Электролитическое получение фтор поляризация

Большое практическое значение имеет процесс электролитического получения фтора из расплавов эвтектических смесей безводного фтороводорода и фторида калия состава КР-НР (/ ,, = 239 °С) или КР-2НР ( пл = 82°С). Уравнение анодной реакции получения фтора аналогично уравнению реакции (19.28) справа налево. Эта реакция, известная уже около ста лет, получила промышленное развитие в 1950-х годах, когда началось широкое использование фтора для фторирования органических соединений и производства фторопластов. В настоящее время объем производства фтора составляет несколько десятков тысяч тонн в год. Для электролиза используют аноды из стали, меди или магниевых сплавов. В присутствии фтора эти металлы на поверхности быстро покрываются тонким фторидным слоем, который защищает их от дальнейшей коррозии в химически сильно агрессивной среде. На графитовых катодах выделяется водород. В расплав непрерывно вводят фтороводород для сохранения исходного соотношения НЬ и КР. Напряжение электролиза довольно высокое (8—12 В) из-за больших значений поляризации электродов и значительных омических потерь. Часто в производстве возникают осложнения вследствие плохой смачиваемости анода расплавом и возникновения так называемых анодных эффектов (см. разд. 11.3). [c.374]

При электролитическом получении циркония и гафния обычно применяют электролиты, состоящие из гексафторметаллатов калия, хлоридов и фторидов натрия и калия. В таких расплавах равновесные потенциалы зависят от концентрации в электролите как выделяемых металлов, так и свободных ионов фтора. Из электролитов, содержащих фтор, гафний выделяется на катоде при более отрицательных потенциалах, чем из чисто хлоридных, что видно из кривых катодной поляризации (рис. 14). [c.120]

Наличие примесей в никеле, из которого изготовлен анод, отрицательно влияет на ход электрохимического фторирования. При этом растворимые примеси способствуют повышению износа никелевого анода, а нерастворимые — его пассивации, проявляющейся в резком йозрастании потенциала. Процесс пассивации обусловлен образованием на поверхности анода пленки, в состав которой входят фториды никеля [3, 4, 18, 19]. Толщдаа пленки растет во времени, которое соответствует так называемому индукционному периоду)), характеризуемому низкими выходами продуктов фтopиpoвaниЯi Индукционный период сокращается, если никелевый анод предварительно подвергнут обработке элементарным фтором или анодной поляризации в безводной фтористом водороде [26]. Пленка, покрывающая анод, лабильна — при снятии анодной поляризации и выдерживании электрода в электролите она растворяется. В процессах электрохимического фторирования определенную роль играет текстура никелевого анода [23]. При сопоставлении результатов электрохимического фторирования на анодах без текстуры и на анодах, полученных путем электролитического осаждения никеля с текстурой [112], [110] и [001], выяснилось,, что максимальные и наиболее стабильные выходы достигаются на аноДах с текстурой [1.12], а на анодах с текстурой [001 ] существенно сокращается индукционный период. [c.336]

В электролитическом методе опробованы различные составы электролита [21, 22]. В первоначальном варианте электролизу подвергали расплав чистого КгТаР затем было найдено, что добавление галогенидов щелочных металлов повышает выход по току. Пятиокись тантала сначала вводили для снижения поляризации анода, но впоследствии состав электролита изменили так, что суммарный электролитический процесс свелся практически к разложению пятиокиси таким образом, этот процесс напоминает получение алюминия электролизом. Например, типичный электролит может иметь следующий состав 50—70% КС1, 20—35% KF, 5—10% КаТаР и 4—5% ТаА-Ванна подпитывается пятиокисью тантала [22 ]. Электролиз осуществляется в стальных котлах, которые служат катодом. В качестве анода обычно применяют угольные стержни. Отходящие газы состоят главным образом из двуокиси углерода, небольшого количества окиси углерода и несвязанного кислорода и практически не содержат фтора. Металлический тантал, осаждающийся на катоде в виде кека с дендритной структурой, дробят, промывают водой и царской водкой. Порошок затем прессуют, спекают и окончательно переплавляют дуговой или электронно-лучевой плавкой в вакууме. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология