Keemilised vooluallikad Mis on keemiline vooluallikas? Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. Liigitamine Keemilised vooluallikad jagunevad ühekordselt ja mitmekordselt kasutatavaiks. Terminid Ühekordselt kasutatavaid saab tühjendada, s.t neist energiat elektrivooluna tarbida ühekordselt (pidevalt või vaheaegadega). Ühekordselt kasutatav keemiline vooluallikas on tehnikaterminites väljendatuna primaarne (esmane) vooluallikas, lühemalt primaarvooluallikas ehk primaarallikas.
Redutseerimine-elektronide liitmisprotsess Korrosioon-metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel. Aluminotermia-oksiidist vaba metalli saamine alumiiniumi- ja oksiidipulbri segu süütamise teel. Akumulaator-aku, energia salvestamise seade Karbotermia-kõrgel temperatuuril metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil. Särdamine-metalliühendi üleviimine oksiidiks kuumutamisel õhuhapniku juuresolekul Keemiline vooluallikas-elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. Maagi rikastamine-maak vabastatakse kõrvalainetest kasutades füüsikaliste omaduste erinevust. 2.Võrrelge keemilise ja elektrokeemilise korrosiooni toimumise tingimusi. Keemiline- kuivades gaasides ja vedelikes, mis ei juhi elektrivoolu. Elektrokeemiline- galvaanielemendi teke, aktiivsem metall anoodiks ja vähem aktiivsem katoodiks 3
Korrosiooni tekke Korrosioon on metallide hävimine ümbritseva kekskkonna toimel. Metallide korrosioon on alati redoksreaktsioon.Keemia jagab korrosiooni siiski protsesside kaudu ja siis on neid kaks: Keemiline ja elektrokeemiline. Keemiline tekib eelkõige kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga.Intensiivistub kõrgemal temperatuuril. Metalli aatomid reageerivad aine molekulidega otseselt. Esineb ka mitmesuguste orgaaniliste ainete reageerimisel metallidega kõrgel temperatuuril. Elektrokeemilises kulgeb ka tavatingimustes. Redoksreaktsioon toimub metalli pinnale niiskes õhus ja milles on mõnevõrra süsihappegaasi, sulfaatrühmi jh lahustuvaid õhus sisalduvaid aineid. Elektrokeemiline korrosioon kulgeb kahe omavahel seotud reaktsioonina. Ühes reaktsioonis metalli aatomid oksüdeeruvad ja siirduvad ioonidena lahusesse, vabanenud elektronid jäävad metalli. Metall omandab negatiivse laengu ja see takistab edasist oksüdeerumist. Et see edasi kulgeks on
Tema asukoht on kolmandas perioodis. Tema elektronkonfiguratsioon on [Ne]3s2. Magneesiumi ioonil Mg2+ on sama elektronkon- figuratsioon nagu neoonil, sest kaks 3s-elektroni on ioonil puudu. Tal on kolm stabiilset isotoopi massiarvudega 24, 25 ja 26. Suhteline aatommass on 24,305. Magneesium on s-element ning asub teise rühma peaalarühmas. Omadustelt on magneesium metall. Mõnikord arvatakse ta leelismuldmetallide hulka; sel juhul on ta nende seas berülliumi järel teine element. Metallide elektrokeemilises pingereas on magneesium vesinikust eespool. Tema standardpotentsiaal on 2,372 V. Magneesium lehtmetalli rullides ja valuplokkidena LEVIK Magneesium on litofiilne element, mis kontsentreerub Maa vahevöösse ja maakoorde. Maal ei leidu teda looduses vabalt, vaid ainult ühendite koosseisus oksüdeerituna.
suhteliselt kõrge omahind ja - lühike eluiga, seda eriti elemendi reaalse ekspluatatsiooni tingimustes transpordivahenditel, kus gaaside lisanditest tingitud ja reaktsiooni käigus moodustunud vaheühendite saastavale mõjule lisandub ka vibratsiooni põhjustatud katalüütiliselt aktiivsete kihtide delamineerumine - kasvab kontakttakistus nafionmembraani ja plaatina vahelisel piirpinnal - PEKE eluiga vähendab ka tippvoolude esinemine elektrokeemilises süsteemis (koormuse kasv auto startimisel ja kiirendusel). Kütuse element Fuel Cell PEKE-membraan element USA-s on välja arvutatud, et oma keskmise loodetava eluea jooksul (5500 tundi) peab PEKE taluma kuni 300 000 piirkoormuse tsüklit. Seetõttu püütaksegi välja töötada "tõelist" hübriidelektriautot, kus lisaks kütuseelemendile on tippvoolutiheduste (tippkoormuste) saavutamiseks kasutusel elektrilise kaksikkihi kondensaator (nn. superkondensaator).
