電解方法

其優(yōu)點(diǎn)有：①電解池能提供高電勢(shì)，達(dá)到普通化學(xué)試劑所不具有的那種氧化還原能力。如氟和臭氧的電化學(xué)合成。②溶液不會(huì)被還原劑(或氧化劑)及其相應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物所污染。③能較方便地控制電極電勢(shì)，有利于進(jìn)行選擇性的氧化和還原反應(yīng)。④能制備出其它方法所不能制備的許多物質(zhì)。例如，氫化鉻(CrH1.4)的合成。缺點(diǎn)是比較慢，耗能大。電解法俗稱電老虎，有著非常廣泛的應(yīng)用：許多有色金屬及稀有金屬的冶煉和精煉;許多強(qiáng)氧化劑如KClO3，KMnO4，H2O2的生產(chǎn);機(jī)械制造部門的電鍍法、電解加工法;表面處理方面的電泳涂漆法;機(jī)械加工部門的電鑄、電拋光、鋁的陽(yáng)極膜保護(hù)、電著色;許多基本化工產(chǎn)品和有機(jī)化合物的電合成等。我國(guó)擁有極豐富的水力資源，有巨大的發(fā)電潛力，為該法的應(yīng)用提供了廣闊的前景。 2100433B

分為酸性電解液和堿性電解液電解兩種方法。電解槽的槽體為鋼筋水泥結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯瀝青防腐層。

1.酸性電解液電解

有硫酸亞錫-硫酸-苯酚磺酸，硫酸亞錫-硫酸-甲酚磺酸，硅氟酸亞錫-硅氟酸-硫酸三種電解液電解類型。將預(yù)先除鐵的粗錫作陽(yáng)極。純錫作陰極。通電電解時(shí)，在陽(yáng)極發(fā)生錫的溶解反應(yīng)。

電解過(guò)程要控制好電解電壓等條件，保證陽(yáng)極和陰極主要反應(yīng)的進(jìn)行。

2.堿性電解液電解

有硫代錫酸鈉堿性溶液和錫酸鈉堿性溶液兩種電解液電解類型在這兩種電解液中都是以粗錫作陽(yáng)極，鐵板作陰極。

堿性電解液對(duì)電解除鐵、銅、鉛和鉍有效，但不能除砷和銻。堿性電解液電解必須在353K以上的溫度進(jìn)行 。

將粗銅連接在電解池的陽(yáng)極，精銅連接在電解池的陰極，電解池里的電解質(zhì)要是含銅的鹽溶液。電解池的陽(yáng)極會(huì)有陽(yáng)極泥，主要是金和銀。電解后電解池里的電解質(zhì)溶液的濃度不改變。

控制電位的電解分析法 　此法根據(jù)下列原理控制電極電位，電解方程為：V-iR=V′=(E -E-) ir

式中V為電源電壓；i為電流，R為電解池外線路的電阻；V′為加于兩電極的外加電壓；E 和E-為正極和負(fù)極的電位；r為電解池的內(nèi)阻。由上式可得： -E-=V-i(Rr)-E

當(dāng)V與E 的值相對(duì)穩(wěn)定時(shí),i愈小,則E-的值愈負(fù)。電解開始時(shí)，電流很大，以后逐漸減小，為了保持E-為定值，必須隨時(shí)調(diào)節(jié)電阻R。圖1為自動(dòng)控制電極電位裝置。令負(fù)極和甘汞電極組成一個(gè)電池，另外用一個(gè)輔助電壓與該電池對(duì)接（負(fù)極對(duì)負(fù)極）。如果要把負(fù)極的電位控制在－0.35伏（對(duì)甘汞電極而言），就要將輔助電極調(diào)到0.35伏。如果負(fù)極的電位比－0.35伏更負(fù)，就有電流通過(guò)電阻R′,R′上的電壓降經(jīng)過(guò)放大后可使可逆馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，使R增大，使負(fù)極的電位比－0.35伏正。如果R′上電子的流向相反，則可逆馬達(dá)朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使R變小，直到負(fù)極電位回復(fù)到－0.35伏為止。

控制電位電解法可用來(lái)分離并測(cè)定銀（與銅分離）、銅（與鉍、鉛、錫、鎳分離）、鉍(與鉛、錫分離)、鎘（與鋅分離）等。此法的優(yōu)點(diǎn)是選擇性高，缺點(diǎn)是分析時(shí)間較長(zhǎng)。

恒電流電解法 　常用的裝置見(jiàn)圖2。用一到三個(gè)串聯(lián)的蓄電池為電源，通過(guò)可變電阻R與兩個(gè)電極相連。析出金屬的電極常用網(wǎng)狀鉑電極,另一個(gè)螺旋形鉑電極兼作攪拌器。通過(guò)電解池的電流約為3～5安培，在電解過(guò)程中，使加到兩極上的電壓不斷增大，并使電流保持不衰，雖然電解池的電流不是恒定的，但仍稱恒電流電解法。電解分析法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定速度高。

恒電流電解法的準(zhǔn)確度在很大程度上決定于淀積物的性質(zhì),它必須堅(jiān)固地附著在電極上,以防止在洗滌、烘干和稱重時(shí)脫落。電解時(shí)電極表面的電流密度愈小，淀積物的性質(zhì)愈佳。如果電流密度過(guò)高,淀積速度過(guò)快,容易使淀積物不純。電極上析出氫氣，容易使淀積物成海綿狀，且易從電極上脫落。為了得到良好的淀積物，必須使用不太大的電流，充分?jǐn)嚢枞芤汉褪褂镁哂薪j(luò)合能力的電解液。此法的缺點(diǎn)是選擇性差。既不能用來(lái)分離Cu2 和Ag ，又不能分離Cd2 和Zn2 ，只能用于分離電位序中H 以上的金屬和H 以下的金屬（見(jiàn)氧化還原電勢(shì)）。2100433B