В настоящей книге изложены теоретические основы электрохимии ионных расплавов. В связи с развитием электрометаллургии и расширением других областей применения ионных расплавов (гальванические покрытия, химические источники тока, электрохимическая очистка стальных отливок, получение неметаллов и пр.) число лиц, интересующихся электрохимией ионных расплавов, непрерывно возрастает.
На протяжении последних 20 лет за рубежом вышел ряд монографий, содержащих разделы по электрохимии ионных расплавов. Примерами таких книг являются: «Химия расплавленных солей» — сборник обзорных статей под редакцией М. Бландера (Нью-Йорк, 1963 г.), ^Расплавленные соли» — сборник статей под редакцией Б. Сандхэйма (Нью-Йорк, 1964 г.), «Расплавленные соли» — сборник статей под редакцией Г. Мамантова (Нью-Йорк, 1969—1975 гг.), «Успехи химии расплавленных солей» — сборник статей под редакцией Дж. Браунстейна, П. Смита и Г. Мамантова (Нью-Йорк, 1973 г.), «Химия расплавленных солей» Г. Блума (Хобарт, 1967 г.), «Электрохимия расплавленных солей» Ж- Моран и Ж- Хладика (Париж, 1967 г.). Книга Г. Блума является элементарным учебным пособием для студентов, а монография Ж. Моран и Ж- Хладика содержит лишь два раздела по электрохимии ионных расплавов: «Транспортные свойства» и «Электрохимическая кинетика». Остальные книги являются сборниками обзорных статей, написанных различными авторами.
В течение этого же периода появился ряд советских монографий, относящихся к химии ионных расплавов и содержащих электрохимические разделы по электрохимии. К их числу относятся следующие: «Физическая химия расплавленных солей» А. И. Беляева, Е. А. Жемчужиной, Л. А. Фирсановой (Москва, Металлургиздат, 1957 г.), «Электрохимия расплавленных солей» Ю. К. Делимарского, Б. Ф. Маркова (Москва, Металлургиздат, I960 г.), «Электрохимия расплавленных солей» Л. Н. Антипина, С. ф. Важенина (Москва, «Металлургия», 1964 г.), «Электроды сравнения для расплавленных солей» А. Ф. Алабышева, М.Ф. Лан-тратова, А. Г. Морачевского (Москва, «Металлургия», 1965 г.), «Электродные потенциалы в расплавленных хлоридах» М. В. Смирнова (Москва, «Наука», 1973 г.).
о
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 3
Глава 1
ТЕРМОДИНАМИКА ИОННЫХ РАСПЛАВОВ ...... 5
*
Термодинамические функции .................... 5
Термодинамическая характеристика бинарных солевых смесей..... 6
Термодинамические активности и методы их определения....... 7
Избыточные термодинамические функции............... 10
Термодинамический анализ фазовых диаграмм............ 12
Термодинамическая характеристика ионных расплавов и их структура 14
Глава 2
ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ИОННЫХ РАСПЛАВОВ ... 17
Общая характеристика транспортных свойств............. 17
Теплопроводность ......................... 18
Вязкость.............................. 19
Диффузия ............................. 22
Электрохимические транспортные свойства.............. 25
Электропроводность и методы ее измерения.............. 25
Температурная зависимость электропроводности и ее взаимосвязь с вязкостью ............................... 28
Электропроводность индивидуальных расплавленных солей...... 31
Электропроводность смесей расплавленных солей ........... 34
Общая характеристика миграции ионов............... 37
Числа переноса и методы их определения............... 38
Электроперенос в расплавленных индивидуальных солях и их смесях ... 44
Глава 3
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ИОННЫМИ РАСПЛАВАМИ ......................... 49
Общая характеристика гальванических элементов с ионными расплавами 49
Концентрационные гальванические элементы............. 52
\ Химические гальванические цепи ......'............ 59
'•^Гальванические цепи Якоби—Даниеля................ 62
Экспериментальные методы исследования э. д. с. высокотемпературных
цепей .............................. 65
Специальные виды высокотемпературных гальванических элементов ... 67
Термогальванические элементы.................... 73
Глава 4
ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
В ИОННЫХ РАСПЛАВАХ ............... 79
Общая характеристика электрохимических систем и электродных потенциалов в ионных расплавах ................... 79
Классификация электродов, применяемых в ионных расплавах..... 81
Электроды сравнения для ионных расплавов............. 90
О нулевом электроде в электрохимии ионных расплавов........ 93
Сравнительная оценка величин электродных потенциалов в расплавленных галогенидных системах ................... 97
Влияние различных факторов на величины электродных потенциалов
в расплавленных галогенидах.................... 106
Электродные потенциалы в кислородных солях. Электродные потенциалы анионов........................... 109
Электрохимические ряды в ионных расплавах............. 111
Глава 5
РАВНОВЕСИЯ МЕТАЛЛ — ИОННЫЙ РАСПЛАВ.
РАСТВОРИМОСТЬ МЕТАЛЛОВ В ИОННЫХ РАСПЛАВАХ 115
Равновесие в системе металл—расплавленная соль.......... 115
Природа растворов металлов в ионных расплавах.......... 118
Влияние различных факторов на растворимость металлов в ионных расплавах ............................... 122
Теория равновесий металл — расплавленная соль, связанных с реакцией
двойного обмена .......................... 126
Исследование равновесий электрохимическими методами....... 131
Краткий обзор исследованных равновесий металл—ионный расплав . • - 133
Коррозия металлов в ионных расплавах............... .127
Глава 6
КИНЕТИКА ЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИОННЫХ
РАСПЛАВАХ ...................... 143
Учение об электрохимической кинетике............... 143
Учение о двойном электрическом слое в ионных расплавах...... 148
Нулевые точки металлов ...................... 155
Развитие электрохимической кинетики в ионных расплавах...... 159
Методы исследования электрохимической кинетики в ионных расплавах 161
Переменнотоковые методы...................... 165
Сравнительная оценка различных методов исследования электрохимической кинетики в ионных расплавах................ 170
Нестационарные процессы .................... 172
Хронопотенциометрия ...................... 175
Полярографические методы .................... 180
Влияние кислотно-основных равновесий на электрохимическую кинетику
в ионных расплавах ....................... 187
Глава 7
ЭЛЕКТРОЛИЗ ИОННЫХ РАСПЛАВОВ ......... 194
Общая характеристика электролиза ионных расплавов......... 194
Напряжение разложения ..............'....... 196
Характеристика величин потенциалов разложения.......... 202
Зависимость выхода по току от различных факторов.......... 209
Электролиз с получением жидкого металла на катоде и газообразных продуктов на аноде ...............,.......... 217
Электролиз с получением твердой фазы на катоде........... 218
Электролиз с применением жидкого катода и с образованием сплавов 223
Электролиз с растворимым анодом.................. 223
Электролиз солей кислородных кислот, окислов и шлаков....... 224
Электролиз расплавленных халькогенидных систем.......... 228
Анодный эффект .......................... 229
Электролитический перенос металлов с катода на анод......... 235
Список литературы......................... 238
Предметный указатель..............• ........ 245
Цена: 150руб.
