Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ)». Страница 104

  Электрохимическая кинетика учитывает также строение границы раздела фаз, особенно границы металл/электролит, на которой возникает электрическое поле благодаря пространственному разделению зарядов, т. н. двойной электрический слой (д. э. с.). Первый метод исследования д. э. с. был предложен Г. Липманом (см. Электрокапиллярные явления ). В дальнейшем теория д. э. с. развивалась Ж. Гуи (Франция, 1910), О. Штерном (Германия, 1924), Фрумкршым и американским учёным Д. Грэмом. Введение Фрумкиным (1927) представления о потенциале нулевого заряда позволило устранить противоречие между контактной и химической теорией эдс.

  Электрохимические процессы состоят из ряда стадий (см. Электродные процессы ). Длительное прохождение тока требует подачи реагирующего вещества из объёма раствора к поверхности электрода и отвода продуктов реакции, что достигается благодаря диффузии; необходимо также учитывать миграцию заряженных частиц под действием электрического поля. Подача вещества ускоряется при размешивании жидкости, т. е. при конвективной диффузии. Ток вызывает концентрационную поляризацию (см. Поляризация электрохимическая ). Помимо стадий переноса заряда и диффузионных стадий суммарный процесс может включать чисто химические и другие стадии, например возникновение зародышей и включение разрядившихся атомов в кристаллическую решётку, выделение пузырьков газа и т. д. Накопление промежуточных продуктов на поверхности электрода сверх их равновесной концентрации, как и замедленность процессов диффузии и стадий разряда, приводит к поляризации электрода и перенапряжению. Если при практически используемых плотностях тока перенапряжение пренебрежимо мало, то это свидетельствует об обратимости процесса, степень которой в целом тем выше, чем больше ток обмена между исходными веществами и конечными продуктами реакции при равновесном потенциале. Обратимость многостадийного процесса предполагает обратимость всех его стадий. Часто необратимость процесса определяется медленностью одной из стадий, которая и определяет скорость процесса в целом. Для выяснения механизма электрохимических процессов применяются разнообразные формы электрических измерений: определение зависимости потенциала от плотности постоянного тока, измерение полного электрического сопротивления, определение зависимости потенциала или тока от времени при различно запрограммированном изменении во времени второй переменной, а также нелинейные методы. Одновременно исследуются состояние поверхности электрода (с использованием оптических методов), пограничное натяжение и др.

  Электрохимическая кинетика лежит в основе современной теории коррозии металлов; в растворах электролитов коррозия является результатом одновременного протекания двух или более электрохимических процессов. Для развития электрохимической кинетики большое значение имело создание точных и удобных экспериментальных методов исследования механизма электродных процессов, в особенности полярографического метода, предложенного Я. Гейровским (см. Полярография ).

  Практическое значение Э. Электрохимические методы широко используются в различных отраслях промышленности. В химической промышленности это электролиз — важнейший метод производства хлора и щелочей, многочисленных окислителей, получение фтора и фторорганических соединений. Возрастающее значение приобретает электросинтез самых различных химических соединений. На электрохимических методах основано получение алюминия, магния, натрия, лития, бериллия, тантала, титана, цинка, рафинирование меди (см. Электрометаллургия ). Водород получают электролизом воды в относительно ограниченных масштабах, однако по мере использования запасов природного топлива и увеличения производства электроэнергии значение этого метода получения водорода будет возрастать. В различных отраслях техники применяются защитные и декоративные гальванические покрытия, а также гальванические покрытия с заданными оптическими, механическими и магнитными свойствами. Анодное растворение металлов успешно заменяет механическую обработку твёрдых и сверхтвёрдых металлов и сплавов. В технике всё шире применяются электрохимические преобразователи информации (см. Хемотроника ). Большое значение имеет скорейшее решение проблемы электромобиля . Быстро растущий спрос на автономные источники электроэнергии для техники, освоения космоса и бытовых применений стимулирует поиски новых электрохимических систем повышенной удельной мощности, энергоёмкости и сохранности. Всё более широкое распространение получают различные электрохимические методы анализа , электрофизические и электрохимические методы обработки .

