Из какого металла могут изготавливать анод
Обновлено: 12.05.2024
11. В каком случае тоны легче восстанавливаются на катоде:
а) при условии, что металл стоит правее в электрическом ряду напряжений +
б) при условии, что металл стоит ниже в электрическом ряду напряжений
в) при условии, что металл стоит левее в электрическом ряду напряжений
12. В каком случае на катоде восстанавливаются только катионы металлов:
а) если электролизу подвергаются металлы с натрия и правее натрия
б) если электролизу подвергаются металлы с меди и правее меди +
в) если электролизу подвергаются металлы с калия и правее калия
13. Анионы каких кислотных остатков не окисляются на аноде:
а) F +
б) К
в) Na
14. К какому электроду движутся катионы:
а) аноду – отрицательно заряженному электроду
б) положительно заряженному электроду
в) катоду – отрицательно заряженному электроду +
15. Какие процессы совершаются на аноде:
а) является восстановителем, происходит процесс окисления +
б) является окислителем, происходит процесс восстановления
в) является восстановителем, происходит процесс восстановления
16. Что можно получить помимо кислорода и водорода в результате электролиза воды:
а) озон и пероксид водорода
б) озон и перекись водорода +
в) кислород и перекись водорода
17. Какой электронный потенциал в сравнении с водой имеет электролит, используемый для ускорения электролиза воды:
а) больше у катиона и меньше у аниона
б) больше у катиона и аниона
в) меньше у катиона и больше у аниона +
18. Что используется в качестве электролита для электролиза воды:
а) соль и кислота
б) щёлочь и кислота +
в) щёлочь и соль
19. Как сформулирован первый закон Фарадея:
а) Для определённого количества электричества масса химического элемента, образовавшегося на электроде, равна эквивалентной массе элемента
б) Для определённого количества электричества масса химического элемента, образовавшегося на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента
в) Масса вещества, выделившегося при электролизе, прямо пропорциональна количеству электрического тока, пропущенного через электролит +
20. Как сформулирован второй закон Фарадея:
а) Масса вещества, выделившегося при электролизе, прямо пропорциональна количеству электрического тока, пропущенного через электролит
б) Для определённого количества электричества масса химического элемента, образовавшегося на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента +
в) Для определённого количества электричества масса химического элемента, образовавшегося на электроде, равна эквивалентной массе элемента
21. Какая формула отражает первый закон Фарадея:
а) m = kq +
б) m = kqF
в) m = k/q
22. Какая формула отражает второй закон Фарадея:
а) k = μeqF
б) k = (1/F) μeq +
в) k = 1/Fμeq
23. Чему равна постоянная Фарадея:
а) 85964 Кл/моль
б) 64985 Кл/моль
в) 96485 Кл/моль +
24. Как протекает электролиз на катоде:
а) к катоду движутся положительно заряженные катионы, происходит процесс окисления
б) к катоду движутся положительно заряженные катионы, происходит процесс восстановления +
в) к катоду движутся отрицательно заряженные катионы, происходит процесс окисления
25. Как протекает электролиз на аноде:
а) к аноду движутся отрицательно заряженные анионы, происходит процесс восстановления
б) к аноду движутся положительно заряженные анионы, происходит процесс восстановления
в) к аноду движутся отрицательно заряженные анионы, происходит процесс окисления +
26. Что является главным продуктом электролиза расплава:
а) газ
б) металл +
в) соль
27. Чем всегда является металл в процессе электролиза:
а) катионом – восстанавливается на катоде +
б) анионом – восстанавливается на катоде
в) анионом – восстанавливается на аноде
28. Электролиз является одним из лучших способов:
а) нанесения
б) удаления
в) золочения +
29. Реакции, происходящие при электролизе на электродах, называются:
а) вторичными +
б) первичными
в) третичными
30. Реакции диссоциации в электролите являются:
а) третичными
б) первичными +
в) вторичными
Из каких материалов сделаны катод и анод?
Зависит от того, где они находятся.
В электролизной ванне - это одно, в радиолампе - совсем другое.
Например, в радиолампах катод делается из тугоплавкого металла и покрывается слоем оксида редкоземельных металлов с низкой работой выхода. А в мощных лампах усилителей теле и радиопередатчиков анод делают из графита.
В автомобильном аккумуляторе анод и катод сделаны из свинца.
Намёк понятен?
Смотря где, катод и анод это общее название электродов, они могут быть и в электронных лампах ( обычно сплавы с использованием тугоплавких металлов никель молибден вольфрам и тд) , и в электролизных ваннах ( там могут использоваться и угольные электроды).
