Порядок выполнения работы.

Работа выполняется на электрохимической установке «Катунь». В качестве электродов используются: катод – листовая медь, анод – графит.

 

Состав раствора с ионами меди следующий (г∕л):

– медный купорос CuSO₄∙5H₂O – 200 г∕л;

– серная кислота H₂SO₄ – 50 г∕л.

Работа выполняется в следующем порядке:

1)Медные пластинки – катоды перед покрытием зачищаются наждачной бумагой и обезжириваются в органическом растворителе (ацетоне), после чего промываются в проточной воде.

2)После просушивания образцы взвешиваются и определяются их начальный вес m_н, г.

3)Пластики – катод опускается в раствор до заданной глубины, определяющей площадь покрытия S_к.

4)Устанавливается заданное межэлектродное расстояние l, плотность тока i_к, время электролиза t.

5)По окончании электролиза катод извлекается из раствора, промывается в проточной воде и сушится.

6)Катод с осадком меди взвешивается и определяется его вес m_к.

7)Устанавливается количество осажденной меди по формуле 2.7:

(2.7)

 

8) Определяется теоретическое количество меди по закону Фарадея, выраженного формулой 2.8:

(2.8)

 

где q – электрохимический эквивалент меди, q =1,186 г∕А∙ч=0,33 мг∕Кл;

I – сила тока, А;

t – время электролиза, ч.

9) Определить выход по току .

10)Определить напряжение электролизера по формуле (2.1) при следующих данных:

φ_а= + 0,34 В, φ_к= -0,14 В, α = 0, β = 0,02, χ = 0,45 Ом^–1 ·см ^–1

11) Определить удельный расход электроэнергии (Вт∙ч∕г) и выход по энергии.

12) Построить графики зависимости:

а) Концентрации меди в растворе С_Си от времени электролиза t при заданных токовых параметрах, (предварительно необходимо рассчитать начальную концентрацию меди в растворе).

13) Определить время и расход электроэнергии, необходимые на очистку раствора от меди до значений предельно – допустимой концентрации в 1мг∕л.

14) Выводы по работе.

 

 

Рисунок 2.1 – Схема процесса

 

Таблица 2.1 – Исходные данные

 

вариант	i A/дм2	Sĸ Дм²	Ɩ См	φа B	φк В	mобщ г	m0 г	t0 г	χ Ом–1 ·см –1

 

Контрольные вопросы:

1. Какие процессы могут протекать на электродах при катодном

восстановлении?

2. Какой анодный материал можно применять при катодном

восстановлении и почему?

3. Какие факторы определяют напряжение на электродах?

4. От чего зависит эффективность очистки раствора электрохи-

мическими методами?