või orgaanilise aine vedelikuga. elektrokeemiline korrosioon – toimub metalli ja elektrolüüdilahuse piirpinnal, koosneb metalli oksüdeerumisest (anoodprotsess) ja depolarisaatori redutseerumisest (katoodprotsess). levinumad depolarisaatorid: vesinikioonid, õhuhapnik. Galvaaniline korrosioon – toimub, kui kaks erinevat metalli on füüsilises või elektrilises kontaktis ühises elektrolüüdi lahuses. korrodeerub aktiivsem metall metallide elektrokeemilises pingereas (anood). nt: Al-Cu; Zn-Sn; Fe-Zn; Zn-Mg; Fe-Cu
Tal on kolm stabiilset isotoopi massiarvudega 24, 25 ja 26 (magneesium-24, magneesium- 25 jamagneesium-26). Saadud on ka tehisisotoope.[1] Suhteline aatommass on 24,305. Magneesium on s-element ning asub teise rühma peaalarühmas. Omadustelt on magneesium metall. Mõnikord arvatakse ta leelismuldmetallide hulka; sel juhul on ta nende seas berülliumi järel teine element. Metallide elektrokeemilises pingereas on magneesium vesinikust eespool[1]. Temastandardpotentsiaal on –2,372 V. LEVIK Isotoobid jagunevad järgmiselt: magneesium-24 78,6%, magneesium-25 10,11% ja magneesium-26 11,29%.[1] Magneesium on litofiilne element, mis kontsentreerub Maa vahevöösse ja maakoorde. Maal ei leidu teda looduses vabalt, vaid ainult ühendite koosseisus oksüdeerituna. Vahevöös[muuda | redigeeri lähteteksti]
................................................... 7 Viited...................................................................................................................... 8 Pildimaterjal............................................................................................................ 8 2 Keemilised vooluallikad Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks.[1] Üldine ehitus ja talitlus Keemilise vooluallika põhiosadeks on positiivne ja negatiivneelektrood ning elektrolüüt. Elektroodi aktiivainena kasutatakse elektrokeemiliselt aktiivseid metalle ja nende keemilisi ühendeid. Elektrolüüdiks on hapete, aluste ja soolade lahused või ioonvedelikud. Keemilises vooluallikas toimuvad elektrokeemilised protsessid põhinevad redoksreaktsioonidel.
Elektrolüütilised: Vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat · Ag elektrood on positiivne anood · Cu elektrood on negatiivne katood · Reaktsioon kulgeb elektrolüütilises ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu Elektroodpotensiaal, definitsioon: Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood Eanood Kontsentratsiooni mõju elektroodpotentsiaalile. Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. Pöörduva poolreaktsiooni korral: aA + bB + ne- = cC + dD Nernsti võrrand: Elektroodi standarpotensiaal: E0 on elektroodide potensiaal,kui lähteproduktidel on konsentratsioon 0.See sõltub reaktsiooni olevate ainete moolide arvust.E0 näitab et reaktsioon toimub spontaalselt. Elektrokeemilise ahela skemaatiline esitamine || - soolasild. Redoksreaktsiooni tasakaalukonstant:
magneesiumi tööstuslikult toota ei tasunud end majanduslikult ära. Magneesiumi olemus Magneesium on keemiline element mille järjekorranumber on 12. Ta tähis on Mg ja tema suhteline aatommass on 24,305. Magneesiumi asukoht perioodilisustabelis on kolmandas perioodis IIA rühmas. Ta on s- element ning asub teise rühma peaalarühmas. Omadustelt on magneesium metall. Mõnikord arvatakse ta leelismuldmetallide hulka. Sellel juhul on ta nende seas berülliumi järel teine element. Metallide elektrokeemilises pingereas on magneesium aga vesinikust eespool. Magneesiumi isotoobid jagunevad järgmiselt: magneesium-24 78,6%, magneesium-25 10,11% ja magneesium-26 11,29%. Magneesium on litofiilne element, mis kontsentreerub Maa vahevöösse ja maakoorde. Maal ei leidu teda vabalt, vaid ainult ühendite koosseisus oksüdeerituna. Vahevöös on ta hapniku ja räni järel levikult kolmas element ning moodustab umbes 20% Maa vahevöö massist. Maakoores leidub teda 2,0
