电解时的电极反应.ppt
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1、2 电解时的电极反应,对电解池,当 E外加 E分解, 发生电解反应。 对于在阳极、阴极均有多种反应可以发生的情况下, 阳极,析出电势愈负的离子愈易析出; 阴极,析出电势愈正的离子愈易析出。,超电势的存在使电解需要消耗更多的能量,可以通过电极表面的改性来降低超电势从而达到节能的目的。例如:在电解NaCl时,用表面涂Pt的Ti电极代替传统的石墨电极,可节能10%。 大部分金属离子的超电势很小,可忽略不计,析出电势等于可逆电极电势。 H析出的超电势较大,其析出电势甚至小于Zn、Cd、Ni等金属离子的析出电势。可以利用氢超电势进行电镀、制备金属。,金属的析出与氢超电势,例:电解制备金属Zn,阴极: Z
2、n2|Zn 和 H|H2,当 j 1000 A cm-2 时,(H2/Zn) = 1.06 V 设Zn2和H活度均为1,有, ir (H+|H2)= r -= - 1.06V (Zn2+|Zn), Zn先析出,Zn2+ + 2e- Zn = - 0 .8V 2H+ + 2e- H2 = 0V,金属离子的分离,不同的金属离子在水溶液中有着不同的析出电势,电解时必然具有不同的分解电压,可以控制外加电压和溶液pH值的大小使金属离子彼此分离而不析出氢气。,若第二种离子反应时,前一种离子的活度降至初始浓度的10-7以下,认为这两种离子得到很好的分离。则此两种离子间的析出电势差值应满足如下要求:,例:用P
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