются и неметаллические, например графитовые (проводящие ток).

Слайд 4

В результате электролиза на электродах (катоде и аноде) выделяются соответствующие продукты восстановления и окисления, которые в зависимости от условий могут вступать в реакции с растворителем, материалом электрода и т. п., - так называемые вторичные процессы. Металлические аноды могут быть: а) нерастворимыми или инертными (Pt, Au, Ir, графит или уголь и др.), при электролизе они служат лишь передатчиками электронов; б) растворимыми (активными); при электролизе они окисляются.

Слайд 5

В растворах и расплавах различных электролитов имеются разноименные по знаку ионы, т. е. катионы и анионы, которые находятся в хаотическом движении. Но если в такой расплав электролита, например расплав хлорида натрия NaCl, опустить электроды и пропускать постоянный электрический ток, то катионы Na+ будут двигаться к катоду, а анионы Cl– - к аноду. На катоде электролизера происходит процесс восстановления катионов Na+ электронами внешнего источника тока: Na+ + e– = Na0

Слайд 6

На аноде идет процесс окисления анионов хлора, причем отрыв избыточных электронов от Cl– осуществляется за счет энергии внешнего источника тока: Cl– – e– = Cl0 Выделяющиеся электронейтральные атомы хлора соединяются между собой, образуя молекулярный хлор: Cl + Cl = Cl2, который и выделяется на аноде. Суммарное уравнение электролиза расплава хлорида натрия: 2NaCl -> 2Na+ + 2Cl– -электролиз-> 2Na0 + Cl20

Слайд 7

Окислительно-восстановительное действие электрического тока может быть во много раз сильнее действия химических окислителей и восстановителей. Меняя напряжение на электродах, можно создать почти любой силы окислители и восстановители, которыми являются электроды электролитической ванны или электролизера.

Слайд 8

Известно, что ни один самый сильный химический окислитель не может отнять у фторид-Иона F– его электрон. Но это осуществимо при электролизе, например, расплава соли NaF. В этом случае на катоде (восстановитель) выделяется из ионного состояния металлический натрий или кальций: Na+ + e– = Na0 на аноде (окислитель) выделяется ион фтора F–, переходя из отрицательного иона в свободное состояние: F– – e– = F0 ; F0 + F0 = F2

Слайд 9

Продукты, выделяющиеся на электродах, могут вступать между собой в химическое взаимодействие, поэтому анодное и катодное пространство разделяют диафрагмой.

Слайд 10

Практическое применение электролиза

Электрохимические процессы широко применяются в различных областях современной техники, в аналитической химии, биохимии и т. д. В химической промышленности электролизом получают хлор и фтор, щелочи, хлораты и перхлораты, надсерную кислоту и персульфаты, химически чистые водород и кислород и т. д. При этом одни вещества получают путем восстановления на катоде (альдегиды, парааминофенол и др.), другие электроокислением на аноде (хлораты, перхлораты, перманганат калия и др.).

Слайд 11

Электролиз в гидрометаллургии является одной из стадий переработки металлсодержащего сырья, обеспечивающей получение товарных металлов.Электролиз может осуществляться с растворимыми анодами - процесс электрорафинирования или с нерастворимыми - процесс электроэкстракции.Главной задачей при электрорафинировании металлов является обеспечения необходимой чистоты катодного металла при приемлемых энергетических расходах.

Слайд 12

В цветной металлургии электролиз используется для извлечения металлов из руд и их очистки. Электролизом расплавленных сред получают алюминий, магний, титан, цирконий, уран, бериллий и др. Для рафинирования (очистки) металла электролизом из него отливают пластины и помещают их в качестве анодов в электролизер. При пропускании тока металл, подлежащий очистке, подвергается анодному растворению, т. е. переходит в раствор в виде катионов. Затем эти катионы металла разряжаются на катоде, благодаря чему образуется компактный осадок уже чистого металла. Примеси, находящиеся в аноде, либо остаются нерастворимыми, либо переходят в электролит и удаляются.

Слайд 13

Гальванотехника – область прикладной электрохимии, занимающаяся процессами нанесения металлических покрытий на поверхность как металлических, так и неметаллических изделий при прохождении постоянного электрического тока через растворы их солей. Гальванотехника подразделяется на гальваностегию и гальванопластику.

