Электрохимия

В учебном пособии в рамках общего курса «Физическая химия» представлены теоретические основы, задачи и практические работы по электрохимии. Рассматриваются теоретические вопросы равновесий на границах раздела фаз, равновесных и неравновесных электродных процессов. В каждом разделе пособия приведены теоретическое введение, решения типовых задач и задачи для решения в аудитории. В издании содержатся описания практических работ по электродвижущим силам применительно к существующей программе практикума по физической химии для студентов 3-го курса химического факультета НИ ТГУ. Для преподавателей, аспирантов, студентов химического факультета.

Настоящее учебное пособие посвящено анодным процессам в электрохимических и химических технологиях получения цветных металлов (электрохимическое рафинирование), обработки поверхности черных и цветных металлов (травление, полирование, оксидирование) и формообразования (размерная электрохимическая обработка). Представлены современные технологии, пути их развития, достоинства и недостатки, перспективы их применения. Предложены принципы классификации анодных процессов по механизму и устойчивости фронта растворения металла или анодной оксидной пленки. Рассмотрены также комбинированные процессы, в которых наряду с анодными реакциями имеют место иные механизмы воздействия на металл, например, плазменно-электролитическое оксидирование и полирование, анодно-механическое и химико-механическое полирование. Учебное пособие предназначено для студентов химических, металлургических и механических факультетов университетов, изучающих дисциплины «Гальванотехника», «Электрофизические и электрохимические методы обработки поверхности», «Порошковые материалы и покрытия». Может быть полезно студентам магистратуры и аспирантам в исследовательской работе по тематике, где используются анодные электрохимические и химические методы: металлографии, микро- и нанотехнологиях, металлообработке, электрометаллургии цветных металлов, а также специалистам, работающим в тех областях науки и техники, где эти методы используются для обработки поверхности или изготовления изделий.

Учебное пособие полностью соответствует требованиям Федерального государственного стандарта. Оно включает в себя следующие разделы: строение вещества, химическая термодинамика, термодинамическое описание реальных газовых и жидких систем, фазовые превращения и равновесия, электрохимические процессы и равновесия, кинетика и катализ химических реакций. Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки: «Химия», «Химические технологии». Оно может быть полезно также для студентов других технических вузов и факультетов университетов, магистров и аспирантов.

Учебное пособие по общей химии предназначено для студентов вузов технических направлений и специальностей. Пособие включает главы: строение атома и Периодическая система Д.И. Менделеева, химическая связь, комплексные соединения и взаимодействие молекул, химическая термодинамика, химическое равновесие, химическая кинетика, растворы, электрохимические процессы, коррозия и защита металлов. Главы содержат теоретический материал, примеры решения задач, задачи для самостоятельного решения с ответами, многовариантные контрольные задачи. Пособие также включает справочный материал. Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по техническим направлениям.

В настоящем издании рассматриваются вопросы расчета констант скоростей, определения порядков реакций, энергии активации и др. Каждый семинар включает теоретическую часть, примеры решения типичных задач и большое число задач для решения в аудитории, чтобы индивидуализировать аудиторную работу студентов. В пособие включены оригинальные задачи, составленные на основании экспериментального материала для решения прямых кинетических задач. Пособие предназначено для студентов химического факультета ТГУ, обучающихся по направлению подготовки 04.03.01 – Химия и специальности 04.05.01 – Фундаментальная и прикладная химия, а также студентов, аспирантов, научных сотрудников и преподавателей, специализирующихся в области физической химии, исследования кинетики и механизмов химических реакций.

Рассмотрены вопросы защиты металлов от коррозии, производство и применение коррозионностойких материалов для изготовления трубопроводов. Представлен анализ аварий на трубопроводах и технологическом оборудовании. Освещены вопросы создания и применения различных ингибиторов коррозии, электрохимических приемов защиты технологического оборудования и трубопроводов. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство». Представляет интерес для специалистов в области проектирования, строительства и эксплуатации инженерных систем водоснабжения и водоотведения.