4 1. Magneesiumi asend perioodilisustabelis Magneesium asub keemiliste elementide perioodilisustabelis kolmandas perioodis, teise rühma peaalarühmas. Magneesium on keemiline element järjenumbriga 12. Suhteline aatommass on 24,305. Omadustelt on magneesium metall. Mõnikord arvatakse ta leelismuldmetallide hulka; sel juhul on ta nende seas berülliumi järel teine element. Metallide elektrokeemilises pingereas on magneesium vesinikust eespool. Tema standardpotentsiaal on - 2,372 V. [2] 5 2. Magneesiumi aatomi ehitus · Elektronskeem +12| 2) 8) 2) · Elektronvalem: 1s2 2s2p6 3s2 · Elektonide arv: 12 · Prootonite arv: 12 · Neutronite arv: 12 · Elektronkihte: 3 · Elektronide arv väliskihil: 3 · Oksüdatsiooniastemed ühendites: 0, +II
· Ag elektrood on positiivne anood · Cu elektrood on negatiivne katood · Reaktsioon kulgeb elektrolüütilises ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu Elektroodpotensiaal, definitsioon- Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood Eanood Nernsti võrrand- Kontsentratsiooni mõju elektroodpotentsiaalile. Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. Pöörduva poolreaktsiooni korral: aA + bB + ne- = cC + dD Asendades arvud saadud valemisse ja 25 oC juures MnO4- + 5 e- + 8H+ = Mn2+ + 4 H2O · Elektroodi standardpotentsiaal E0 · Elektroodi formaalpotentsiaal ( ehk tinglik potentsiaal) Ef · Elektrokeemiliste ahelate skeem · CuCuSO4 (1M) AgNO3 (1M) Ag · CuCu2+ (1M) Ag+(1M)Ag · Elektrokeemilise ahela potentsiaal · E = Ekatood - Eanood
tiitrimine Reguleeritava pingega: Konstantse vooluga: Voltamperomeetria (I=f(E)) kulonomeetriline tiitrimine Amperomeetriline tiitrimine (Q=It) Elektrogravimeetria Elektrogravimeetria Kulonomeetria konstantse elektroodi potentsiaaliga 3 . Nernsti võrrand ja elektroodi potentsiaali arvutamine. Elektroodi potentsiaal on see potentsiaal, mis saadakse mõõtmisel elektrokeemilises rakus, kus kokkuleppeliselt anoodiks on standardvesinikelektrood ja katoodiks on uuritav elektrood. Tasakaaluline reaktsioon: aRed 1 + bOx 2 +ne - cOx 1 + dRed2 ( aOx 1 ) c ( a Red 2 ) d K
Redokspotentsiaali standardväärtuseks loetakse kokkuleppeliselt standardvesinikelektroodi väärtust, mis võrdsustatakse väärtusega 0,00 mV. Seetõttu mingi ühendi redokspotentsiaal on suhteline väärtus võrdlus standardvesinikelektroodiga. 12 Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. Kütuseelement. Kütuseelement on keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat juurdeantava kütuse oksüdeerimisel vabaneva energia arvel. Niisugust energiamuundurit võib käsitada kui galvaanielementi, mille elektrokeemilise reaktsiooni jaoks tarvilik aine ei paikne lõpliku kogusena elemendi sees, vaid seda antakse väljastpoolt pidevalt juurde. Niiviisi on võimalik saada kütusest vahetult elektrienergiat
Samas ei tohi korrosiooni eemaldamist ajada segi elektrokeemilise poleerimisega, mis eemaldab mõned metallikihid, et tekitada ühtlast pinda. Näiteks saab fosforhappega poleerida ka vaske, kuid mis ei eemalda ainult korrosiooni saadusi vaid ka vase kihid. Korrosioonikaitseks kasutatakse:metallipinna katmist varvi voi inaktiivse metalli kihiga;katoodkaitse metall on kontaktis aktiivsema metalliga, mis ise oksudeerub. 19. Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. 20. Elektrolüüs. Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis, elektroodide pinnal elektrivoolu toimel, kus elektrienergia muundub keemiliseks energiaks! elektrokeemiline reaktsioon alalisvoolu mõjul, mis reeglina viib aine lagunemisele 21. Mis on elektrokeemia? Milleks kasutatakse elektrokeemilisi protsesse?
