86 от авторов расплавленные электролиты используются в различных областях науки и техники, например при получении электролизом многих активных металлов, в том числе редкоземельных, в качестве электролитов в высокотемпературных химических источниках тока и т. д. несомненными преимуществами электролиза расплавленных солей являются высокая проводимость электролита и высокие скорости электродных процессов. <...> Мольный объем, связанный с плотностью через молярную массу, является термодинамической характеристикой жидкости. его изменение в зависимости от параметров системы представляет собой источник ценной информации о межчастичных расстояниях, которые, в свою очередь, отражают природу сил, действующих между компонентами. <...> Дилатометрический метод. заключается в определении объема, который занимает расплав известной массы при заданной температуре. для этого навеску соли загружают в ампулу из металла или кварца, плавят, доводят до нужной температуры, после чего находят объем, занятый расплавом соли. уровень расплава в дилатометре определяют с помощью катетометра или металлического щупа. <...> Пикнометрический метод. заключается в определении массы соли известного объема. для этого пикнометр известного объема заполняют расплавом соли и затем измеряют ее массу. данный метод удобен для изучения солей с большой упругостью паров и разлагающихся на воздухе расплавов, однако определение с его помощью точного объема, занимаемого расплавом, затруднительно. плотность при использовании дилатометрического и пикнометрического методов находят из соотношения ρ = m — масса расплава, г; V — объем расплава, см3 m, V где ρ — плотность расплава, г/см3 . <...> ; Метод максимального давления в пузырьке газа. достаточно удобен и прост в технологическом исполнении. суть данного метода заключается в медленном выдувании пузырьков газа, инертного по отношению к расплаву, образующихся на конце капилляра, полупогруженного <...>
Электрохимия_расплавленных_солей.pdf
удк 66(075.8)
э455
авторы:
Ю. п. зайков, в. а. ковров, а. а. катаев,
а. в. суздальцев, а. с. холкина, п. с. першин
научный редактор
доктор химических наук, профессор в. М. рудой
рецензенты:
кафедра химии и процессов горения
уральского института гпс МЧс россии
(и. о. начальника кафедры
кандидат технических наук, доцент е. в. гайнуллина);
а. п. храмов, кандидат технических наук,
старший научный сотрудник
института высокотемпературной электрохимии
электрохимия расплавленных солей : [учеб.-метод. пособие] /
э455
[Ю. п. зайков и др. ; науч. ред. в. М. рудой] ; М-во образования
и науки рос. Федерации, урал. федер. ун-т. — екатеринбург :
изд-во урал. ун-та, 2014. — 88 с.
ISBN 978-5-7996-1261-0
в учебно-методическом пособии излагаются основы подготовки и
проведения экспериментов по исследованию термодинамических и кинетических
свойств расплавленных солей.
предназначено для самостоятельной подготовки магистрантов к выполнению
лабораторных работ по дисциплине «электрохимия расплавленных
солей».
удк 66(075.8)
ISBN 978-5-7996-1261-0
© уральский федеральный университет, 2014
Стр.3
Содержание
от авторов .....................................................................................................................5
1. оПредеЛение ПЛоТноСТи раСПЛаВоВ СоЛеЙ ...............................6
1.1. теоретическая часть .......................................................................................6
1.1.1. плотность расплавленных солей ........................................................6
1.1.2. Мольный объем расплава ....................................................................9
1.2. экспериментальная часть ............................................................................10
1.2.1. Методика выполнения работы ..........................................................10
1.2.2. приготовление электролита KCl — PbCl2
....................................... 11
1.2.3. обработка экспериментальных данных ...........................................12
1.2.4. оформление отчета ............................................................................14
1.3. задания к лабораторной работе ...................................................................15
1.4. контрольные вопросы и задания для подготовки к коллоквиуму ...........15
рекомендуемая литература..................................................................................15
2. ЭЛеКТроЛиЗ. ЗаКонЫ ФарадеЯ. ВЫХод По ТоКУ..........................16
2.1. теоретическая часть .....................................................................................17
2.1.1. электролиз ..........................................................................................17
2.1.2. законы Фарадея ..................................................................................21
2.1.3. выход по току .....................................................................................23
2.1.4. электролитическое рафинирование
металлов в расплавах солей .............................................................26
2.2. экспериментальная часть ............................................................................27
2.2.1. Методика выполнения работы ..........................................................27
2.2.2. обработка экспериментальных данных ...........................................30
2.2.3. оформление отчета ............................................................................30
2.3. контрольные вопросы и задания для подготовки к коллоквиуму ...........31
рекомендуемая литература..................................................................................31
3. ЭЛеКТродЫ СраВнениЯ дЛЯ раСПЛаВЛеннЫХ СоЛеЙ ..............32
3.1. теоретическая часть .....................................................................................33
3.1.1. электродный потенциал ....................................................................33
3.1.2. измерение э. д. с. ................................................................................38
3.1.3. конструкции электродов ...................................................................42
3
Стр.4
3.2. экспериментальная часть ............................................................................43
3.2.1. Методика выполнения работы ..........................................................43
3.2.2. приготовление электролита ..............................................................46
3.2.3. обработка экспериментальных данных ...........................................47
3.2.4. оформление отчета ............................................................................48
3.3. задания к лабораторной работе ...................................................................48
3.4. контрольные вопросы и задания для подготовки к коллоквиуму ...........49
рекомендуемая литература..................................................................................49
Приложение .........................................................................................................50
4. КаТоднаЯ ПоЛЯриЗаЦиЯ В ГаЛоГениднЫХ раСПЛаВаХ .........53
4.1. теоретическая часть .....................................................................................54
4.2. экспериментальная часть ............................................................................58
4.2.1. выбор и приготовление расплава .....................................................59
4.2.2. Методика выполнения работы ..........................................................61
4.2.3. обработка экспериментальных данных ...........................................64
4.2.4. оформление отчета ............................................................................65
4.3. задания к лабораторной работе ...................................................................65
4.4. контрольные вопросы и задания для подготовки к коллоквиуму ...........66
рекомендуемая литература..................................................................................66
Приложение 1 ......................................................................................................68
Приложение 2 ......................................................................................................70
5. иЗУЧение ТерМодинаМиКи СВинЦа
В дВоЙнЫХ СПЛаВаХ МеТодоМ Э. д. С. ................................71
5.1. теоретическая часть .....................................................................................71
5.2. экспериментальная часть ............................................................................76
5.2.1. приготовление электролита KCl — PbCl2
.......................................77
5.2.2. концентрационный гальванический элемент .................................78
5.2.3. Методика выполнения работы ..........................................................79
5.2.4. обработка экспериментальных данных ...........................................80
5.2.5. оформление отчета ............................................................................83
5.3. задания к лабораторной работе ...................................................................84
5.4. контрольные вопросы и задания для подготовки к коллоквиуму ...........84
рекомендуемая литература..................................................................................85
Приложение .........................................................................................................86
Стр.5