Книга представляет собой сборник примеров и задач по темам: растворы электролитов, ЭДС электрохимических цепей, формальная кинетика, теории кинетики. Каждая глава начинается подробным теоретическим введением, далее следуют задачи с решениями, задачи для самостоятельной работы и многовариантные домашние задания. Сборник предназначен для методического сопровождения вузовского курса «Электрохимия, химическая кинетика». Он, несомненно, окажет помощь студентам при подготовке к контрольным работам и к экзамену, а также при выполнении домашних работ.

В данном пособии детально рассматриваются особенности кинетики растворения оксидов кобальта в кислых средах, адсорбция оксидов кобальта, причины возникновения двойного электрического слоя на границе оксид/электролит. Широко применяют кислотно-основные и электрохимические модели для описания процессов растворения оксидов. Осуществлен поиск неформальных путей определения последовательных стадий сложных механизмов растворения, позволивших проводить сравнение теоретических результатов с экспериментальными кинетическими закономерностями. Пособие предназначено для бакалавров биолого-химических специальностей.

Пособие является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Физическая химия» и включает в себя теоретические сведения и примеры решения типовых задач по разделам: «Гальванические элементы», «Коррозия» и «Электролиз». Разработано в соответствии с ФГОС ВО 3+ и рабочей программой по дисциплине «Физическая химия». Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям18.03.01 Химическая технология и 18.03.02 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии и биотехнологии.

Содержит полное и систематическое изложение материала, входящего в учебную программу курса по дисциплинам «Основы физико-химических методов анализа» и «Электрохимические методы анализа», изучаемым студентами по направлениям подготовки 04.05.01 – «Фундаментальная и прикладная химия» и 04.03.01 – «Химия» Южного федерального университета. Пособие содержит 6 глав, в которых последовательно рассматриваются классификация электрохимических методов анализа, теоретические основы этих методов, типы электродов и различные варианты электрохимических ячеек. Обсуждаются наиболее широко распространенные методы и их применение для решения конкретных практических задач.

Изложены подходы к математическому моделированию и формализации задач ЭХО с помощью теории функций комплексного переменного, предложены постановки плоских и осесимметричных задач ЭХО, а также описаны аналитические, численно-аналитические и численные методы решения. Рассмотрены такие теоретические модели ЭХО, как начальное, стационарное и нестационарное формообразование, автомодельные решения. Экспериментальное исследование задач в нульмерной и одномерной постановке приведено с надежными оценками погрешности. Для специалистов в области обработки металлов. Может быть полезно студентам и аспирантам машиностроительных специальностей. The approaches to mathematical modeling and formalization of ECM problems using the theory of functions of a complex variable are presented, the statements of plane and ax-isymmetric ECM problems are proposed, and analytical, numerical-analytical and numerical methods of solution are described. Such theoretical models of ECM as initial, stationary and non-stationary shaping, self-similar solutions are considered. Experimental investigations of the problems at the zero-dimensional and one-dimensional formulation are presented with reliable estimates of the error. For professionals in the field of metal processing. It can be useful for students and graduate students of mechanical engineering specialties.

Представлена классификация и физико-химические основы электрофизических и электрохимических методов обработки. Приведены схемы работ, режимы обработки и оборудование, применяемые при реализации методов электроэрозионной, химической, электрохимической, светолучевой, электроннолучевой, ионно-вакуумной, плазменной, ультразвуковой обработки и некоторых комбинированных методов обработки. Даны сведения по технологиям нанесения покрытий на заготовки, выполняемым на основе использования методов этих групп. Для студентов образовательных учреждений высшего образования, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и специальностям укрупненной группы 15.00.00 «Машиностроение». Может быть использовано при подготовке студентов по другим направлениям и специальностям в области техники и технологий.

Пособие представляет собой сборник задач по темам: химическая термодинамика, химическое равновесие, термодинамика растворов неэлектролитов, фазовое равновесие в однокомпонентных и двухкомпонентных системах. Пособие предназначено для подготовки студентов всех специальностей и направлений подготовки к контрольным работам, экзамену и для выполнения домашних работ в рамках курса «Физическая химия».

