CCI20111111027

Wartości równoważnika elektrochemicznego dla różnych pierwiastków są różne, np. dla srebra — 1,118 mg/C i dwuwartościo-wej miedzi — 0,329 mg/C i dwuwartościowego niklu — 0,304 mg/C.

Drugie prawo Faradaya — prąd o niezmiennym natężeniu I płynący przez różne elektrolity wydziela na elektrodach w tym samym czasie masy chemiczne równoważne. Z chemii przypominamy, że pod pojęciem masy chemicznie równoważnej, czyli równoważnika chemicznego, rozumiemy stosunek masy atomowej M_a

lub drobinowej do wartościowości, czyli , gdzie M_a — masa

atomowa w gramach, w — wartościowość pierwiastka. Równoważniki chemiczne nazywa się też równoważnikami gramowymi. Np. równoważniki gramowe

drobiny N0₃ —

miedzi Cu

S0₄ =

wodoru H

srebra Ag żelaza Fe

Znając masę pierwiastka lub grupy pierwiastków, jaką wydziela 1 kulomb (równoważnik elektrochemiczny k), można obliczyć ładunek potrzebny do wydzielenia jednego równoważnika gramowego. Np. dla srebra równoważnik elektrochemiczny k = = 0,01118 g/C, a zatem dla wydzielenia jednego równoważnika gramowego, czyli 107,87 g srebra, potrzebny jest ładunek

Ładunek ten wydziela z jakichkolwiek elektrolitów równoważniki gramowe różnych substancji, nazywamy go stałą Faradaya i oznaczamy literą F.

A zatem 1 C wydziela

Ma F •w

g/C=k

czyli równoważnik elektrochemiczny.

Podstawiając tę wartość do wzoru (2-1), oba prawa Faradaya można przedstawić jednym wzorem

m =

M_a

F-w

It

Mą

F-w

Q

(2-2)

Na podstawie zjawiska elektrolizy określano do niedawna jednostkę natężenia prądu: 1 amper jest to natężenie takiego prądu, który w ciągu jednej sekundy wydziela podczas elektrolizy z roztworu azotanu srebra 1,118 miligramów srebra.

Zjawisko elektrolizy znalazło szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach techniki.

W galwanotechnice wykorzystuje się zjawisko osadzania się metali na elektrodach. W zależności od grubości warstwy osadzonej i celu, jaki ma się osiągnąć, rozróżnia się następujące działy: galwanostegię i galwanoplastykę.

Galwanostegia ma na celu powlekanie metali cieniutką warstwą (kilkumikronową) innego metalu bardziej odpornego na utlenianie niż metal powlekany, np. złota, srebra, chromu, niklu itp.

Uzyskana w ten sposób warstwa, zwana warstwą antykorozyjną, chroni powierzchnię powleczonego materiału przed korozją, czyli utlenianiem, np. wyroby stalowe pokrywa się warstwą niklu.

Przedmioty metalowe, które mają być pokryte warstwą innego metalu, wygładza się, poleruje i starannie odtłuszcza, po czym umieszcza się w wannie („w kąpieli”) jako katodę. Rodzaj elektrolitu zależy od metalu, jakim mają być pokryte przedmioty zanurzone w wannie. Przy niklowaniu elektrolitem jest stosowany roztwór soli niklu, przy posrebrzaniu — roztwór soli srebra itp.

Dla otrzymania trwałych powłok należy stosować odpowiednią gęstość prądu, np. przy niklowaniu i srebrzeniu — 0,5 A/dcm².

Galwanoplastyka ma na celu otrzymywanie bardzo dokładnych odbitek plastycznych przedmiotów, np. metali, płaskorzeźb itp. Przebieg procesu jest następujący: z oryginału zdejmuje się formę — matrycę, na przykład z wosku. Dla nadania przewodności

55