Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 279
Текст из файла (страница 279)
Чем выше ц, тем меньше угол при вершине пирамиды. Подобны Э. по дислокационному механизму не требует затраты энергии на образование двумерных критич. зародышей. При высоких 71, равных 5 — 1О 'кТ (150-300 МВ), становится возможным «нормальный» рост кристаллов, т. с. прямое при- соединение атомов к пов-аги растущей грани в любой ее точке. Грани становятся шероховатыми, теряются такие св-ва кристалла, как устойчивость роста грани и анизотропия скоростей роста по рниг.
Криагашографич. направлениям. В результате кристаллы приобретают округлую форму. Кинспека Э. Фазовый переход ион в р-ре — е атом в кри- сгалчич. решетке металла протекасг через ряд стадий: разряд нона а образованием ндатомов, их поверхностная ди$фузияя к месту роста и встраивание в кристаллич.
решетку. из стадий может определять скорость процесса. При низких перенапряжениях ( < 30 мВ) для Сп и Ая скорость процесса определяется поверхностной диффузией, при более высоких перенапряжениях — стадией переноса заряда. Адагомы могут нести нех.-рый электрич. знрщ вследствие частичного рнзряда ионов. Вероягность разряда иона непосредственно в месте роста или на пов-сги грани с последующей диффузией адиго- мов к месту роста зависит ог концентрации ионов в р-ре, энергии их дссольватации и энергии связи атомов в христал- лич. решетке. Предполагается, что преимущественный разряд ионов в месте роста может происходить при энергии аубли- 852 нации (харжтеризующей энергию связи атомов в решетке) более 300 Дж/моль. Формы роста кристаллов определяются относит. пересыщением р-ра, к-рос в условиях Э.
соответствует величине ехр( — лря)!ЯТ) — 1 (Я вЂ” газовая посгоянназ), а тжже концентрацией разряжаюшихся ионов, условиями массопереноса, адсорбцией примесей. При малых плотностях тока через электрохим. ячейку и, соотв., низких перенапряжениях т) наблюдается рост единичных кристаллов, в частности нитевидных. Кол-во металла, вьщеляющегося на единице плошади пов-сги растущих граней при электролизе, сохраняется постоанным при разл. величинах силы тоха и, соотв., общая плошадь растущих граней подстраивается к заданной плотности тока.
Быстро растущие грани кристаллов вырождаются в процессе роста, кристалл оказываетсв оформленным медленно растущими гранями. В отсутствие примесей кристаллы с гранецентрир. или обьемноцентрир. кубич. Решетками обычно оформлены гранями (111), (100), (110). При малых хонцентрациах ионов в р-ре массоперенос к растущей пов-сти играет главенсгвующ)ю роль в определении морфологии роста хрисгаллов при Э.
Высокие плотности тоха обеспечивают перенапряжение, достаточное лдя роста боковых граней нитевидного кристалла, на катоде возниханп дендриты. Адсорбция и соосаждение примесей тормозят линейный рост кристаллов, вызывают искажение крисгаллич. решетки и понижают устойчивосп, фронта роста граней, способствугот образованию на электроде соматоидных структур. При больших конценграпиях соосаящающихся примесей (Р, В, 3 и 'др.) крисгаллич. Решетха оказывается предельно нарушенной, возникают системы аморфного строения — металлич.
стекла Э.— унихальный метод ющ изучения механизма зарождения и роста кристаллов, т. к. позволяет изменять пересышение в широких интервалах и по любой программе. Э,— основа многих электрохим. технологий, в т. ч. электролиза, гальванотвхникн. Осаждение металлов из разбавленньщ р-ров в условивх роста дендритов испогщзуют для получения порошков Сп, )з)1, Ре и др. (см. также Элвюнроосаждвннв). Лиан Гарбуз«за К.М., дав««я Пд, «уяя««я»»мни»,!9«я,я.!7, «ЫС-З2, Фяггяр К., Вяя«звана«няя««««ваяя««а, вяя.
с аен„ы., 1967; К«вю«я Р., Иябрян»не триза Сн)ям, Гяво; да«алов АИ., По«уз«- роя юм., «успели хамив», 19зк я. 5«, в. 7. «1082-!гги. Ю М. Поляаароя ЭЛЕКТРОЛ$13, совокупность электрохим. окислит.-восстановит. процессов, происходящих при прохождении электрич. тока через электролит с погру;кенными в неп) электродами. На катоде катионы восстанавливаются в ионы более нижой степени окисления или в атомы, напрл Рез'+е — Рез', Спз' + 2е - Сп (е — электрон). Нейтральные молекулы могуг участвовать в превращениях на катоде непосредственно или реагировать с продуктами хатодного процесса, к-рые рассмэтриваютсв в этом случае кзх промежуг, в-ва Э. На аноде .В.' п исходит окисление ионов или молекул, поступюощих из ема электролита или принадлежащих материалу анода; в последнем случае анод растворяется или окисляется (см.
