211
birikmalami konduktometriya (yoki kulonometriya)
yordamida detektirlash eng
maqbul usul hisoblanadi.
Elektroliz jarayoni.
Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali o’zgarmas
elektr toki o’tkazilganda elektrodlarda boradigan oksidlanish-qaytarilish
reaksiyalari elektroliz deb ataladi. Elektroliz jarayoni maxsus qurilmalar –
elektrolizerlar yoki elektrolitik vannalarda olib boriladi.
Agar elektrolitning suvdagi eritmasiga o’zgarmas tok manbaiga ulangan
elektrod tushirilsa, eritmada tartibsiz harakatda bo’lgan ionlar bir tomonga
yo’naladi: kationlar katodga, anionlar esa anodga tomon yo’naladi.
Elektr toki
manbaining ishlashi natijasida elektronlar anoddan katodga uzatiladi, shu sababli
anodda elektronlar yetishmay qoladi, katodda esa ko’payib ketadi. Elektronlar
katoddan musbat zaryadlangan ionlarga o’tadi va ularni neytral atomlarga
aylantiriladi. Manfiy zaryadlangan ionlar anodga kelib unga o’z
elektronlarini
beradi va o’zi zaryadsizlanadi. Shunday qilib, elektrolizning mohiyati shundaki,
katodda qaytarilish anodda esa oksidlanish jarayoni boradi.
Masalan, suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi jarayonini ko’rib chiqamiz.
Agar NaCl suyuqlanmasi orqali elektr toki o’tkazilsa, suyuqlanmadagi Na
+
va
ionlari tegishli elektrodlar tomon yo’naladi va ularda quyidagi jarayonlar sodir
bo’ladi:
Katodda:
qaytarish
Anodda:
oksidlanish
Suyuqlantirilgan NaCl ning elektrolizi umumiy tarzda quyidagi tenglama
bilan ifodalanadi.
Suyuqlantirilgan elektrolitlarning elektrolizi bilan elektrolit eritmalarining
elektrolizi bir-biridan farq qiladi.
Tuzlarning suvdagi eritmalarining elektrolizida
eritmada tuz ionlaridan
tashqari suvning dissotsatsiyalanishidan hosil bo’lgan H va
ionlarining hosil
bo’lishi ham hisobga olinadi.
212
Katod atrofida elektrolit va vodorod kationlari hamda anod atrofiga elektrolit
va gidroksid ionlari to’planadi. Katod va anodda boradigan oksidlanish-qaytarilish
jarayoni ionlarning oksidlanish-qaytarilish potensiallari qiymatiga bog’liq.
Тuz eritmalarining aktiv anod qo’llanilgandagi elektrolizi. Bunday elektroliz
jarayonida anod materiali eriydi. Masalan, kadmiy sulfat eritmasining elektrolizini
misol kilish mumkin:
CdSO
4
Cd
2+
+ SO
4
2-
Katodda (-): Cd
2+
+ 2e- = Cd
Anodda (+): Cd - 2e- = Cd
2+
Elektroliz qonunlari. Elektroliz vaqtidagi anodda boradigan oksidlanish
jarayonida anod materiali ikki guruhga: erimaydigan va eriydigan anodlarga
bo’linadi.
Oksidlanmaydigan materialdan (grafit, platina) yasalgan anod erimaydigan
(inert) anod, oksidlanadigan materialdan yasalgan anod eriydigan (aktiv) anod
deyiladi.
Elektr energiyasining ta’sirida vujudga keladigan kimyoviy jarayonlar
unumi bilan elektr toki o’rtasida miqdoriy bog’lanish borligini dastlab 1836-yilda
ingliz olimi M.Faradey aniqladi. Faradey fanga elektrod, anod, katod, anion,
kation,
elektrolit, elektroliz tushunchalarini kiritdi. Faradey o’z tajribalarini
bajarishda bir necha galvanik elementni ketma-ket ulab, batareya hosil qildi;
elektroliz qilishda ana shu batareyadan elektr manbai sifatida foydalandi. U
o’zining ilmiy kuzatishlari asosida quyidagi elektroliz qonunlarini kashf etdi:
1. Faradeyning I qonuni. Elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan
moddaning massasi miqdori eritmadan o’tgan elektr toki miqdoriga to’g’ri
proporsional bo’ladi.
2. Faradeyning II qonuni. Agar bir necha elektrolit eritmasi orqali bir xil
miqdorda
ketma-ket ulangan holda, elektr o’tkazilsa elektrodlarda ajralib
chiqadigan moddalarning massa miqdorlari o’sha moddalarning kimyoviy
ekvivalentlariga proporsional bo’ladi.
213
Elektroliz vaqtida elektrodlarda 1 g – ekvivalent modda ajralib chiqishi
uchun elektrolit eritmasidan 96500 kulon elektr toki o’tishi kerak. Bu son Faradey
soni (F) deyiladi.
Faradey qonunlaridan
(9.3)
yoki
(9.4)
ifoda kelib chiqadi.
Bunda, m-moddaning massasi, E-moddaning gramm ekvivalenti (g-ekv); I-
tok kuchi; q-elektr miqdori; t-vaqt; F-Faradey soni; F=96500.
Elektroliz metallurgiya, kimyo sanoati va boshqa sohalarda keng
qo’llaniladi. Metallarni ularning
birikmalaridan ajratib olish, metall buyumlarni
korroziyadan saqlashda, metal sirtiga korroziyabardosh metall qoplash kabi
ishlarda elektrolizdan foydalaniladi.
Dostları ilə paylaş: