ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работа 7. Электролиз раствора хлористого натрия из "Руководство к практическим занятиям по общей химической технологии Издание 2" Расход энергии определяется произведением количества зя- раченного электричества и напряжения при электролизе и вы- ражается ц каг-сяа 1 кг или 1 т полученного продукта. [c.67] Уменьшение расхода энергии может быть достигнуто повышением выхода по току и понижением напряжения на ванне. Последнее осуществляется повышением концентрации растворов за счет добавок веществ с повышенной электропроводностью, при нагревании электролита и др. [c.67] Вольфкович, А. П. Егоров, Д. А. Э п ш т е й н. Общая химическая технология, т. I. Госхимиздат, 1953. [c.67] Брокман. Электрохимия органических соединений. ОНТИ. Химтеорет, 1937. [c.67] Федотьев, А. Ф. Алабышев, В. А. Григор. Руководство к л/абораторным работам по прикладной электрохимии. Госхимиздат, 1948. [c.67] В водном растворе хлористого натрия в результате диссоциации имеются ионы Na, Н иОН. СГ. Нормальные потенциалы катионов для Na —2,71 в, для Н —0,00 в. [c.67] При электролизе такого раствора на твердом катоде будут разряжаться лишь ионы водорода, обладающие более положительным потенциалом разряда. В то же время на ртутном катоде разряжаются ионы натрия, вследствие высокого перенапряжения выделяемого водорода. [c.67] Для указанных анионов равновесный потенциал кислорода относительно нейтрального раствора составляет +0,82 в, а нормальный потенциал хлора +1,36 в. [c.67] Так как на аноде в первую очередь разряжается менее положительный анион, то можно предполагать, что в данном случае на нем будут разряжаться ионы ОН, с выделением кислорода. Однако на таких анодах, как графит, уголь, платина (которые чаще всего используются в технике), кислород выделяется лишь при очень большом перенапряжении (напряжение превышает + 1,36 в). Вследствие этого на анодах будет происходить разряд ионов хлора, с образованием молекулярного хлора. Остающиеся в этом процессе неразряженными ионы ОН и Na образуют NaOH. [c.67] Для проведения процесса в указанном направлении необходимо предупредить возможность химического взаимодействия между хлором и едким натром, что достигается разделением катодного и анодного пространств. [c.68] Это осуществляется при помощи диафрагм (диафрагменные ванны) или за счет разности удельных весов анолита и католита (колокольный метод) или применением ртутного катода (с образованием щелочи в отсутствие хлора). [c.68] Однако и в этих случаях полностью не исключаются побочные реакции взаимодействия между продуктами электролиза, снижающие выход по току основных продуктов и приводящие к образованию гипохлорита, хлората, кислорода и углекислого газа (стр. 76). [c.68] При электролизе раствора хлористого натрия с, получением хлора и щелочи в качестве материала для анодов используется главным образом графит, а катодным материалом служит железо (или ртуть). В промышленности применяются плотности тока на аноде в пределах от 500 до 1500 а м . При содержании в растворе 300 — 310 г/тг Na l и температуре электролита равной 70° степень использования тока по щелочи достигает 90—95%. [c.68] В лаборатории процесс электролитического получения щелочи и хлора из раствора хлористого натрия производится в электролитической ванне с диафрагмой. [c.68] Определение выхода по току (катодного и анодного) и коэффициента использования энергии. [c.68] Составление материального баланса (по натрию) и энергетического баланса процесса электролиза (по току). [c.68] На рис. 13 представлена схема лабораторной установки для электролиза раствора поваренной соли. [c.69] Основным аппаратом является электролизер 5, представляющий собой ванну с вертикальной диафрагмой. [c.69] Электролизер 5 состоит из двух сосудов — наружной стеклянной банки с тубусом в нижней части для отвода щелочи и внутреннего пористого керамикового стакана 4, служащего диафрагмой, вставляемого в наружный сосуд на резиновом кольце. Размеры сосудов банка 5 — высота 200 мм, диаметр 125 мм керамиковый стакан 4 — высота 240 Л Л1, диаметр 90 мм. Внутреннее пространство стакана 4 служит анодным, кольцевое пространство между сосудами — катодным пространством. [c.69] Керамический внутренний сосуд закрывается пробкой (из эбонита, плотной резины или текстолита), имеющей ряд отверстий, служащих одни 8) — для закрепления анодов 14, другие — для помещения в них воронки 6 и отвода газообразного хлора. С наружной стороны нижней части керамического сосуда помещается железное дырчатое кольцо 11, служащее катодом. К кольцу припаиваются или привари-1 аются медные проволоки для присоединения к источнику тока. [c.69] Вернуться к основной статье