Standartne elektroodpotentsiaal- Kõikide teiste elektroodide potentsiaalevesinikelektroodi suhtes samadel tingimustel. 105. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine- E0 = E0oks E0red Katood anood E0(Zn2+/Zn) = 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V 106. Metallide pingerida- Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järg. 107. Nernsti võrrand- Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. 108. Keemilised vooluallikad- kuivelement: tavaline (anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras,elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2); Hg patareid(kasut kellades, kalkulaatoris). Pb aku: anoodiks Pb plaadid,katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus. Kütuselement: Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid. 109
57. Millega tegeleb elektrokeemia? Milleks kasutatakse elektrokeemilisi protsesse? Elektrokeemia on keemia haru, mis tegeleb spontaansete reaktsioonide arvel elektrivoolu saamisega, elektrivoolu toimel mittespontaansete reaktsioonide labiviimisega ja koige sellega seonduvaga. Elektrokeemilised meetodid voimaldavad elektriliste mootmiste pohjal jalgida keemilise reaktsiooni kulgu voi ioonide kontsentratsioone lahustes. 58. Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. 59. Elektrolüüs. Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis, elektroodide pinnal elektrivoolu toimel, kus elektrienergia muundub keemiliseks energiaks! elektrokeemiline reaktsioon alalisvoolu mõjul, mis reeglina viib aine lagunemisele. 60. Mis on elektrokeemiline rakk? Millest see koosneb? Elektrokeemiline rakk on seade mis suudab kas tuleneva elektri energiat
41. Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon - toimub elektronide ülekanne ühelt ainelt teisele. 4+ 2+ 3+ 3+ Ce + Fe = Ce + Fe 4+ · Oksüdeerija Ce -võtab elektroni 2+ · Redutseerija Fe - annab elektroni · Poolreaktsioonid 4+ 3+ · Ce + e- = Ce 2+ 3+ · Fe - e- = Fe 42. Elektrokeemiline ahel (katood ja anoodreaktsioonid, galvaani- ja elektrolüüsiahel). Redoksreaktsioon elektrokeemilises ahelas + - Ag + e = Ag - 2+ Cu 2e = Cu + 2+ 2Ag + Cu = 2 Ag + Cu Katood - Elektrood, millel toimub redutseerimis- Anood - Elektrood, millel toimub oksüdatsiooni- reaktsioon reaktsioon Tüüpilised katoodreaktsioonid: Tüüpilised anoodreaktsioonid: + - Ag + e = Ag Cu 2e = Cu - 2+
23. Mis on elektrokeemia? Milleks kasutatakse elektrokeemilisi protsesse? Elektrokeemia on keemia haru, mis tegeleb spontaansete reaktsioonide arvel elektrivoolu saamisega, elektrivoolu toimel mittespontaansete reaktsioonide labiviimisega ja koige sellega seonduvaga. Elektrokeemilised meetodid voimaldavad elektriliste mootmiste pohjal jalgida keemilise reaktsiooni kulgu voi ioonide kontsentratsioone lahustes. 24. Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. 25. Elektrolüüs.Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis, elektroodide pinnal elektrivoolu toimel, kus elektrienergia muundub keemiliseks energiaks! elektrokeemiline reaktsioon alalisvoolu mõjul, mis reeglina viib aine lagunemisele 26. Mis on elektrokeemiline rakk? Millest see koosneb?Elektrokeemiline
56. Millega tegeleb elektrokeemia? Milleks kasutatakse elektrokeemilisi protsesse? Elektrokeemia on keemia haru, mis tegeleb spontaansete reaktsioonide arvel elektrivoolu saamisega, elektrivoolu toimel mittespontaansete reaktsioonide labiviimisega ja koige sellega seonduvaga. Elektrokeemilised meetodid voimaldavad elektriliste mootmiste pohjal jalgida keemilise reaktsiooni kulgu voi ioonide kontsentratsioone lahustes. 57. Keemilised vooluallikad. Keemiline vooluallikas on seade, milles elektrokeemilises reaktsioonis vabanev energia muundub vahetult elektrienergiaks. Keemilised vooluallikad on praktilises kasutuses olevad galvaanielemendid, mida kasutatakse elektrivoolu saamiseks. Head vooluallikat iseloomustab: - suur erimahtuvus (toodetava energiahulga ja massi või ruumala suhe) - elektromotoorjõu (klemmipinge) konstantsus vooluallika tühjenemisel - madal sisetakistus (võimaldab saada tugevat voolu) - hea säilivus. Kui tegemist on akuga (korduvat laadimist ja
