| 8695912 9216 5224 943 1ентрац. поляризацию (см. Поляризация электрохимическая). Помимо стадий переноса заряда и диффузионных стадий суммарный процесс может включать чисто хим. и др. стадии, напр, возникновение зародышей и включение разрядившихся атомов в кристаллич. 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 к-рой 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, к-рая и определяет скорость процесса в целом. Для выяснения механизма электрохимич. процессов применяются разнообразные формы электрич. измерений: определение зависимости потенциала от плотности постоянного тока, измерение полного электрич. 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 оптич. методов), пограничное натяжение и др.
Электрохимич. кинетика лежит в основе совр. теории коррозии металлов; в растворах электролитов коррозия является результатом одновременного протекания двух или более электрохимич. процессов. Для развития электрохимич. кинетики большое значение имело создание точных и удобных экспериментальных методов исследования механизма электродных процессов, в особенности полярографич. метода, предложенного Я. Гейровским (см. Полярография).
Практическое значение Э. Электрохимич. методы широко используются в различных отраслях пром-сти. В хим. пром-сти это электролиз - важнейший метод произ-ва хлора и щелочей, многочисл. окислителей, получение фтора и фторорганич. соединений. Возрастающее значение приобретает электросинтез самых различных хим. соединений. На электрохимич. методах основано получение алюминия, магния, натрия, лития, бериллия, тантала, титана, цинка, рафинирование меди (см. Электрометаллургия). Водород получают электролизом воды в относительно огранич. масштабах, однако по мере использования запасов природного топлива и увеличения произ-ва электроэнергии значение этого метода получения водорода будет возрастать. В различных отраслях техники применяются защитные и декоративные гальванич. покрытия, а также гальванич. покрытия с заданными оптич., механич. и магнитными свойствами. Анодное растворение металлов успешно заменяет механич. обработку твёрдых и сверхтвёрдых металлов и сплавов. В технике всё шире применяются электрохимич. 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 электрохимич. систем повышенной удельной мощности, энергоёмкости и сохранности. Всё более широкое распространение получают различные электрохимические методы анализа, электрофизические и электрохимические методы обработки.
Понимание важнейших биол. процессов, напр, усвоения и использования энергии пищи, распространения нервного импульса, восприятия зрительного образа, невозможно без учёта электрохимич. звеньев, связанных в первую очередь с функционированием биологических мембран (см. Биоэлектрические потенциалы. Мембранная теория возбуждения, Электрофизиология). Решение этих проблем ставит перед теоретич. Э. новые задачи, а в будущем должно оказать существ, влияние и на мед. 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., П е т р и и 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., [1964]; Encyclopedia of electrochemistry of the elements, v. 1-, N.Y., 1973-.
A. H. Фрумкин.
"ЭЛЕКТРОХИМИЯ", ежемесячный журнал, орган Отделения общей и технич. химии АН СССР. Издаётся в Москве с 1965. Осн. А. Н. Фрумкиным. Публикует оригинальные статьи, обзоры, краткие сообщения и рефераты депонированных в ВИНИТИ статей по кинетике электродных процессов, электросинтезу, термодинамике растворов и др. разделам электрохимии. Помещает также рецензии на книги и отчёты о симпозиумах и конференциях. Тираж (1978) около 2500 экз.
ЭЛЕКТРОХИРУРГИЯ (от электро... и хирургия), методы хирургич. лечения при помощи воздействия на ткани током высокой частоты (сотни тыс. колебаний в сек) с резким повышением темп-ры в точке контакта активного электрода с тканями. Различают электротом и ю - 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.
ЭЛЕКТРОХОД, самоходное судно, у к-рого электрич. привод движителей получает энергию от собств. электростанции, аккумуляторных батарей или внеш. электрич. сети. По типу первичных двигателей (турбина, дизель) различают турбо-Э. и дизель-Э. Осн. 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 гл. энергетич. установок высокооборотных двигателей внутр. сгорания, работающих в постоянном режиме, снижает эксплуатац. износы. Кроме того, использование электродвигателей и электрогенераторов позволяет размещать их наиболее рационально и независимо и отказаться от громоздких редукторов. Однако большие потери электрич. энергии при передаче (10-15%), относит, сложность и дороговизна энергетич. установки в целом и повышенные затраты труда на ремонт и эксплуатацию относительно других энергетич. систем препятствуют распространению Э. Число Э. в общем кол-ве судов (с регистровой вместимостью более 100 т) мирового гражд. мор. флота составляет ок. 1,8% (в основном суда ледового плавания, буксирные суда, паромы). Развитие судовых ядерных энергетич. установок открывает широкие возможности развития Э.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ПЕЧЬ, агрегат для проведения электрошлакового переплава. Э. п. имеют механизмы для подачи расходуемого электрода в шлаковую ванну, поддон, на к-ром установлен кристаллизатор для формирования слитка, или механизмы для перемещения кристаллизатора (и слитка с поддоном) во время плавки (рис. 1). Э. п. питаются переменным током пром. или пониж. частоты или (редко) постоянным током. Мощность печного трансформатора достигает 5- 10 Мва.
Типичная Э. п. - агрегат периодич. действия; имеются "мини-печи" непрерывного действия. Различают одно- и трёхфазные, моно- и бифилярные, одно- и многоэлектродные, одно- и многопозиционные, специализированные и универсальные (многоцелевые) Э. п. Шлак, предварительно расплавленный во флюсоплавильной электропечи с графитовой футеровкой и графитовым электродом, заливают в кристаллизатор сифонным способом или сверху, включают электрич. ток и начинают подавать расходуемый электрод в шлаковую ванну. Процесс ведётся в автоматич. режиме по программатору. После наплавления слитка заданной длины подпитывают его головную часть, выключают ток, сливают из кристаллизатора жидкий шлак, затем поднимают кристаллизатор и раздевают слиток, снимают огарок электрода и устанавливают в электрододержатель новый расходуемый электрод - печь готова к следующей плавке. Удельный расход электроэнергии на Э. п. 1000-1500 квт-ч/т, расход флюса до 5% массы слитка, расход воды на охлаждение кристаллизатора, поддона, электрододержателя, токоведущих частей до 500 м3/ч.
Первые в мире пром. Э. п. были спроектированы и изготовлены Ин-том электросварки им. Е. О. Патона АН УССР; в 1958 Э. п. введены в эксплуатацию на з-де "Днепроспецсталь" и Новокраматорском маш.-строит, з-де. Совр. однофазная четырёхэлектродная бифилярная Э. п. для выплавки листовых слитков массой до 40 т (толщиной 500 мм, шир. 2500 мм и вые. более 4 м) имеет 2 печных трансформатора мощностью по 3500 ква, работает по схеме встречного движения электродов и подвижного короткого уширенного в верхней части кристаллизатора, снабжена системами продувки шлаковой и металлич. ванн газовыми смесями, вторичного охлаждения и обогрева донной части слитка (рис. 2). Время выплавки 4 |
