ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности электрохимических процессов из "Производство водорода кислорода хлора и щелочей" В отличие от химических реакций, при протекании которых обычно происходит поглощение или выделение энергии в виде тепла, в электрохимических процессах реакция протекает за счет подведенной извне электрической энергии. Химические реакции могут осуществляться также таким образом, чтобы служить источником электрического тока в аккумуляторах или химических источниках тока. Ниже будут рассмотрены процессы прикладной электрохимии, протекающие при прохождении постоянного электрического тока через электрохимическую систему или электрохимический реактор — электролизер. [c.8] При проведении электрохимических процессов, помимо таких обычных для управления химической реакцией факторов, как температура, давление, активность участвующих в реакции компонентов и катализаторов, действует новый, независимый фактор — потенциал электрода, который можно изменять в определенных границах, влияя на направление химического процесса и его кинетику. [c.8] Протекание электрохимического процесса в больщой степени зависит от материала, используемого для изготовления анодов и катодов, и состояния поверхности последних. Изменяя электрохимические свойства электродных материалов и поверхности электродов, можно влиять на перенапряжение на электродах и на протекание электрохимического процесса. На ход процесса и его селективность можно также воздействовать, изменяя электродную и объемную плотности тока, температуру процесса в целом или температуру непосредственно на аноде или катоде, состав электролита, величину pH, вводя те или иные добавки в электролит. [c.8] Во многих случаях применение электрохимических методов ведения процесса имеет существенные преимущества по сравнению с чисто химическими способами производства. Так, иногда осуществление электрохимических процессов позволяет организовать производство по более простой схеме, получить сразу продукты высокой чистоты, более полно использовать исходное сырье. В некоторых случаях электрохимическими методами можно удачно и экономично решать задачи, требующие дорогостоящей, многостадийной и сложной производственной схемы при выполнении их химическими способами. [c.8] Основная энергия, расходуемая на осуществление электрохимического превращения, затрачивается в виде наиболее квалифицированной и дорогой электрической энергии. Главным недостатком электрохимических методов производства является большой удельный расход электроэнергии. Хотя в большинстве процессов прикладной электрохимии коэффициент полезного использования тока, т. е. выход по току, обычно достаточно высок и составляет 90— 98%, коэффициент полезного использования электрической энергии, затрачиваемой на проведение процесса, как правило, значительно ниже, и обычно находится на уровне 50—65%. [c.9] Проведение электрохимического процесса связано с протеканием необратимых процессов на электродах и в электролите, а также с потерями напряжения на преодоление омического сопротивления электролита и проводников первого рода. Поэтому напряжение, прилагаемое к полюсам электролизера, значительно выше теоретической величины, рассчитанной для процесса электролиза исходя из термодинамических представлений. Это приводит к снижению коэффициента полезного использования электроэнергии в процессах прикладной электрохимии. [c.9] С повышением интенсивности процесса — увеличением плотности тока на электродах и в межэлектродном пространстве — в электролите возрастают затраты энергии на необратимые процессы, что снижает коэффициент полезного использования электроэнергии. [c.9] Специфической особенностью электрохимических процессов является то, что они протекают на поверхности электродов. Поэтому производительность электрохимических аппаратов — электролизеров при всех прочих равных условиях пропорциональна поверхности электродов в аппарате и степени интенсивности процесса, т. е. плотности тока на электродах. Во многих случаях развитие-поверхности электродов связано с увеличением геометрических размеров аппаратов, поэтому единичные мощности электролизеров обычно невелики по сравнению с мощностями химических реакторов и аппаратов. [c.9] Вернуться к основной статье