ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет установки для получения водорода электролизом воды из "Методы расчетов по технологии связанного азота" При пропускании через электролит постоянного электрического тока гидроксильные ионы, заряженные отрицательно (ОН -анионы), движутся к положительному полюсу, к аноду, а положительно заряженные водородные ионы (Н+-катионы) движутся к отрицательному полюсу, к катоду (рис. 6). [c.84] Для осуществления процесса электролиза воды необлодимо создать определенное напряжение (теоретический потенциал разложения электролита) и известное перенапряжение для преодоления сопротивления электролитической ванны. [c.85] Теоретическое напряжение для электролиза воды будет равно электродвижущей силе обратимо работающего гальванического элемента с образованием воды, у которого анодом служит кислород, а катодом — водород. Возникающая при этом электродвижущая сила равна 1,23 вольта. [c.85] Для расчета примем ванну с биполярными электродами, работающую при малой силе тока и большом напряжении. [c.87] Электродами служат металлические пластины, которые чередуются с диафрагмами, зажатыми в рамах, имеющих форму Л . Все рамы зажимаются стягивающими болтами. Электрический ток подводится к крайним рамам. Вследствие деполяризации одна сторона электрода является анодом, а другая катодом. Электролизер заполняется электролитом. Кислород выделяется у анодной части электродной пластины, а водород — у противоположной, катодной части пластины. [c.87] Общий вид электролизера приведен на рис. 7. [c.87] Выделяющиеся из ячеек водород и кислород собираются соответственно в газосборниках, расположенных над электролизером в виде горизонтальных цилиндров. Подача дистиллированной воды производится через изоляционные фонари. Электролизер расположен на фарфоровых изоляторах. [c.87] Исходя из данных об электропроводимости электролитов, приведенных на рис. 8 и 9, обычно применяют в качестве электролита едкий калий. Наименьшим сопротивлением и, следовательно, наибольшей электропроводимостью обладает 30-процентный раствор едкого калия. С повышением температуры электролита электропроводимость его увеличивается примерно на 2% на каждый градус. [c.88] Температурный градиент электропроводимости для 25,21% КОН составляет 0,0209 и для 29,4% КОН —0,021. [c.88] Исходя из этого, электролиз необходимо вести при повышенных температурах порядка 75—80°, но не выше, так как одновременно возрастает коррозия аппаратуры, электродов и диафрагм. Желательно, чтобы расстояние между электродными пластинами было минимальным, и выбор его диктуется конструктивными соображениями. В действующих электролизерах это расстояние составляет 20— 0 мм. Б качестве диафрагмы применяется асбестовое полотно с вплетенными в его нити никелевыми проволочками. Увеличение толщины и плотности диафрагмы дает возможность получать более чистый водород и кислород, но одновременно увеличивается сопротивление. [c.88] Значения перенапряжения водорода или потенциала железного катода при различных плотностях тока в концентрированном растворе едкого калия приведены в таблице 24. [c.89] Значения перенапряжения кислорода или потенциала стального никелированного анода при различных плотностях тока в нормальном растворе едкого калия приведены в таблице 25. [c.89] Хомяков, В. П. Машовец, Л. Л. Кузьмин. Технология электрохимических производств. Госхимиздат, 1949. [c.90] Ж- Биллитер. Промышленный электролиз водных растворов. Госхимиздат. 1959. [c.90] Вернуться к основной статье