Способ определения параметров электролиза

 

Изобретение относится к способам проведения лабораторных работ по физике, в частности в курсе по электричеству. Цель изобретения - повышение точности и упрощение процесса измерения массы выделившегося на катоде вещества. Способ включает измерение с помощью весов массы катода до и после пропускания через электролит электрического тока, причем катод выполняют из того же материала, что и выделяемый на нем в ходе электролиза, а массу катода тк измеряют при полном погружении его в электролит согласно формуле гпк (р к/Я к {Ъ ) mr- где р к и рз - плот.ности материала катода и электролита соответственно, тг - масса гирь на чашке весов. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 09 В 23/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667058/12 (22) 27.03.89 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (71) Липецкий государственный педагогический институт (72) Н.М.Анисимов (53) 658.686.06(088.8) (56) Богданова Т.Н., Субботина Е.П. Руководство к практическим занятиям по физике. — М.: Советская наука, 1949, с. 289 — 291; (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗЛ Е КТРОЛ ИЗА (57) Изобретение относится к способам проведения лабораторных работ по физике, в частности в курсе по электричеству. Цель

Изобретение относится к способам проведения лабораторных работ по физике и может быть использовано в вузах и средних школах в ходе изучения явления электролиза в курсе электричества.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение процесса измерения массы выделившегося на катоде вещества.

Существо способа заключается в том, что при определении параметров электролиза путем измерения массы выделившегося на катоде вещества, включающем измерение при помощи весов массы катода до и после пропускания через электролит электрического тока, массу катода измеряют при полном погружении его в электролит согласно формуле

Рк

Рк Р где m — масса катода;

„„Я „„1б40735 А1 изобретения — повышение точности и упрощение процесса измерения массы выделившегося на катоде вещества. Способ включает измерение с помощью весов массы катода до и после пропускания через электролит электрического тока, причем катод выполняют из того же материала, что и выделяемый на нем в ходе электролиза, а массу катода m измеряют при полном погружении его в электролит согласно формуле m<=(ркlрк — р,) тг, где рк и р — плотности материала катода и электролита соответственно, mr — масса гирь на чашке весов. 1 ил, Р к — плотность материала катода;

Р, — плотность электролита; вг — показания весов (масса гирь на чашке весов), при этом катод выполняют из того же материала, что и выделяющийся на нем в ходе электролиза, На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

Измерение массы погруженного в электролит 1 катода 2 осуществляют при помощи рычажных весов 3, к правому коромыслу которых прикреплен катод 2, а к левому ко. ромыслу — чашка 4 с гирями 5. Подвод электрического напряжения к катоду 2 осуществляют через металлическую подвеску 6 и съемный контакт 7.

Чтобы вывести формулу для расчета массы электрода, погруженного в раствор электролита, воспользуемся условиями равновесия коромысла весов. Если правая и

1640735 левая подвески и чашки весов одинаковы, а плечи коромысла имеют одинаковую длину, то стрелка 8 весов находится в положении равновесия при условии равенства сил натяжения; действующих на правое Щ и левое 5

1T) плечи коромысла (в силу натяжения входят и силы тяжести, действующие на чашки весов).

Как видно из схемы действующих сил, указанных на чертеже, 10

Т+Ед-" m к q=-0 (1)

T +m q=0, (2) где — FA выталкивающая сила;

m» — масса катода; аг — масса гирь; 15

q — ускорение свободного падения.

В,скалярном виде проекции сил дают

T = п)»я — FA, (3)

T. = mrg (4)

Так как левые части этих уравнений рав- 20 ны, то

m»g FA=mr 9 (5)

Выталкивающая сила определяется по известной формуле

FA= рэ g V» (6) 25 где р — плотность электролита;

Ч» — объем погруженной части катода (при полном погружении — объем всего катода).

Учитывая, что Ч»=m»/ рк(7), и, подста- 30 вив в (6) и (5), получаем п к

mKg — pa ц =mr q.

Рк

Решая полученное уравнение относи- 35 тельно m», получим

mK= mr

-Рк (8)

Рк — Р

Таким образом, если известны плотности материала катода и электролита, то мас- 40 су катода легко можно определить по массе гирь, находящихся на чашке весов.

По вычисленным согласно уравнению (8) массам катода легко вычисляют электрохимический эквивалент К осажденного материала

К п к — Рк п (g)

Рк -P, где! — сила протекающего через электролит тока;

t — время его прохождения;

b, m к и Л m — прирост масс катода и гирь соответственно в ходе пропускания тока через электролит.

Постоянную Фарадея Г находят по формуле м м . Рк рТ k Z Ът, ра (10) где M — молярная масса вещества, которая осаждается на катоде;

Z- его валентность.

Формула изобретения

Способ определения параметров электролиза путем измерения массы выделяющегося на катоде вещества, включающий измерение при помощи весов массы катода до и после пропускания через электролит электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, катод выполняют из того же материала, что и выделяющийся при электролизе, измерение массы проводят подвешиванием погруженного в электролит катода к весам с использованием формулы

mê - — ——

Рк — P

ГДЕ mK u mr — МаССЫ КатОДа РЕаЛЬНаЯ И ПО показаниям весов, соответственно; рк u fb — плотности материала катода и электролита соответственно.

Составитель О. Кроитор

Редактор С, Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1018 Тираж 294 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101