ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз криолит-глиноземного расплава из "Прикладная электрохимия" В соответствии с современными данными о структуре расплавленных солей можно предположить, что криолит-глиноземные расплавы являются однородными, упорядоченными в ближнем порядке, системами из ионов Na+, Р и О . [c.490] Принимая во внимание, что некоторые из этих ионов обладают большим зарядом при небольших радиусах, можно считать, что они способны к сильному взаимодействию с другими ионами. В результате этого не исключена возможность существования в электролите ряда комплексных ионов типа А1Р , A1F , АЮ , AlOPi, АЮ , A10 АЮРГ и др. [c.490] Термодинамический расчет э.д.с. этих реакций дает 1,67 и 1,034 В. [c.490] При малых плотностях тока разряд анионов идет на наиболее активных участках поверхности и разложение комплексов завершается десорбцией СО. С повышением плотности тока разряд ионов распространяется и на менее активные или уже занятые кислородными комплексами участки поверхности и завершается электрохимической десорбцией СО2. При выключении тока на электродах электролизера возникает обратная э. д. с. [c.491] Перенапряжение на угольном аноде П, обусловленное замедлением процессов изменения и упорядочения форм хемосорбированного кислорода с углеродом, разложения комплексов СхО и десорбции продуктов разложения (СО и СО2), достигает 0,4—0,8 В. [c.491] Федотьев обратил внимание, что перемешивание электролита способствует восстановлению нормального хода электролиза и гашению анодного эффекта. Это объясняется тем, что при перемешивании протекает реакция взаимодействия ионов с образованием глинозема. [c.491] Критическая плотность тока зависит от содержания глинозема в электролите, материала анода, температуры процесса. [c.491] Одновалентный алюминий вновь легко окисляется на аноде, что снижает долю тока, расходуемого на обычные анодные процессы. [c.492] Другими побочными реакциями могут быть разряд ионов Ыа+ на катоде и дальнейшее его взаимодействие с электролитом с образованием субфторидов натрия (МзаР). [c.492] Анодный эффект в алюминиевых электролизерах возникает при обеднении прианодного слоя глиноземом. При этом обычное для алюминиевых ванн напряжение, равное приблизительно 5 В, повышается до 30—40 В и более, в результате чего возникает искровой разряд. На рис. ХУ-7 показан характер изменения напряжения на алюминиевой ванне. Гашение вспышки наступает после загрузки глинозема. [c.493] Состав анодных газов во время анодного эффекта резко меняется, появляется Ср4, уменьшается содержание СОз и увеличивается СО. [c.493] Криолит-глиноземный расплав был открыт как электролит эмпирическим путем. В настоящее время эта система, состоящая из NaF—AIF3—АЬОз и ее вариаций, изучена достаточно хорошо. Еще в 1910—1912 гг. П. П. Федотьев и В. П. Ильинский изучали диаграмму плавкости системы NaF—AIF3. Современный вид этой диаграммы представлен на рис, XV-10. [c.494] Криолит на диаграмме плавкости находится в вершине хорошо выраженного максимума, что характеризует его как прочное химическое соединение, имеющее формулу NaaAlFe. [c.495] В щелочных электролитах, т. е. при высоком криолитовом отношении, возможно выделение на катоде совместно с алюминием металлического натрия, при низком отноитении наблюдаются большие потери алюминия за счет фугитивности AIP3. [c.495] Компоненты электролита в условиях электролиза могут образовывать ряд соединений, которые способны влиять на свойства электролита, а также участвовать в самом процессе электролиза. Свойства расплавленного электролита, обусловленные свойствами этих соединений, — электропроводность, плотность, вязкость, поверхностное натяжение и фугитивность солей, входящих в состав электролита, —имеют первостепенное значение при электролитическом получении алюминия. В криолит-глиноземном расплаве могут образоваться ионы, в большей или меньшей степени участвующие в переносе тока (например, Ма+ и А1рз-). [c.496] Вернуться к основной статье