И катод и анод-металлические, вот материаллы различные. В радиолампах-одно, в сварочном-другое, в дуговых прожекторах-третье и т. д.
При такой формулировке вопроса - нет однозначного ответа.
Другое дело, если, похоже, вопрос касается материалов, из которых изготавливаются анод и катод электровакуумных приборов - ламп (диод, триод, тетрод и т. д. )
Тут от материала зависит надежность и долговечность прибора, это таки-да важно.
Для этого случая:
Простейший катод электронной лампы представляет собой нить (или тонкую узкую ленточку) из тугоплавкого материала (например вольфрама) . Нить может быть прямой или изогнутой в виде буквы Л или М; встречаются нити и с большим числом изгибов.
Через нить-катод пропускается электрический ток, который нагревает его. Из вылетевших с поверхности катода электронов вокруг катода образуется «электронное облачко» , которое носит название пространственного заряда.
Поверхности катодов большинства электронных ламп покрываются окислами (оксидами) щелочноземельных металлов (бария, стронция и кальция) . Такие катоды носят название оксидных. Оксидные покрытия повышают эффективность излучения электронов с поверхности катода.
Рис. Устройство катодов.
а — простейший катод прямого накала; б — катод прямого накала зигзагообразной формы (1 — крепежные стойки; 2 — нить накала; 3 — амортизационные пружины; 4 — слюдяной или керамический изолятор) ; в — подогревный катод (1 — металлическая трубочка; 2 — жароупорное покрытие; 3 — нить накала; 4 — оксидный слой) .
Слово анод означает электрод, имеющий положительный заряд. Когда напряжение на нем положительно по отношению к катоду, анод притягивает к себе электроны. Он имеет вид цилиндра, окружающего катод, или другую форму . Изготавливается анод из тугоплавкого металла.
Рис. Аноды и сетки
а — цилиндрический анод; б — плоский анод; в, г — сетки для ламп с цилиндрическими анодами; д, е — сетки для ламп с плоскими анодами.
В зависимости от типа и назначения лампы аноды выполняются из углеродистой стали, вольфрама, графит (ГУ-81). Кстати, эта лампа, в отличие от более современных, практически "вечная" - "спалить" ее можно, только очень постаравшись. Катод прямого накала из вольфрама, анод графитовый.
Катод и анод
Иногда требуется подключить к источнику питания постоянного тока электроды какого-либо прибора или элемента. Их присоединяют, соблюдая полярность. Катод и анод – так называются проводники (электроды) устройства, с помощью которых выполняется это подключение. Однозначного понятия этих двух терминов нет. Их различают в зависимости от того, в каких химических и физических процессах применяют эти обозначения.
Понятие катода и анода
В электрической технике вывод, присоединяемый к положительной клемме источника питания (ИП), называют анодом (А). Электрод, присоединённый к минсовому выводу ИП, – катодом (К). В переводе с греческого языка анод – «восхождение, движение вверх», катод – «нисхождение, движение вниз». С этими названиями можно встретиться в таких разделах физики и химии, как:
- гальванические источники питания;
- электролиз и гальванотехника;
- полупроводники и вакуумная электроника.
Кроме того, этими терминами обозначаются выводы элементов на схемах и знаки их заряда.
Обозначение в электрохимии и цветной металлургии
Понятие анодов в электролитических процессах применимо в отношении положительно заряженных электродов. Электролиз, с помощью которого выделяются или очищаются различные химические элементы, – это влияние электрического тока на электролит. Электролитом выступают растворы солей или кислот. Другим электродом, участвующим в этой реакции, выступает катод.
Внимание! На отрицательно заряженном катоде (К) осуществляется реакция восстановления, на аноде (А) – процесс окисления. При этом «А» может частично разрушаться, участвуя в очищении металлов от нежелательных добавок.
В металлургической промышленности аноды используют при нанесении защитных слоёв на продукт электрохимическим методом (гальваника) или электро-рафинированием. Электрическое очищение позволяет растворять на «А» черновой металл (с примесями) и осаждать его на «К» уже в очищенном виде.
Ряд часто применяемых анодов – изготовленные из металлов:
- цинка;
- меди;
- никеля;
- кадмия;
- свинцовые (сплав свинца с сурьмой);
- серебра;
- золота;
- платины.
Никелирование, оцинкование и прочее нанесение защитных или эстетически востребованных покрытий на изделия выполняются в основном из недрагоценных металлов.