Standardseteks redokspotentsiaalideks (°, V). 94. ° = °oks °red 95. Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi, nimetatakse metallide pingereaks. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku. Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva metalli. 96. Nernsti võrrand- Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. 97. Keemilised vooluallikad: Patarei on elektrokeemiline element (sageli järjestikku ühendatud mitu), mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Akud korduvkasutusega alalisvooluallikad, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. Kütuseelement e. Vesinikhapnikelement: Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid; Katalüsaatoriks
t. oksüdeeriva poolreaktsioonina (Eox ,.Zn annab elektrone ära), siis potensiaal muudab märki: näit. Zn Zn2+ +2e E = 0,763 Standardpoolelemendina (elektroodina) kasutatakse vesinikelektroodi, mille potensiaal on kokkuleppeliselt võetud võrdseks nulliga (standardtingimusis, kus H+ aktiivsus on 1M ja H2 rõhk 101,3 kN/m2): 2H+ + 2e H2 ehk 2 H3O+ + 2e- H2 + 2 H2O E (standard) = 0 . Elektrokeemilises elemendis elektronid voolavad suurema negatiivsema potensiaaliga poolelemendilt positiivsemale poolelemendile (meenuta metallide pingerida, negatiivsemale poolelemendile vastab positiivsem vabaenergia väärtus, vt.allpool), näit. tsingilt vasele (tsinkelektrood – katood – lahustub, andes ioone, ta funktsioneerib kui taandaja, vaskelektrood – anood - kasvab, temale sadeneb lahusest vask, ta funktsioneerib kui oksüdeerija)
· Rektsioon kulgeb spontaanselt kui Eº(oks) > Eº(red). Metallide pingerida metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi. · Aktiivsed metallid tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku, · Eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast tagapool oleva metalli, · Eespool asuv metall on galvaaniahelad anoodiks, tagapool asuv katoodiks. Nernsti võrrand elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukonsentratsioonidest. E=Eº-RT/nF·ln a(oks)a(H)/a(red) (CD/AB) Keemilised vooluallikad · Patarei elektrokeemiline element, mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras, elektrolüüdiks NHCl, ZnCl, MnO segu. · Aku korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. Anoodiks
metallide pingereaks. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku. Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva Metalli Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+). 112. Nernsti võrrand Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D) d E E0 ln nF ( A) a ( B) b 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik) Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris
Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi, nimetatakse metallide pingereaks. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku. Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva Metalli Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+). 107. Nernsti võrrand Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D ) d E E0 ln nF ( A) a ( B ) b 108. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik- hapnik) Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris Hg patarei: kasutatakse kellades, kalkulaatorites jm
mõne ühendi ning seda raskem on tema ioone redutseerida tagasi metalliks. Negatiiv- sema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E◦ väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+). 112. Nernsti võrrand. Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D) d E E0 ln nF ( A) a ( B ) b 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik). Keemilised vooluallikad on patareid ja akud.
Elektroodid on omavahel ühendatud ühest küljest juhtmete kaudu läbi voltmeetri ja teisest küljest lahustevahelise soolasilla kaudu, moodustades selliselt vooluringi. Soolasild kujutab endast klaastoru, mis on täidetud küllastatud soola lahusega (näiteks KCl küllastatud vesilahus). Soolasild on otstest suletud poorsete plaatidega, mille tõttu ei saa anumates ja soolasillas olevad lahused omavahel seguneda, kuid on võimelised laenguid üle kandma. Joonisel kujutatud elektrokeemilises rakus toimub 3 laengute ülekandmise protsessi: 1. Elektroodides ja juhtmetes liiguvad elektronid tsinkelektroodilt vaskelektroodile. 2. Lahustes toimub ioonide liikumine: a. Vasakpoolses anumas liiguvad tsingi ioonid elektroodist eemale ja sulfaatioonid elektroodi poole. b. Parempoolses anumas liiguvad vase ioonid elektroodi poole ja anioonid sellest eemale. c. Soolasillas positiivsed ioonid liiguvad paremale ja negatiivsed vasakule. 3
