Запрошуємо до співпраці виконавців курсових та дипломних робіт на взаємовигідних умовах.

Електрохімія

ЕлектрохіміяЕлектрохімія — розділ хімічної науки, в якому розглядаються системи і міжфазні межі при протіканні через них електричного струму, досліджуються процеси в провідниках, на електродах (з металів або напівпровідників, включаючи графіт) і в іонних провідниках (електролітах). Електрохімія досліджує процеси окислення і відновлення, що протікають на просторово-розділених електродах, перенесення іонів і електронів. Пряме перенесення заряду з молекули на молекулу в електрохімії не розглядається. Багато хімічних реакцій протікають лише при підводі енергії ззовні. Часто їх проводять в електролітичних комірках (електролізерах) на електродах, сполучених із зовнішнім джерелом струму. Вивчення цих реакцій дає інформацію про природу і властивості різних речовин, а також дозволяє отримувати за допомогою електросинтезу нові хімічні сполуки. Електрохімічні процеси широко застосовуються в промисловості. Як приклад можна привести виробництво хлору і алюмінію, гальваностегію і електричну екстракцію. Гальванічні елементи, що перетворюють хімічну енергію в електричну, складають основу джерел струму – батарей і акумуляторів, а також паливних елементів. Електрохімія вивчає і інші електричні явища: поведінка іонів в розчинах електролітів і проходження струму через такі розчини; розділення іонів в електричному полі (електрофорез); корозію і пасивацію металів; електричні ефекти в біологічних системах (біоелектрохімія); фотоелектрохімічні процеси (вплив світла на електрохімічні реакції в осередках).  Систематичні електрохімічні дослідження стало можливим проводити лише після створення постійного достатньо могутнього джерела електричного струму. Таке джерело з'явилося на рубежі 18–19 ст. в результаті робіт Л. Гальвані і А. Вольти. Займаючись дослідженням фізіологічних функцій жаби, Гальвані випадково створив електрохімічний ланцюг, що складається з двох різних металів і м'яза препарованої лапки жаби. Коли до лапки, закріпленої за допомогою мідного утримувача, торкалися залізним зволіканням, також сполученим з утримувачем, м'яз скорочувався

Аналогічні скорочення відбувалися і під дією електричного розряду. Гальвані пояснив даний феномен існуванням «тваринної електрики». Інше тлумачення цим дослідам дав Вольта, що порахував, що електрика виникає в місці зіткнення двох металів, а скорочення м'яза жаби – це результат проходження через неї електричного струму. Струм виникав і у тому випадку, коли між двома металевими дисками, наприклад цинковим і мідним, поміщали просочений солоною водою губчастий матеріал (сукно або папір) і замикали ланцюг. Послідовно з'єднавши 15–20 таких «елементів», Вольта в 1800 створив перше хімічне джерело струму – «вольтів стовп».  Вплив електрики на хімічні системи відразу зацікавив багато учених. Вже в 1800 У. Николсон і А. Карлейль повідомили, що вода розкладається на водень і кисень, коли через неї пропускають електричний струм за допомогою платинової і золотої тяганини, сполученої із стовпом «вольта». Найбільш важливими з ранніх електрохімічних досліджень були роботи англійського хіміка Х. Деві. У 1807 він виділив елемент калій, пропускаючи струм через злегка зволожений твердий гідроксид калію. Джерелом напруги служила батарея з 100 гальванічних елементів. Аналогічним чином був отриманий металевий натрій. Пізніше за Деві, використовуючи ртутний електрод, виділив за допомогою електролізу магній, кальцій, стронцій і барій.  Асистент Деві М. Фарадей досліджував зв'язок між кількістю електрики (твором сили струму на якийсь час), що протікає через кордон розділу електрод/розчин, і викликаними їм хімічними змінами. Був створений прилад (відомий тепер як газовий кулонометр) для вимірювання кількості електрики за об'ємом водню і кисню, що виділилися в електролітичному осередку, і було показано (1833), що кількість електрики, необхідна для отримання даної кількості речовини, не залежить від розміру електродів, відстані між ними і числа пластин в

1 2 3 4

Схожі роботи