Получение цинка электролизом

Цинк – один из наиболее электроотрицательных тяжелых металлов. Его стандартный потенциал равен –0,76 В. В силу этого электроосаждение цинка из кислых растворов – один из самых неустойчивых электрохимических процессов.

На катоде идет реакция восстановления ионов Zn2+ из раствора до металлического состояния: Zn2+ + 2е → Zn0 Е= -0,76 В

На аноде электрическая энергия расходуется на разложение воды с образованием газообразного кислорода: Н2О – 2е → 0,5О2 + 2Н+
Теоретически при электролизе на катоде в первую очередь должны разряжаться ионы водорода (Е=0,0 В). Однако на катоде при повышенной плотности тока, высокой чистоте электролита, низкой его температуре и добавке в электролит поверхностно-активных веществ создается перенапряжение водорода. На перенапряжение водорода влияют материал катода, плотность тока, состав и температура электролита, состояние поверхности осажденного цинка:

- с повышением температуры электролита перенапряжение водорода снижается и это приводит к понижению выхода по току цинка.- электролит охлаждают

- в кислых растворах перенапряжение водорода снижается с повышением концентрации кислоты – концентрацию поддерживают на опред.уровне,

- катоды для электролиза цинка изготавливают из алюминия, т.к. на нем водород выделяется с большим перенапряжением (∆φH0 = 1,1 В).

В результате этого потенциал, при котором происходит разряд ионов водорода Н+, становится более электроотрицательным - близким или даже меньшим, чем надо для разряда ионов Zn2+. И на катоде осаждается цинк.

Электролитическое выделение цинка сопровождается накоплением в электролите серной кислоты, которая выделяется в соответствии с реакцией

,

На каждый грамм осаждённого цинка в растворе образуется приблизительно 1,5 г серной кислоты. Поэтому в электролите цинковых ванн всегда присутствует серная кислота. В определённом приближении, состав электролита в ванне можно считать следующим, г/л: 100 – 170 H2SO4 и 45 – 60 Zn.
Основными показателями электролиза являются:

- выход цинка по току, т.е. КПД использования тока, %;

- удельный расход электроэнергии, кВт·ч/ т катодного цинка;

- качество катодного цинка.

Выход по току при электроосаждении цинка зависит от концентрации цинка и серной кислоты в электролите, плотности тока, температуры, загрязненности электролита примесями и состояния катодной поверхности.
Заработай на рукапче: https://rucaptcha.com?from=855871
Заработай на выполнении заданий в Профиттаск: https://profittask.com/?from=163829
Зарабатывай на просмотре рекламы в Глобус: https://globus-inter.com/ru/land/people?invite=2591358
Замечательный файлообменник: https://disk.yandex.com/invite/?hash=WGZA9HXC
Заработай или раскрути свой проект на ebesucher: http://www.ebesucher.ru/?ref=Spayer
Мой второй Ютуб канал: https://www.youtube.com/channel/UCvg1j2o5OM0cdyr50TSWY9w

Видео Получение цинка электролизом канала Эквибривалентум