Слайд 14

Гальваностегия (от греч. покрывать) – это электроосаждение на поверхность металла другого металла, который прочно связывается (сцепляется) с покрываемым металлом (предметом), служащим катодом электролизера. Перед покрытием изделия необходимо его поверхность тщательно очистить (обезжирить и протравить), в противном случае металл будет осаждаться неравномерно, а кроме того, сцепление (связь) металла покрытия с поверхностью изделия будет непрочной. Способом гальваностегии можно покрыть деталь тонким слоем золота или серебра, хрома или никеля. С помощью электролиза можно наносить тончайшие металлические покрытия на различных металлических поверхностях. При таком способе нанесения покрытий, деталь используют в качестве катода, помещенного в раствор соли того металла, покрытие из которого необходимо получить. В качестве анода используется пластинка из того же металла.

Слайд 15

Гальванопластика– получение путем электролиза точных, легко отделяемых металлических копий относительно значительной толщины с различных как неметаллических, так и металлических предметов, называемых матрицами. С помощью гальванопластики изготовляют бюсты, статуи и т. д. Гальванопластика используется для нанесения сравнительно толстых металлических покрытий на другие металлы (например, образование "накладного" слоя никеля, серебра, золота и т. д.).

Слайд 16

Слайд 17

Посмотреть все слайды

Слайд 2

Основная химическая промышленность

Получение галогенов, водорода.
Получение щелочей.
Электросинтез органических веществ - Получают сложные фторорганические соединения, тетраалкильные производные свинца, например себациновую (декандиновую) кислоту и др.

Слайд 3

Металлургия

Получение щелочей (из расплавов)
Получение малоактивных металлов. (из растворов)
Рафинирование (очистка) металлов – очищают Cu, Ni, Pbи др.

Слайд 4

Гальваностегия

Это процесс, который позволяет покрыть изделие слоем (плёнкой) благородного металла защитить его от коррозии, повысить стойкость на износ, произвести декоративную отделку. Гальванические цеха есть на многих металлургических и других заводах.

Слайд 5

Покрытие предметов слоем благородного металла

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 10

В 1837 г. русский ученый Б.С. Якоби открыл способ получения абсолютно точных рельефных копий предмета. Для этого с предмета делают слепок из пластичного материала (гипс, воск) и помещают его в электролитическую ванну в качестве катода. При пропускании через ванну электрического тока слепок покрывается слоем металла. Затем слепок отделяют от полученной копии и используют снова. Гальванопластика позволяет быстро изготавливать металлические копии и воспроизводить их в любом количестве. Так изготавливают медали, монеты, произведения искусства.

Слайд 11

Изготовление медалей, монет

Слайд 12

В 1845 г. в Санкт – Петербурге было организовано предприятие герцога Лихтенбергского, на котором таким способом изготавливали барельефы для Исаакиевского и Петропавловского соборов, Эрмитажа, Зимнего дворца, Большого театра. Позолота прекрасно сохранилась до наших дней.

Слайд 13

Произведения искусства

Барельефы для:

Исаакиевского собора

Слайд 14

Петропавловского собора

Слайд 15

Эрмитажа

Слайд 16

Зимнего дворца

Слайд 17

Большого театра

Слайд 18

Производство музыкальных пластинок

В 1888 г. немецкий инженер Берлинер предложил использовать в качестве носителя звука цинковый диск, покрытый тонким слоем воска. С диска снимали металлическую копию – матрицу. Затем, воспроизводя копии матрицы штамповкой из целлулоида, эбонита, каучука, получали грампластинки. Первая такая пластинка хранится в Национальном музее США.

В 1957 – 1958 гг. в США начался выпуск стереофонических пластинок. Матрицу изготавливали способом прессования из листов винипласта или калиброванного по толщине свинца (1 - 2 мм), покрывали тонким слоем порошка, который проводит ток (графит), помещали в электролитическую ванну. На матрице осаждался слой металла (обычно меди). Потом этот слой отделяли и использовали для штамповки. С помощью матрицы можно изготовить большое число пластинок, сходных с оригиналом.

Макияж. Уход за кожей и волосами. Маникюр