ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз с твердым катодом из "Прикладная электрохимия" Выделяющийся на аноде хлор частично растворяется в электролите. Количество растворенного хлора зависит от концентрации Na l в растворе, и температуры (см. рис. V- ). [c.141] Образование ионов СЮ существеннейшим образом влияет на дальнейший ход электролиза, так как разряд этих ионов (кривая /, рис. У-9) происходит при значительно меньших потенциалах анода, чем ионов С1 (кривая 2) Поэтому уже при незначительных концентрациях хлорноватистокислого натрия на аноде начнется совместный разряд ионов 01 и С10 . [c.142] При разряде ионы СЮ переходят в высшую степень окисления, образуя ионы СЮз. [c.142] Если бы выделение водорода и хлора при электролизе хлористых солей было обратимым процессом, то алгебраическая разность потенциалов электродов определила бы значение теоретически необходимого напряжения разложения хлористых солей. [c.142] Результат расчета практически совпадает с указанным выше значением. [c.142] Температурный коэффициент э.д.с. в уравнении Гиббса — Гельмгольца равен—0,0004 на 1 °С. [c.143] При электролизе хлористого натрия можно говорить о выходах по току хлора, щелочи и водорода, из которых основными продуктами являются хлор и щелочь. Выходы по хлору в конечном итоге всегда равны выходам по щелочи, если нет механических потерь и отсутствует взаимодействие хлора и щелочи с материалом электродов или ванны. Поэтому расчет выходов по току практически всегда дедут по щелочи, так как техника замеров в этом случае проще. [c.143] Непосредственно с выходом по току связан и расход энергии на единицу продукции. [c.143] Действительный расход энергии будет зависеть от фактических напряжения на ванне и выхода по току. [c.144] С целью устранения подщелачивания анолита используют принцип противотока, который состоит в том, что электролит движется навстречу щелочи, перемещающейся к аноду вследствие переноса ионов ОН и диффузии. Встречное движение электролита тормозит и диффузию, и миграцию ионов ОН . Можно так подобрать скорость противотока электролита, что миграция ионов и диффузия щелочи в анодное пространство будут минимальными. [c.144] Коэффициент разложения к зависит от концентрации щелочи Сг и концентрации исходного рассола Со, так как этой концентрацией (см. ниже) определяется концентрация хлорида в католите, т. е. i. [c.145] Состав католита, вытекающего из ванны, в зависимости от нагрузки на ванну и скорости протекания через нее раствора рассчитывают следующим образом. [c.145] Качество диафрагмы определяется следующими характеристиками. [c.147] Пористость не дает полной характеристики диафрагмы и, в частности, не влияет на количество фильтрующейся через диафрагму жидкости. При одной и той же объемной пористости диафрагмы, но для разного ее типа и способа приготовления протекае-мость может быть различна. [c.147] Абсолютный коэффициент протекаемости — величина, индивидуальная для диафрагмы кал дого типа и сорта, и зависит от ее сечения, количества пор и их извилистости. [c.147] Первоначально для изготовления диафрагм применяли асбестовый картон толщиной 0,65—0,70 мм в настоящее время употребляют только осажденные диафрагмы. Асбест предварительно пушат, отбирают фракцию со средней дли- ной волокна 8—3 мм и направляют на Р ролл, где асбест смешивается с большим объемом воды. Для изготовления картона в приготовленную асбестовую пульпу добавляют клеящее вещество (крахмал) и подают на бумагоделательную машину. [c.148] Свежеприготовленные асбестовые диафрагмы обладают высокой протекаемо-стью. По мере работы в них происходят физико-химические процессы, связанные главным образом с набуханием волокон под действием щелочного раствора. Протекаемость диафрагм резко снижается. Такой процесс формирования диафрагмы продолжается несколько суток, после чего наступает период сравнительно устойчивой работы, который для графитовых анодов длится от 6 до 8 мес. За это время происходит лишь незначительное изменгние протекаемости вследствие забивки пор осадком гидроокисей кальция и магния и частицами графита. В электролизерах с окисно-рутениевыми анодами срок службы диафрагмы достигает одного года. [c.148] Для достижения максимального выхода хлора по току в условиях стационарного режима электролиза прежде всего необходимо поддерживать скорость противотока, равную или близкую к скорости движения ионов ОН. Если скорость противотока существенно меньше скорости движения гидроксильных ионов, в анодное пространство, так же как и при электролизе с неподвижным электролитом, начнут проходить ионы 0Н , в результате чего в анолите будет образовываться гипохлорит, окисляющийся на аноде до хлората. [c.149] По мере увеличения скорости противотока количество ионов ОН , попадающих в анодное пространство, начнет уменьшаться. Тем самым устраняется основная причина снижения выхода по току, но при этом возрастает перенос в катодное пространство анолита, насыщенного хлором. Растворенный в анолите хлор, поступающий в катодное пространство, реагирует со щелочью. Образующийся гипохлорит катодно восстанавливается до хлорида, что снижает выход водорода по току. [c.149] Вернуться к основной статье