С помощью «А» из драгметаллов повышают электропроводность компонентов электрических изделий и наносят слои благородных металлов на ювелирные украшения.
К сведению. Осаждаемый на катоде чистый металл также называют «катодом». Например, чистая медь полученная таким образом именуется «медный катод». Дальше её используют для изготовления медной фольги, проволоки и прочего.
Анод и катод в вакуумных электронных приборах
Электронная лампа является простейшим вакуумным устройством. Она состоит из следующих деталей:
Три этих элемента составляют вакуумный диод. У него «К» цилиндрической формы, внутри которого располагается нить накаливания. Она подогревает «К» для увеличения термоэлектронной эмиссии. В таких приборах электроны покидают «К» и в вакууме направляются к «А», тем самым создавая электрический ток. Анод – это электрод лампы с положительным потенциалом. Он выполняется в виде короба окружающего сетку и «К». Может быть из молибдена, тантала, графита, никеля. Его конструкция различна, порой имеет рёбра для теплоотвода.
Сетка – элемент, расположенный посередине, управляет потоком частиц. Чаще всего она выполнена в виде спирали, обвивающей катод.
Важно! Чем больше площадь поверхности катода, и чем сильнее он разогрет, тем больший ток протекает через лампу.
Анод и катод у полупроводниковых приборов
Полупроводниковые элементы проводят электричество в определённом направлении. Если рассматривать полупроводниковый диод, то его электроды также носят название «катод» и «анод». При прикладывании к нему прямого напряжения: положительный заряд к аноду, диод открыт. Если положительный потенциал приходит на катод, диод закрыт. Такой диод имеет p-n переход между двумя этими областями и требователен к приложенной полярности. Вывод элемента из p-области именуется «А», из n-области – «К».
Знак анода и катода
Каким знаком обозначается «К», каким «А», зависит от того, какая процедура и в какой области рассматривается. В электрохимии есть два устройства, имеющие различие в обозначении знаками: электролизёр и гальванический элемент.
При электролизе (окислительно-восстановительном химическом взаимодействии под влиянием внешнего ИП) минусом «-» обозначают катод. Именно на нём восстанавливаются металлы, из-за избытка электронов. Плюсом «+», в свою очередь, маркируют анод (положительный электрод), где металлы окисляются из-за недостатка отрицательно заряженных частиц.
В гальваническом элементе окисление происходит без внешнего воздействия электричества. Если взять в качестве примера медно-цинковую батарею, то большое количество электронов (минус) скапливается на аноде. Они при продвижении по внешней цепи участвуют в восстановлении меди. Значит, в этом случае положительным электродом будет катод.
Внимание! У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. У электролизёров наоборот – плюсом считают анод, минусом – катод.
У полупроводниковых приборов, как знак, так и термин, чётко закреплены за выводами детали. Анод – это «плюс», катод – это «минус» диода.
Почему существует путаница
Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов. Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем. Куда ток входит (восход) – это анод, куда ток выходит (закат) – это катод. У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент (при разряде) или как электролизёр (при заряде).
Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью.
Как определить анод и катод
Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах.
Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы. Это можно сделать по следующим признакам:
- маркировка, нанесённая на корпус элемента;
- длина выводов детали;
- показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов;
- использование источника тока с известной полярностью.
Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус (К) – это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, – это плюс (А). Так графически указано прямое направление тока – от «А» к «К».
Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец. Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой (катодный) вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 (ДМ) служит таким примером.
Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка – это положительный электрод, короткая – отрицательный вывод. К тому же форма корпуса (обрез края окружности) может служить ориентиром.
При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов. Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. При этом красный щуп подсоединён к аноду «+», чёрный – к катоду «-».
Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки – на аноде и аналогично минус – на другом электроде.
Информация. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм.
Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов.
Видео
Аноды для гальваники
Аноды для гальваники (гальванические аноды) – важная составляющая любого электрохимического процесса, которая выполняет сразу несколько важных функций.
Основное назначение анодов в гальванике – подвод в электролитический раствор тока и обеспечение его равномерного распределения по обрабатываемой детали. Также, гальванические аноды участвуют в окислительных реакциях, необходимых для стабильного химического состава электролита.
Купить аноды для гальваники оловянные медные, аноды никелевые , цинковые, кобальтовые, бронзовые, кадмиевые, латунные, титановые, свинцовые, а также специального назначения (ОРТА, ОИРТА, титановые платинированные, с алмазным и иридиевых покрытием, для химических опытов и многие другие) можно, обратившись в компанию Русский металл либо заполнив форму заявки на нашем портале.
Русский металл работает для Вас с 2005 года!
