Зачем человеку электрохимия?

Электрохимия изучает свойства систем, содержащих подвижные ионы (растворов, расплавов или твердых электролитов), а также явления, возникающие на границе двух фаз вследствие переноса заряженных частиц (электронов и ионов). Разрабатывает научные основы электролиза, электросинтеза, гальванотехники, защиты металлов от коррозии, создания химических источников тока.

Садясь в самолет, мы невольно становимся пользователями продуктов электрохимии. Сначала аэропланы были фанерно-полотняными. Прочности и подъемной силы хватало на одного или двух летунов. Для коммерческого использования была выгодна только перевозка почты (романтика ночного полета Сент-Экзюпери). Только с появлением цельнометаллических машин стала возможной пассажирская авиация. Используя дуралюминий, фирма Юнкерс построила свой первый цельнометаллический свободнонесущий моноплан Ю-1 в 1915 г., 26 мая 1924 года на Центральном аэродроме им. Троцкого в Москве испытывался новый пассажирский самолет АНТ-2, выстроенный Центральным Аэрогидродинамическим Институтом по проекту инж. А. Н. Туполева.

Самолет выстроен целиком из русского металла — кольчугалюминия, представляет он собой свободнонесущий моноплан весьма оригинальных, прекрасно обтекаемых очертаний. В передней части фюзеляжа установлен мотор Бристоль-Люцифер в 100 л. с, за ним расположено помещение для пилота и далее кабина для двух пассажиров. Крылатый металл XX века алюминий стал относительно дешевым только благодаря гидроэнергетике и электрохимическим расплавным технологиям. В промышленности алюминий получают электролизом раствора чистого Аl2О3 в расплавленном криолите NaАlF6 с добавкой СаF2 при температуре ~950 °С.

2Al2O3 =4Al + 3O2

Передача нервных импульсов — также электрохимический процесс. Проведение нервного импульса обусловлено способностью мембран нейронов изменять свой электрохимический потенциал. Так что ваши чувства боли и удовольствия, любви и ненависти, наслаждения красотами природы и предметами искусства — по сути, электрохимические процессы.

Электрические аккумуляторы (от лат. accumulator — собиратель, накопитель), химические источники тока многократного действия — наиболее близкое к нам воплощение электрохимии. Малогабаритные герметичные аккумуляторы применяют для питания переносных радиоприемников, мобильных телефонов, проигрывателей и т. д. Большое внимание уделяется разработке батарей для электромобилей. Мировое производство одних лишь стартерных свинцовых аккумуляторов превышает сотни миллионов штук в год. Возможно, в будущем достижения электрохимии в области компактных химических источников тока спасут жителей монстров супертаунов от смога (80% загрязнения воздуха в городах приходится на автомобили).

Работают Институт электрохимии РАН (Москва). Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН (Екатеринбург). Есть журнал «Электрохимия». Можно почитать: Салем Р. Р. Теоретическая электрохимия. М: Вузовс. кн., 2001; Багоцкий В. С., Скундин А. М. Химические источники тока — М.: Энергоиздат, 1981.