Номер 4, страница 228 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 6. Окислительно-восстановительные процессы. Параграф 31. Электролиз - номер 4, страница 228.

Условие.

4. Охарактеризуйте области практического применения электролиза и такие его направления, как гальванотехника, гальваностегия, гальванопластика.

Решение.

Решение 2.

Электролиз — это совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. Практическое применение электролиза чрезвычайно широко и охватывает множество отраслей промышленности. Основные области применения включают: электрометаллургию (промышленное получение активных металлов, таких как алюминий, натрий, магний, и неметаллов — хлора, фтора, водорода), электрорафинирование (глубокая очистка металлов от примесей, например, меди), электросинтез (получение химических соединений, например, гидроксида натрия и хлора из раствора поваренной соли), создание защитных покрытий на металлах (например, анодирование алюминия) и гальванотехнику.

Гальванотехника

Гальванотехника — это раздел прикладной электрохимии, который занимается процессами нанесения металлических покрытий на поверхность различных изделий (как металлических, так и неметаллических) с помощью электролиза. Это обобщающее название для двух основных направлений: гальваностегии и гальванопластики. Суть процесса заключается в том, что изделие, на которое наносится покрытие, помещается в ванну с раствором соли металла (электролитом) и подключается к отрицательному полюсу источника тока (является катодом). Положительный полюс (анод) обычно представляет собой пластину из того металла, которым покрывают изделие. При прохождении тока ионы металла из раствора восстанавливаются на катоде, образуя на поверхности изделия металлический слой. Гальванотехника позволяет изменять свойства поверхности изделий: повышать их коррозионную стойкость, износостойкость, твёрдость, придавать декоративный вид, изменять электропроводность и др.

Ответ: Гальванотехника — это область электрохимии, объединяющая методы нанесения металлических покрытий на предметы путем электролиза с целью изменения их поверхностных свойств или создания металлических копий. Включает в себя гальваностегию и гальванопластику.

Гальваностегия

Гальваностегия (электролитическое покрытие) — это процесс нанесения тонкого, прочно сцепленного с поверхностью металлического слоя на другое металлическое (или электропроводное) изделие для придания ему определённых свойств. В отличие от гальванопластики, здесь покрытие неотделимо от основы. Цели гальваностегии могут быть различными. Защитные покрытия используются для защиты основного металла от коррозии (примерами служат цинкование и кадмирование стали). Защитно-декоративные покрытия применяются для одновременной защиты от коррозии и придания красивого внешнего вида (к ним относятся хромирование, никелирование, серебрение, золочение деталей автомобилей, сантехники, ювелирных изделий). Специальные (функциональные) покрытия нужны для придания поверхности особых свойств, таких как высокая твёрдость и износостойкость (твёрдое хромирование), низкое электрическое сопротивление (серебрение контактов) и др. Процесс заключается в том, что покрываемое изделие служит катодом в электролитической ванне, а анодом — пластина из наносимого металла.

Ответ: Гальваностегия — это процесс нанесения тонких металлических покрытий на поверхность изделий для их защиты от коррозии, придания декоративного вида или специальных функциональных свойств. Покрытие неотделимо от основы.

Гальванопластика

Гальванопластика (электроформование) — это процесс получения точных металлических копий предметов путем осаждения толстого слоя металла на поверхность формы (матрицы). Ключевое отличие от гальваностегии состоит в том, что полученный металлический слой впоследствии отделяется от формы, представляя собой самостоятельное изделие. Процесс включает следующие этапы: сначала создаётся форма-оригинал, поверхность которой делается электропроводной (например, покрывается графитом). Затем эта форма погружается в электролит в качестве катода, и на неё осаждается металл (чаще всего медь или никель) до получения слоя нужной толщины. После завершения процесса металлическая копия снимается с формы. Гальванопластика применяется для изготовления печатных форм для полиграфии (печать книг, банкнот), создания точных копий скульптур и ювелирных изделий, производства пресс-форм для литья пластмасс, а также изготовления сложных и высокоточных деталей в технике (например, волноводов, сеток, бесшовных труб).

Ответ: Гальванопластика — это способ получения точных металлических копий предметов путем электролитического осаждения металла на форму с последующим отделением копии от формы. Используется для создания печатных форм, скульптур, пресс-форм и точных деталей.