Классифицируют гальванические аноды на: растворимые и нерастворимые (инертные).
Растворимые аноды для гальваники
Растворимые аноды всегда производятся из того же металла либо сплава, который осаждается на поверхности деталей и, в процессе электролитического осаждения, растворяясь (отдавая электроны в рабочий раствор), компенсирует расход металла в растворе электролита.
Медные
Купить медные аноды для гальваники можно в форме цилиндров, шаров, полос, пластин (холоднокатаные и горячекатаные). Производят анодную медь марок М1, АМФ, АМФу. М1 – медь с высокой химической чистотой, наиболее востребована среди медных анодов, т.к. позволяет получать качественное гальваническое покрытие с высокой стойкостью к процессам коррозии и электропроводностью, теплопроводностью.
Толщина медных пластинчатых изделий от 7 до 15 мм, длина до2 метров, а ширина – от 75 до 1000 мм.
Широко используют в гальваническом производстве фосфоросодержащие медные изделия, которые маркируют АМФ (присадки фосфора от 0,03 до 0,16%) и АМФу (с более низким содержанием примесей). Благодаря фосфору в составе в процессе электролиза происходит лучшее растворение анода.
Никелевые гальванические аноды
Используются для защиты от коррозии сталей и цветных металлов. Различают обычные изделия и непассивирующиеся. Цена последних несколько выше, т.к. они в процессе электролиза не образуют шлама, а полностью растворяются.
Востребованы никелевые аноды марок НПАН, НПА2, НПАНэ, НПА1. Никелированием покрывают детали автомобилей, лабораторное и другое оборудование, медицинские инструменты, т.п. Аббревиатура НПА означает «никель полуфабрикатный анодный», а наличие в маркировке в конце буквы «Н» свидетельствует о том, что анод непассивирующийся (например, НПАН).
Поставляются никелевые гальванические аноды в виде горячекатаных листов, полос, карточек, овальных прессованных прутков.
Оловянные
Производятся в соответствии с ГОСТ 860 марок О1 (99,9% олова) и О1пч (99,915% олова), литыми и катанными (холодная или горячая прокатка), полусферической, сферической либо пластинчатой формы.
Применяются гальванические аноды для оловянирования изделий из меди, стали, алюминия, сплавов на его основе, сплавов цинка с целью их защиты от коррозии. Оловянные покрытия характеризуются высокой пластичностью, легко выдерживают деформацию (вытяжка, штамповка и т.п.). Аноды для гальваники из олова востребованы при оловянировании пищевой тары (консервная жесть), благодаря химической безопасности для человека.
Кадмиевые
Купить кадмиевые аноды можно марок Кд1 Кд0, Кд0А, горяче- или холоднокатаные. Толщина профилей составляет от 4 до 15 мм, ширина – 100 – 300 мм при длине 400 – 1000 мм.
Цинковые
Купить цинковый анод для гальваники можно марок Ц1 и Ц0 – первичный цинк высокой химической чистоты. Толщина от 5 до 20 мм, ширина - 65 – 600 мм, длина цинковых анодов – до 1,2 метра.
Производят изделия по ГОСТ 1180-91 в виде пуль, шаров, либо плоские. Плоские крепятся в гальванической ванне на подвесках, а шары либо пули – помещаются в специальные корзины. Для предотвращения попадания шлама в рабочий раствор – аноды дополнительно помещают в специальные чехлы.
Применяются гальванические аноды из цинка для цинкования различных деталей для строительства, судостроения и многих других отраслей, ввиду высокой стойкости цинка не только на воздухе, но и в морской воде.
Аноды из бронзы
Данный вид продукции используется как для нанесения декоративных покрытий, так и функциональных, например, защиты от коррозии, улучшения антифрикционных способностей подшипников.
Кроме олова и меди в состав могут входить алюминий, железо, никель, фосфор, свинец, цинк, другие, зависимо от марок бронзы.
Аноды из бронзы, совмещенные с никелевым покрытием, снижают расход более дорогостоящего никеля, их использование экономически оправдано.
Кобальтовые
Гальваническое покрытие кобальтом востребовано в случаях, когда кроме защитных свойств очень важны характеристики износостойкости, например, при трении. Технические характеристики и свойства кобальтовых анодов практически одинаковы с никелевыми, но первые выигрывают в износостойкости. Изготавливают продукцию из кобальта высокой степени химической чистоты, например, К1 и выше. Купить гальванические аноды из кобальта можно в виде пластин, прутков либо другой формы.
