Національний Технічний Університет України "КПІ їм. Ігоря Сікорського"

Кафедра технології електрохімічних виробництв

Хіміко-технологічний факультет

Ukrainian (UA)Russian (RU)English (United Kingdom)
П'ятниця, 22 вересня 2017
Студентам Самостійна робота

Електроліз іонних розплавів

Розділ 1. Вступ. Іонні розплави як окремий вид електролітів

Завдання на СРС:
1.Навести порівняльну характеристику величин електропровідності іонних розплавів та водних електролітів.
2. Довести, що кінетичні співвідношення , виведені для водних розчинів, є справедливими і для високотемпературних електролітів і електрохімічних систем
3. Пояснити механізм впливу катіонного складу електролітів на параметри електродних процесів у високотемпературних системах
4. проаналізувати хімічну та електрохімічну стійкість у різних розплавах таких матеріалів, як метал, кераміка, графіт, пластмаси.

Розділ 2. Електролітичне одержання лужних та лужноземельних металів

Завдання на СРС
1. Встановити причину низького виходу за струмом натрію при електролізі гідроксидного розплаву
2. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі гідроксидного розплаву при одержанні металічного натрію. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
3. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі хлоридного розплаву при одержанні металічного натрію. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
4. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
5. Довести, чому літій не можна одержати при електролізі гідроксиду літію.
6. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі розплаву при одержанні металічного магнію. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
7. Ввстановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі розплаву при одержанні металічного кальцію, барію та стронцію. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.

Розділ 3. Електролітичне одержання алюмінію та тугоплавких металів

Завдання на СРС
1. Вивчити фізико-хімічні властивості алюмінію. Навести приклади застосування алюмінію у техніці та побуті.
2. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі розплаву при одержанні металічного алюмінію. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
3. Дати технічне обґрунтування використанню кріоліто-глиноземного розплаву для одержання алюмінію.
4. Розкрити природу анодного ефекту. Встановити причини появи такого ефекту. Показати, як можна використати цей в цілому небажаний ефект.
5. Пояснити, яким чином на практиці досягається стабільність робочої температури при роботі електролізера для одержання алюмінію.
6. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при електролізі розплаву при одержанні вольфраму та молібдену. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді. Пояснити, яким чином на параметри електролізу впливає склад електроліту.
7. Обґрунтувати склад електролітів для одержання ніобію, танталу, гафнію.

Розділ 4. Електрохімічне формування металічних та неметалічних покриттів в іонних розплавах

Завдання на СРС
1.Встановити, за якими критеріями іонні розплави мають переваги перед водними розчинами для нанесення гальванічних покриттів.
2. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при нанесенні алюмінієвих та олов’яних покриттів. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
3. Навести схему, згідно з якою на стальному електроді можна осадити покриття з карбіду вольфраму. Встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при нанесенні боридних, силіцид них та карбідних покриттів. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
4. встановити, які катодні та анодні процеси перебігають при нанесенні боридних, силіцид них та карбідних покриттів. Скласти рівняння електродних реакцій на катоді та на аноді.
5. Хімічні та електрохімічні теорії процесів очистки стального литва від окалини та пригару з використанням іонних розплавів.
6. Навести приклади використання аномальних явищ в електрохімії іонних розплавів для одержання оксидних матеріалів та полірування поверхні металів.
7. переваги високотемпературних паливних елементів у порівнянні з паличними елементами, в яких використовуються водні розчини кислот та лугів.
8. Струмоутворюючі процеси при роботі літій-нітратного елемента. Написати рівняння реакцій, які мають місце на позитивному та негативному електродах при роботі такого хімічного джерела струму.
9. навести схему та пояснити принцип дії термоелектрохімічного генератора електричної енергії та водню.