Mg + H2SO4 Æ MgSO4 + H2 Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva metalli. Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+). Li, Rb, Cs, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Sc, Be, Al, Ti, Mn, Nb, Ta, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Mo, Sn, Pb, H2,Bi, Cu, Ag, Rh, Hg, Os, Pd, Ir, Pt, Au 111. Nernsti võrrand. Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest Pöörduva poolreaktsiooni korral: RT [C ]c [D]d 0 E=E − ln nF [ A ]a [B]b 112. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik). Patarei on elektrokeemiline element (sageli järjestikku ühendatud mitu), mida võib kasutada konstantse pingega
Magedas vees aga on Al negatiivsem kui Zn, seega peab anoodiks võtma Mg. Maa sees olevatele terastorustikke kaitstakse topelt: isoleeritakse ja pannakse peale katoodkaitse välise vooluallikaga. Ebaõige katoodkaitse reziimi korral võib korrosiooniprotsess kiireneda. Kodumasinate elektrokeemiline korrosioonitõrje ?? 46. Anoodide mõiste, materjalid ja kasutamise printsiibid metallide elektrokeemilises korrosioonitõrjes. Anoodkaitse: pinnale moodustub passiivne oksiidi kiht. Kaitstavate konstruktsioonide külge ühendatakse elektroodid, mis on anoodiks. Anoodid ühendatakse kaitstava konstruktsiooniga paljudest kohtadest, kindla vahemaa järgi. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade, lahuste, hapete lahustes, aga ka niiskes õhus või pinnastes) on kokkupuutes kaks erineat metalli, siis tekib nn galvaanipaar
Elektrolüüsi printsiibi puhul kasutatakse alalisvooluallikat ja anood on kerest otseselt isoleeritud. Maa sees olevate torustike kaitse puhul kasutatakse enamaikel juhtudel elektrolüüsi printsiipi, s.t. välisvooluallikat. Kaasaegsetel elektriboileritel, pesumasinatel on galvaanipaari printsiibil korrosioonitõrje. Masinates on magneesiumist anoodid, kuna tegu on mageda veega, anoodid hävivad ja neid tuleb uuendada! 47. Anoodide mõiste, materjalid ja kasutamise printsiibid metallide elektrokeemilises korrosioonitõrjes. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises(soolade, lahuste, hapete lahustes, aga ka niiskes õhus või pinnastes) on kokkupuutes kaks erinevat metalli, siis tekib nn galvaanipaar. Elektrolüüsis toimub anoodi pinnal oksüdeerumine. Anoodiks on elektrood, mille E0 on väiksem ehk negatiivsema potentsiaaliga metall. Seega kasutatakse anoodina aktiivseid metalle kui tugevamaid redutseerijaid. Protektorkaitse: Anood kaitseb pinda, kuna see hävib enne
1)oksiidide kiht saadakse värvusetu; 2)oksiidi kiht on värviline; a)värvitu oksiidi kihiga detail kastetakse (pritsistakse) värvaineid sisaldavasse lahusesse b)elektrolüüsil: lahus sisaldab värvaineid, sest kiht on läbinisti ühtlaselt värvunud. Al vastupidavus atmosfääris on nõrk(eriti Balti mere piirkonnas) näide: 10 aastat vees olnud alumiiniumist nurkprofiil (tekkis kihile korrosioon). 46. Anoodide mõiste, materjalid ja kasutamise printsiibid metallide elektrokeemilises korrosioonitõrjes. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade, lahuste, hapete lahustes, aga ka niiskes õhus või pinnastes) on kokkupuutes kaks erineat metalli, siis tekib nn galvaanipaar. Anoodiks on negatiivsema potentsiaaliga metall, katoodiks aga positiivsema potentsiaaliga. Anoodkaitse - pinnale moodustub pos. oksiidi kiht (kasut. roostevaba terase korral, ühendatakse (+)klemmiga). Elektrokeemilist meetodit saab kasutada seal, kus saab tekitada vooluringi: 1
(pritsitakse) värvaineid sisaldavasse lahusesse b) elektrolüüsil: lahus sisaldab värvaineid, sest kiht on läbinisti ühtlaselt värvunud. Al vastupidavus atmosfääris on nõrk (eriti Balti mere piirkonnas) näide: 10 aastat vees olnud alumiiniumist nurkprofiil ( tekkis kihile korrosioon). 47. Anoodide mõiste, materjalid ja kasutamise printsiibid metallide elektrokeemilises korrosioonitõrjes. Anoodiks on negatiivsema potentsiaaliga metall, katoodiks aga positiivsema potentsiaaliga metall. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade, lahuste, hapete lahustes, aga ka niiskes õhus või pinnastes) on kokkupuutes kaks erinevat metalli, siis tekib nn galvaanipaar. Anoodkaitse - pinnale moodustub passiivne oksiidi kiht (kasut roostevaba terase korral, ühend (+) klemmiga). Kaitstav detail (konstruktsioon)
annaabi.ee 