Нерастворимые гальванические аноды
Гальванические процессы с применением нерастворимых анодов гораздо более сложные и требуют более тщательного контроля химического состава электролита. В процессе осаждения защитных покрытий нерастворимый (инертный) металл не переходит в рабочий раствор, но участвует во второстепенных реакциях, например, на нем для гальваники происходит процесс осаждения газообразного кислорода.
В качестве нерастворимых анодов применяют никелевые, свинцовые (преимущественно в кислых ваннах), титановые, графитовые изделия, изготовленные из сплавов, например, свинец с сурьмой, оловом, серебром и др.
Платинированный титан, титан, графит в качестве анодов для гальваники применяют несколько реже, ввиду небольшой механической прочности графита и возможности титана пассивироваться. Но в некоторых случаях без данных изделий не обойтись, например, графитовые аноды востребованы в ювелирной промышленности, для осаждения золота. Идеальные инертные аноды – изготовленные из платины, но, ввиду высокой стоимости, их применяют крайне редко.
Нерастворимые аноды в гальванике применяют в процессах хромирования, никелирования, электроосаждения меди, золочении, палладировании.
Основной недостаток гальванических анодов – загрязнение электролитический ванны различными примесями и анодным шламом. Для минимизации попадания данных веществ в рабочий раствор, изделия часто помещают в специальные чехлы, мешки, изготовленные из капроновой, хлориновой фильтровальной, бязевой либо другой подобной ткани. Также анодные чехлы могут одеваться на анодные корзины. Благодаря этому предотвращается попадание в электролитическую ванну окислов, металлической крошки, межкристаллитных включений и другого шлама.
Медный анод
Медный анод – профиль, изготовленный из меди или её сплавов – АМФ и М1, имеющий цилиндрическую, шарообразную или пластинчатую форму. Химический состав изделия соответствует ГОСТ 859-2001. Медный анод может быть изготовлен методом горячей либо холодной прокатки.
Из двадцати марок меди, выпускающиеся отечественной промышленностью, для изготовления анодов используются только сорта, имеющие самое высокое качество. Хотя из всех технических металлов медь и имеет самую лучшую электропроводность, но присутствие в ней различных примесей может повлиять на это качество. Даже незначительное содержание в меди другого металла-проводника, например, 0,2% алюминия, понижает проводимость на 10%.
Медный анод имеет форму шара, цилиндра или пластины. Изделия разной формы имеют отличительные характеристики. К примеру: при шарообразной форме процесс нанесения медного покрытия осуществляется при высокой силе тока на постоянных технологических режимах. В итоге получается кристаллическое беспористое покрытие из меди, использующейся почти полностью.
Анод из меди может быть горячекатаным и холоднокатаным. В зависимости от того, какие легирующие добавки есть в профиле, он может быть медным – М1 или медно-фосфористым – АМФ.
Аноды АМФ производятся согласно ГОСТ 495-72, а также ГОСТ 767-91, а аноды из меди М1 – согласно требованиям ТУ1844-123-00195430-2004.
Медный анод М1
В производстве этого изделия используется в основном медь, имеющая марку М0к ГОСТ 859. Возможно использование металла и более высокого качества. Анод М1 находит широкое применение в нынешнем промышленном производстве, в таких отраслях, как: гальваника, микроэлектроника, гальванопластика. Размеры изделия могут быть различными: ширина медного анода – от 75 до 1000 мм, длина изделия – от 300 до 2000 мм, толщина медного анода – от 2 до 15 мм.
Медный анод М1 не должен иметь на своей поверхности никаких дефектов и разрывов. Его края ровно обрезаются или обкатываются. Если в химическом составе изделия есть хотя бы небольшое количество других компонентов, это может отрицательно повлиять на его свойства.
Медно-фосфористый анод АМФ
При использовании медно-фосфористых анодов, на поверхности объекта, который обрабатывается, формируется защитный фосфорсодержащий слой. Он придаёт этой поверхности устойчивость к разным негативным воздействиям. Количество фосфора в составе медного анода АМФ может варьироваться в рамках от 0,03 до 0,16 %. Он распределяется равномерно по объему металла. Благодаря этому снижается шламообразование и повышается технологичность процесса. Анод АМФ используется при изготовлении особо сложных печатных плат. Его параметры соответствуют геометрическим размерам анода М1.
Применение медных анодов
В гальванических процессах медные аноды являются сырьём при нанесении медного слоя на поверхность изделия, которое обрабатывается. Если гальваническое покрытие должно быть очень точно распределено, без медных анодов обойтись невозможно.
Читайте также: