Proud v kapalinách


<<< Úvodní stránka    *    *    *   2. KAPITOLA  *    *    *     Obsah >>>

Problematikou vedení elektrického proudu v kapalinách se zabývá vědní disciplína, nazývaná elektrochemie. Situace je podstatně komplikovanější než u kovových vodičů. Proud není přenášen volnými elektrony, ale kladnými a zápornými ionty, které však mají různé vlastnosti podle druhu kapaliny. Děj se nazývá elektrolýza, dochází při něm - na rozdíl od kovových vodičů - k přemisťování látky mezi elektrodami a má významné využití v praxi.
 
Elektrický proud prochází jen v těch kapalinách, které obsahují volně pohyblivé kladné a záporné ionty. Vznik volných iontů rozpadem rozpuštěné látky v rozpouštědle nazýváme elektrolytická disociace, vodivé roztoky nazýváme elektrolyty. Elektrolyty jsou vodné roztoky mnoha solí (např. NaCl, KCl), kyselin (např. H2SO4, HNO3) a zásad (např. KOH, NaOH).
 

Fyzikální základy

ELEKTROLÝZA V TECHNICKÉ PRAXI
Pokovování Galvanické pokovování (galvanostegie) - provádí se v roztoku toho kovu, kterým se má předmět pokovovat. Předměty z méně ušlechtilých kovů se pokrývají vrstvou ušlechtilého kovu, aby jejich povrch byl ozdobnější a lépe vzdoroval vnějším vlivům. Anodou je deska z kovu, kterým se pokovuje, katodou je pokovovaný předmět. Běžné je chromování součástek, niklování, stříbření, zlacení apod.
Elektrolytická výroba kovů - čisté kovy se vyrábějí elektrolýzou z roztavené rudy. Například hliník se vyrábí elktrolýzou roztaveného oxidu hlinitého (bauxit). Anodou jsou silné uhlíkové elektrody, katodou uhlíková vana naplněná rudou. Roztavený hliník klesá ke dnu vany a odtud se vypouští.
Elektrolytické čištění kovů - kov vyrobený v hutích obsahuje mnoho příměsí. Tento kov se připojí ke kladnému pólu (anoda), elektrolytem je roztok soli tohoto kovu a na katodě se elektrolýzou vylučuje čistý kov bez příměsí.
Galvanické leptání - kovová deska se pokryje nevodivou vrstvičkou, do které se vyryje požadovaný obrazec. Deska se pak použije jako elektroda ponořená do vhodného elektrolytu. Průchodem proudu dojde k odstranění (vyleptání) kovu jen na nepokrytých místech.
Galvanoplastika - odlitky se zhotovují na nevodivé matrici pokryté vrstvou vodivého grafitu. Elektrolýzou se na matrici vytvoří tenká vrstva kovu jako její dokonalý kovový "obtisk".

zajímavost


KOROZE
KorozePovrch kovů se může porušit nejen mechanicky, ale i chemicky nebo elektrochemicky. Tento jev nazýváme koroze - jeho nejčastějším typem je oxidace působením vzdušného kyslíku a vlhkosti vzduchu. Kovové součástky se při styku s vodou stávají miniaturními galvanickými mikročlánky, které způsobují elektrolýzu. Kov tvořící anodu se vlivem této elektrolýzy znehodnocuje.
Koroze představuje závažný ekonomický problém, odhadovaná roční ztráta kovů korozí tvoří asi polovinu světové produkce. Metod omezujících korozi, je celá řada, např.:
  • u kovů, které jsou v trvalém styku s vodou, se používá tzv. katodová ochrana
  • voda v parních kotlích se zbavuje iontů průchodem kovovými pilinami
  • povrch kovu se chrání přísadami zmenšujícícmi napětí mikročlánků
  • poměrně jednoduchou a účinnou ochranou jsou povrchové nátěry
  • pozinkováním ocelových součástí ( např. okapy, drátěné pletivo) se zpomalí koroze, protože zinek koroduje asi 10 krát pomaleji než ocel


<<< Úvodní stránka    *    *    *   2. KAPITOLA  *    *    *     Obsah >>>