Книга представляет собой сборник примеров и задач по темам: растворы электролитов, ЭДС электрохимических цепей, формальная кинетика, теории кинетики. Каждая глава начинается подробным теоретическим введением, далее следуют задачи с решениями, задачи для самостоятельной работы и многовариантные домашние задания. Сборник предназначен для методического сопровождения вузовского курса «Электрохимия, химическая кинетика». Он, несомненно, окажет помощь студентам при подготовке к контрольным работам и к экзамену, а также при выполнении домашних работ.

Приведены данные теоретического и экспериментального исследования процесса совмещенной электроэрозионно-электрохимической обработки (ЭЭХО). Особое внимание уделено технологии высокопроизводительного получения отверстий малого диаметра, рассмотрены особенности многокоординатной ЭЭХО непрофилированными электрод-инструментами. Сформулированы рекомендации по расширению технологических возможностей и оптимизации процесса ЭЭХО. Для научных работников и инженерно-технических специалистов, работающих в области электроэрозионной и электрохимической обработки и занимающихся вопросами практического освоения и развития данных процессов. Может представлять интерес для студентов, изучающих курс «Машины и технологии высокоэффективных процессов обработки» по направлению подготовки бакалавров 15.03.01 «Машиностроение» в высших технических учебных заведениях.

Рассмотрены вопросы, связанные с использованием электрохимических и физико-химических подходов к описанию механизма коррозионных процессов, которые реализуются на металлах и сплавах в местах их контакта с жидкими ион-проводящими средами. Изложены основы линейной и циклической вольтамперометрии и принципы конструирования и работы приборов для коррозионно-электрохимических исследований. Содержит теоретические материалы, примеры и задачи для самостоятельной работы студентов. Для аудиторной и внеаудиторной работы студентов, обучающихся по направлению подготовки 04.00.00 «Химия».

Рассмотрены виды и классификация коррозии; электрохимическая коррозия; защита металлов; химическая коррозия; коррозия бетона; особенности коррозии на железнодорожном транспорте. Представлена классификация и основные характеристики ХИТ; первичные ХИТ; резервные ХИТ; аккумуляторы; топливные элементы; ХИТ на транспорте и в электроэнергетике. Для студентов строительных и электротехнических специальностей.

Представлено обобщение знаний о коррозионном учении в целом, об особенностях и закономерностях протекания химической и электрохимической коррозии, важнейших видах коррозии и способах защиты материалов и конструкций от коррозии. Рассматривается понятие коррозии, виды коррозии и типы разрушения, особенности протекания химической и электрохимической коррозии, критерии оценки скорости коррозионного процесса. Показаны особенности протекания анодных и катодных процессов, способы защиты от коррозии. Для инженеров-материаловедов. Может быть полезно студентам при изучении дисциплины «Коррозия и защита материалов».

В данном пособии детально рассматриваются особенности кинетики растворения оксидов кобальта в кислых средах, адсорбция оксидов кобальта, причины возникновения двойного электрического слоя на границе оксид/электролит. Широко применяют кислотно-основные и электрохимические модели для описания процессов растворения оксидов. Осуществлен поиск неформальных путей определения последовательных стадий сложных механизмов растворения, позволивших проводить сравнение теоретических результатов с экспериментальными кинетическими закономерностями. Пособие предназначено для бакалавров биолого-химических специальностей.

В учебном пособии представлены основные виды коррозии материалов и причины коррозионных повреждений изделий и конструкций. Изложены методы защиты материалов от коррозии с учетом вида коррозии материалов и конструктивных особенностей изделий. Приведены современные методы и средства коррозионных испытаний материалов и коррозионного мониторинга. Пособие предназначено для обучающихся по образовательным программам высшего образования – программе подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации по направлению 18.06.01 Химическая технология (профиля − Технология электрохимических процессов и защита от коррозии) и научной специальности 2.6.9 Технология электрохимических процессов и защита от коррозии, а также для научных работников и специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией оборудования, трубопроводов и конструкций, контактирующих с коррозионными средами.