  Понимание важнейших биологических процессов, например усвоения и использования энергии пищи, распространения нервного импульса, восприятия зрительного образа, невозможно без учёта электрохимических звеньев, связанных в первую очередь с функционированием биологических мембран (см. Биоэлектрические потенциалы . Мембранная теория возбуждения , Электрофизиология ). Решение этих проблем ставит перед теоретической Э. новые задачи, а в будущем должно оказать существенное влияние и на медицинскую практику.

  Лит.: Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия, в. 1—13, М., 1966—78; Скорчеллетти В. В., Теоретическая электрохимия, 4 изд., Л., 1974; Прикладная электрохимия, 3 изд., Л., 1974; Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Введение в электрохимическую кинетику, М., 1975; Антропов Л. И., Теоретическая электрохимия, 3 изд., М., 1975; Прикладная электрохимия, 2 изд., М., 1975; Корыта И., Дворжак И., Богачкова В., Электрохимия, М., 1977; Левич В. Г., Физико-химическая гидродинамика, 2 изд., М., 1959; The encyclopedia of electrochemistry, N. Y. — L [19641; Encyclopedia of electrochemistry of the elements, v. 1—, N. Y., 1973.

  А. Н. Фрумкин.

«Электрохи'мия», ежемесячный журнал, орган Отделения общей и технической химии АН СССР. Издаётся в Москве с 1965. Основан А. Н. Фрумкиным . Публикует оригинальные статьи, обзоры, краткие сообщения и рефераты депонированных в ВИНИТИ статей по кинетике электродных процессов, электросинтезу, термодинамике растворов и другим разделам электрохимии. Помещает также рецензии на книги и отчёты о симпозиумах и конференциях. Тираж (1978) около 2500 экз.

Электрохирурги'я (от электро... и хирургия ), методы хирургического лечения при помощи воздействия на ткани током высокой частоты (сотни тыс. колебаний в сек ) с резким повышением температуры в точке контакта активного электрода с тканями. Различают электротомию — разделение и иссечение тканей, и электрокоагуляцию (см. Диатермокоагуляция ) — прижигание (свёртывание белковых веществ) тканей. Рассечение тканей при помощи электроножа не сопровождается кровотечением, т. к. происходит свёртывание крови по ходу разреза. Методы Э. применяют при операциях на головном мозге (бескровное операционное поле позволяет выполнить хирургическое вмешательство под контролем зрения), а также в глазной хирургии, при удалении кожных опухолей, в стоматологии и в других областях медицины.

Электрохо'д, самоходное судно, у которого электрический привод движителей получает энергию от собственной электростанции, аккумуляторных батарей или внешней электрической сети. По типу первичных двигателей (турбина, дизель) различают турбо-Э. и дизель-Э. Основное преимущество Э. заключается в способности электродвигателей плавно изменять скорость вращения гребного вала и быстро менять направление его вращения, что улучшает манёвренность Э. Использование в качестве главных энергетических установок высокооборотных двигателей внутреннего сгорания, работающих в постоянном режиме, снижает эксплуатационные износы. Кроме того, использование электродвигателей и электрогенераторов позволяет размещать их наиболее рационально и независимо и отказаться от громоздких редукторов. Однако большие потери электрической энергии при передаче (10—15%), относительная сложность и дороговизна энергетической установки в целом и повышенные затраты труда на ремонт и эксплуатацию относительно других энергетических систем препятствуют распространению Э. Число Э. в общем количестве судов (с регистровой вместимостью более 100 т ) мирового гражданского морского флота составляет около 1,8% (в основном суда ледового плавания, буксирные суда, паромы). Развитие судовых ядерных энергетических установок открывает широкие возможности развития Э.