24.Сутегіні сілтілі ортада электролизбен өндіру кезінде ток шығымы 100% - ға жуық екендігін, және катодта қандай реакциялардың жүретіндігін түсідіріңіз. Сутек және оттектің жоғарғы температураларда электролиттегі ерігіштігі өте төмен болады, сол себептен бұл процестер электродта түзілетін негізгі өнімдердің тоқ бойынша шығымына әсер етпейді деуге болады. Қазіргі заманға сай электролизерлерде өнімдердің тоқ бойынша шығымы 98 % - ға жақын. Өндірісте сутек және оттек газдарын алу үшін натрий гидроксиді немесе калий гидроксиді ерітінділері қолданыс тауып келеді. Сілтілі ерітінділерде су молекуласы катодта электрон қосып алу арқылы сутек газы түзіледі: 2H₂O + 2e→H₂ + 2OHˉ, ал анодта гидроксил иондар өз электрондарын беріп, оттек молекуласы түзіледі: 2OHˉ - 2e→½ O₂ + H₂O. Ерітіндінің рН ̴ 7 болғанда электродтарда: катодта – 2H⁺ + 2e→H₂, 2H₂O + 2e→H₂ + 2OHˉ, ал анодта - H₂O – 2e → ½ O₂ + 2H⁺ реакциялары бірге жүре алады. Көрсетілген теңдеулер электродтарда жүретін реакциялардың соңғы нәтижесін көрсетеді. Негізінде, бұл процестер бірнеше аралық реакциялар арқылы іске асады. Электрохимиялық поляризация аралық бір немесе бірнеше аралық сатылардың (стадиялардың) тежелуімен байланысты. Сондықтан қазіргі көзқарас бойынша, катодтағы сутектің түзілуі былайша іске асады: - бірінші стадия – металл бетіне адсорбцияланған сутек атомының түзілуі (Н⁺ + е→); - екінші стадия – адсорбцияланған сутектің екі адсорбцияланған атомының рекомбинациялануы арқылы сутек молекуласының түзілуі (2→Н₂). Сутек үлкен аса кернеулікпен қорғасын, сынап, мырыш және т.б. электродтарда бөлінеді: бөліну процесінің ең тежелу сатысы – біріншісі, демек, осы сатыда разрядталады. Ал сутек өте аз аса кернеулікпен бөлінетін және ол жақсы адсорбцияланатын электродтар – платина, палладий, родий және т.б.; тежеуші саты сутек атомдарының рекомбинацияланып, электрод бетінен бөлінуі деген жорамалдар бар. Электролиз кезінде катод материалы ретінде темір негізінде жасалған болат қолданылады. Кейбір жағдайларда сутектің бөлінуінің аса кернеулігін төмендету үшін болат электродтың бетін құрамында күкірт бар жұқа никельмен қаптайды. Сутек газы бөлінуінің аса кернеулігі өте төмені – платина, палладий және т.б. электродтар, бұлар өте қымбат болғандықтан өндірісте қолданылмайды.
