Внутренний электролиз

Выделение металлов из растворов (расплавов) в результате работы короткозамкнутого гальванического элемента, состоящего из двух или более макроэлектродов, называют внутренним электролизом. На рис. 18 на примере Fe-Сu элемента показано два варианта реализации внутреннего электролиза: с разделением анолита и католита (а), с размещением электродов в общем растворе (б). Хотя в аналитической химии метод внутреннего электролиза применяют давно, имеется сравнительно небольшое число работ, посвященных использованию этого метода в технологических целях. Осаждению благородных металлов методом внутреннего электролиза посвящена работа, меди - работы и свинца - работа. В последних трех работах электроды разделяли диафрагмой либо анионообменной мембраной. Мембраной предложено разделять электроды также в одном из патентов Установка электродов в общем растворе энергетически более выгодна, так как мембрана (диафрагма) создает в электрической цепи гальванического элемента дополнительное сопротивление значительной величины.

Процесс осаждения меди железом с использованием метода внутреннего электролиза предложено проводить с вращающимися (в вертикальной плоскости) катодами и неподвижными анодами из железа, находящимися в общем растворе. Конструкция ванн не приводится, так как ничем не отличается от промышленных электролизеров с вращающимися катодами. Эксперименты были проведены в лабораторной установке с титановыми катодами диаметром 0,170 м. Катоды и аноды были соединены накоротко с помощью скользящего контакта. Железные электроды выполняли двоякую роль - с одной стороны, на них происходило осаждение меди путем обычной цементации, с другой - они являлись анодами в макрогальванической паре с катодами. Температура растворов во всех опытах была 22°С. Условия опытов, проведенных с использованием трехуровневого плана Бокса - Бенкина.