Новости

Колесница на фронтоне Большого театра в Москве наряду с художественными достоинствами для нас ценна тем, что напоминает об одном из выдающихся научных открытий.
Зададим себе каверзный вопрос: может ли существовать гальванический процесс, в котором ионы металла не дойдут до катода и где-то потеряются в электролите? Ситуация в общем ненормальная. Но не торопитесь с ответом.
Рассмотрим, конкретный случай. Основное минеральное питание растений — это азот, калий и фосфор. Но растениям еще нужны так называемые микроэлементы, т. е. небольшие количества меди, марганца, хрома и других веществ. Об их значении можно судить по тому, что на почвах, где не хватает меди, внесение ее даже в небольших дозах увеличивает урожай зерна, Вопрос в том, как равномерно распределить в почве мизерные количества меди. Из-за этой трудности приходится на поля вносить не чистую медь, а сложное соединение — пиритные огарки — удобрение, масса которого в тысячи раз превышает нужную для растений норму меди. На перевозку, хранение, погрузку и внесение на поля балласта приходится тратить немало средств.
Но при чем тут гальваника? Оказывается, она может подсказать, пожалуй, оптимальное решение. Вот что предложил изобретатель В. Н. Алексеенко. На современном плуге обычно устанавливают нож, который режет землю перед отвалом. Изобретатель заменил стальной нож медным, изолировал его от рамы и присоединил к положительной клемме электрогенератора. Отрицательным электродом служит корпус плуга. Электрическая цепь при движении плуга во влажной почве замыкается, образуя как бы непрерывно движущуюся гальваническую ванну. Ионы меди, как и должно быть, отрываясь от положительного электрода (ножа), стремятся через слой почвы достигнуть отрицательного электрода (отвала плуга). Но, поскольку плуг движется, дойти до него ионы меди не успевают и остаются в почве. Применяя ножи из различных металлов, можно вносить и равномерно распределять в почве любые микроэлементы.
Вы, возможно, слышали о протекторной катодной защите от коррозии подводных и подземных трубопроводов, кабелей, морских судов, металлических буев и свай, погруженных в землю, Обычно они образуют с окружающей средой гальваническую пару, что приводит к разрушению металла.
Катодная защита основана.на пропускании от внешнего источника тока, обратного естественному. Что это значит?
Во влажной среде железо — наиболее распространенный конструкционный материал, ведет себя как нож плуга и, теряя ионы, постепенно растворяется. Если сообщить защищаемому металлу отрицательный потенциал, то его разрушение замедлится. Железо станет как бы нержавеющим. В этом суть токовой защиты конструкций от коррозии.
Можно обойтись и без внешнего источника тока. В этом случае к конструкции присоединяют пластинки из металла, который отдает свои ионы легче, чем защищаемый металл. Например рядом со стальной конструкцией помещают цинковую пластинку и соединяют их проводником. Образуется гальваническая пара: цинковый протектор во влажной среде постепенно разрушается, замедляя коррозию стали.
В нашей стране освоен выпуск электрохимических станков, где рабочим инструментом служит струя электролита. Под действием тока электролит растворяет поверхность металла. Таким же способом можно обработать отдельный участок крупногабаритной конструкции. Для этого его огораживают резиновым валиком и в образовавшемся микробассейне ведут локальную обработку конструкции.
Глубокие исследования процессов, происходящих в электролитах, проводятся в Институте химии и химической технологии Академии наук Литовской ССР. Этот институт стал общепризнанным мировым центром в области гальваники.
Теперь посвятим несколько строк одному из новейших отечественных изобретений, которое нетрудно воспроизвести и применить . каждому из вас. Возникло это изобретение на основе актуальных практических задач.
При постройке крупных водохранилищ трудно избежать появлений мелководных участков. А в них развиваются мириады мельчайших сине-зеленых водорослей. С одной стороны, это прекрасный корм для скота, а с другой — накопление водорослей губительно для рыб: продукты их жизнедеятельности ядовиты. Воду, зараженную водорослями, пить нельзя. Ну как защитить от нее: водопроводные системы, если сине-зеленые водоросли настолько миниатюрны, что их не задерживают фильтры?
Ученые Института гидробиологии Академии наук Украины, перед которыми была поставлена задача найти управу на сине-зеленую «чуму», оказались в затруднительном положении. Урожай водорослей на одном гектаре мелководья измеряется внушительной цифрой — 40—50 т (а это более 20 т растительного белка!). Его бы собрать или хотя бы предохранить реки и гидротехнические сооружения от практически неуловимых водорослей.
На помощь пришла гальваника. Ученые обнаружили, чтд водоросли в жидкости ведут себя как анионы и прекрасно осаждаются на положительном электроде гальванической пары. А уж реализовать это открытие в конкретном техническом устройстве, подобрать оптимальное напряжение, форму электродов и режим осаждения — дело техники, помноженной на знание электрохимии.
Чтобы воспроизвести эти интересные эксперименты, достаточно иметь аккумулятор или другой источник постоянного тока напряжением 3—6 В. Погрузите два проводника в воду, загрязненную сине-зелеными водорослями, и присоедините их к источнику тока. Сближая и удаляя электроды друг от друга, добейтесь наиболее производительной работы устройства.