Аноднов растворение). Напр.: 40Н ' 4«+2НзО»Оз; 2С! — » 2етС!з; Сгз«» ЗОН +НзО э СгОз + 5Н+ +Зе; Св ~ Со ++2«; 2А1 +ЗНзО г А!зОз«бН +бе Э. включает два процесса: миграцию реагирующих частиц под действием электрич. поги к пов-сти электрода и переход заряда с частицы на электрод или с электрода на часпшу. Миграцив ионов определяется их подщпкностью и числами переноса (см. Элвктровроводность электролитов). Процесс переноса несх.
злектрич. зарядов осушеспвщется, ках правило, в виде последовательности одноэлехтронных р-ций, т. е. постаднйно, с образованием промежуг. частиц (ионов или раджачов), к-рые иногда существуют нех-рос время на электроде в адсорбир. состоянии. Скорости электродных р-ций зависят от состава и концентрации электролита, материала электродов, электродного потенциала, т-ры, гидродинамич. условий (см. Элвктрохимнче- 853 ЭЛЕКТРОЛИЗ 431 сная хин«тика). Мерой скорости служит плотность тока— кол-во переносимых элехтрич. зарядов через единицу площеди пов-сти электрода в единицу времени. Кол-во образующихся при Э.
продуктов определяется Фарадея законами. Для выделения 1 грамм-эквивалента в-ва на электроде необходимо кол-во электричества равное 26,8 А ч. Если на каждом из электродов одновременно образуется неся. продуктов в результате ряда злектрохим. р-ций, дола тока (в %), идущая на образование продукта одной из р-ций, наз, в ы х о д о м данного продукта по току. В электродном процессе учасгвуют в-ва, требующие для переноса заряда наименьшего электрич. потенциала; зто м. б. не те в-ва, к-рые обусловливают перенос электричества в обьеме р-ра. Напр., при Э. водного р-ра ХаС1 в миграции Г вуют ионы Ха) и С1, однжо на твердых катодах ионы а' не разряжаются, а протекает знергетически более выгодный процесс разряда прото ниро ванных молекул в одм: Н«О" т е 'lзНг 4 НзО.
Применение Э. Получение целевых продуктов путем Э. позволяет сравнительно просто (регулируя силу тока) управлать скоростью и направленностью процесса, благодаря чему можно осущсстзлять процессы ках в самых «мягких», так и в предельно «жсогхих» условиях окислениа или восстановления, получая сильнейшие окислители и восстановителя. Путем Э.
производят Нз и Оз из воды, С1з из водных р-ров ХаС1, Рг из Расплава КР в КНзрз. Гидроэлектрометаллургия — азжнзя отрасль метаглургии цветных металлов (Сп, В1, ЗЬ, Зп, РЬ, )я(к Со, Сг), Еп); она применяется таске для получения благородных и рассеянных металлов, Мп, Сг. Э. используют непосредственно дюз катодного вмлгления металла после того, кж он переведен из руды в р-р, а р-р подвергнут очистке, Тжой процесс наз. электроэкстрахцией, Э.
применяют также для очистки металла — электролит ич. рафинирования (элехтрорафинирование). Этот процесс состоит в анодном растворении загрвзненного металла и в последующем его хатодном осаждении. Рафинирование и электрозкстрэкцию проводят с жидкими электродами из ртуги и амальгам (амальгамная метютлургия) и с электродами из твердых металлов. Э. Расплавов электролитов — важный способ произ-ва мн. металлов. Тж, напр., алюминий-сырец получают Э. криолит-глинозсмного расплава (ХазА)Р« г А1гОз), очистку сырца осуществляют электролитич.
рафиниуованием. При этом анодом служит расплав А1, содержашии до 35% Сп (для угяжеленив) и потому находяшийсв на дне ванны элекгролизера. Средний жидкий слой ванны содержит ВаС1з, А1Рз и Жар, а верхний — расплавленный рафинир. А1 и служит катодом. Э. расплава хлорида магния или обезноженного ялрналлита — наиб. распространенный способ полученив М8, В иром. масштабе Э. Расплавов используют лгщ получения щелочных и щел.-зсм.
метюшов, Ве, Т1, Ъ', Мо, Ег, () н др. К электролитич. способам получения метюпов относят также воссгановление ионов металла другим, более злектроотрицат. металлом. Вьщсление металлов восстановлением их водородом также часто включжт сшдии Э.— алектрохим. ионизацию водорода и осюкдение ионов металла за счет освобождающихся при этом электронов. Важную роль играют процессы совместного вьщеленнв или распюрения неся. металлов, совместного вьщеления металлов и мол.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
