В последние десятилетия получены важные доказательства того, что электрохимические реакции, как правило, имеют и химические стадии, которые нередко предшествуют моментам переноса заряда через поверхность раздела электрод — электролит. Химические стадии и являются определяющим фактором протекания процесса во многих случаях.
Эти и другие исследования позволили вскрыть глубинную сущность электрохимических реакций, лучше понять механизм процессов. Они еще более укрепили нашу уверенность в том, что глубоко правы были Д. Менделеев и его ученики, когда говорили, что для глубокого понимания электрохимических явлений необходимо разобраться в химической их сути, непременно ее учитывать. Сейчас можно уже с большой определенностью утверждать, что прогресс в развитии теоретической и прикладной электрохимии в ближайшее десятилетие будет идти именно в русле этого менделеевского направления.
По мере расширения и углубления наших знаний в области теории все более развивается и прикладная электрохимия. Здесь, наряду с традиционными производствами, возникают производства новые, основанные на новых знаниях. Впрочем, и традиционные технологии не остаются стабильными, они совершенствуются, приобретая новые качества.
В этой связи мне хотелось бы коснуться состояния дел в таком направлении электрохимии, как защита металлов от коррозии. Ведь именно об этом сказано в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года»: «Разрабатывать и внедрять высокоэффективные методы повышения прочностных свойств, коррозионной стойкости, тепло- и холодостойкости металлов и сплавов, металлических конструкций и труб...»
Благодаря целенаправленным работам советских коррозионистов удалось прояснить многие теоретические неясности, существовавшие прежде. Появилась возможность смоделировать научно обоснованные процессы, которые имеют большую практическую ценность. Электрохимическая теория коррозии вскрыла все закономерности процессов и сумела указать пути повышения сопротивляемости металлов, улучшения способов защиты. Иными словами, нам теперь совершенно ясен механизм самого явления, а это, в свою очередь, позволило найти и новые способы борьбы, создать оригинальные методы защиты.
Их используют для предотвращения коррозии газо- и нефтепроводов, подземных коммуникаций, платформ и трубопроводов морских нефтепромыслов, судов, оборудования и продуктохранилищ химических предприятий, имеющих дело с так называемыми агрессивными средами. Народное хозяйство получает громадный эффект от применения новых способов борьбы с коррозией, сберегая немалое количество металла.
Продолжая мысль о прикладном значении электрохимии, о том месте, какое она заняла в различных областях техники, мне хотелось бы сказать о некоторых основных направлениях, где хотя сделано уже многое, однако предстоит сделать еще больше. Именно здесь нужно сосредоточить в одиннадцатой и двенадцатой пятилетках основные усилия ученых. Причем решать эти задачи требуется ускоренными темпами. Ведь они определены как важнейшие в ряду проблем развития народного хозяйства. В «Основных направлениях» сказано: «...сосредоточить усилия на решении следующих важнейших проблем: ...создание химико-технологических процессов получения новых веществ и материалов с заданными свойствами, научных основ технологий комплексного использования сырья и побочных продуктов, сберегающих энергетические и трудовые ресурсы, использующих замкнутые технологические циклы».
Как решаются эти проблемы современной электрохимией, какие трудности возникают, какие успехи уже достигнуты, какие в связи с этими успехами возникают перспективы — вот об этом мне представляется полезным рассказать.
Начну с самого многотоннажного электрохимического производства, с производства так необходимых во всевозрастающих количествах хлора и каустической соды. Сама по себе технология получения этих чрезвычайно нужных нашему народному хозяйству продуктов может быть отнесена к категории традиционных, так как используется она давно. Мировая промышленность ежегодно производит около двадцати пяти миллионов тонн хлора и примерно столько же каустической соды. Для ведения этих процессов извечно применялись графитовые электроды (аноды). Они имели весьма существенные недостатки: быстро изнашивались, а по мере их износа увеличивалось потребление электроэнергии. Кроме того, износ анодов влиял на качество самого процесса, делал его нестабильным. Электроды сохраняли работоспособность примерно полгода, износ же их начинался с первого момента работы. Замена электродов на установке дело небыстрое и непростое. Систему приходилось отключать, тем самым прекращая выпуск продукции, и проводить сложный ремонт.