Диафрагмы электрическое сопротивление

На практике процесс электролиза воды реализуется при более высоком напряжении. Данное обстоятельство связано с тем, что, помимо затрат электроэнергии на проведение собственно электрохимического разложения воды, необходимо затрачивать электроэнергию на преодоление электрического сопротивления электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также дополнительного сопротивления, обусловленного концентрационной и диффузионной поляризацией, перенапряжением процессов выделения водорода и кислорода. Напряжение на ячейке для электролиза воды можно представить в виде суммы следующих составляющих (баланс напряжения) [c.23]

По мере износа анодов и забивки пор диафрагмы электрическое сопротивление серии электролизеров возрастает, что приводит и к снижению протекаемости диафрагмы, сопутствующему снижению нагрузки на электролизер. В конце тура работы электролизеров нагрузка на них может настолько снизиться по сравнению с номинальной, что, несмотря на старение диафрагмы и забивку ее пор, не наблюдается чрезмерного повышения концентрации щелочи в электролизерах. [c.163]

Поправка на поверхностную проводимость может быть найдена путем измерения электрического сопротивления диафрагмы, заполненной дисперсионной средой и стандартным концентрированным раствором электролита. [c.97]

Увеличение рабочей температуры способствует снижению перенапряжения выделения газов на аноде и катоде, а также сокращению потерь напряжения на преодоление электрического сопротивления электролита и диафрагмы. Вместе с тем повышение температуры усиливает коррозию электродов и других деталей электролизера и ведет к ускоренному износу диафрагмы. Поэтому на практике электролиз проводят при давлении 1—3 МПа, что позволяет поддерживать рабочую температуру в пределах 120—160 С. [c.31]

Электрическое сопротивление диафрагмы при одном и том же составе электролита характеризует проницаемость диафрагмы для ионов и зависит от тех же факторов, что и коэффициент протекаемости. В общем случае электрическое сопротивление может быть рассчитано по уравнению [c.147]

Диафрагмы классифицируются по пористости, протекаемости, электрическому сопротивлению, химической стойкости, В соответствии с этими свойствами они подвергаются специальным испытаниям. [c.258]

Изучение поверхностной проводимости имеет существенное значение, поскольку эта величина является одной из важнейших электрокинетических характеристик поверхности раздела. Так, определение поверхностной проводимости позволяет оценить величину фактического электросопротивления диафрагм и мембран, что весьма важно, например, при рациональном выборе диафрагм для электродиализа, при исследовании электрического сопротивления живых тканей, для определения пористости грунтов методом электропроводности, для характеристики ионообменных адсорбентов и т. д. [c.213]

Для уменьшения электрического сопротивления анодные и катодные пространства в электролизере не разделены диафрагмой, поэтому в получаемом на катоде водороде всегда имеется примесь кислорода, который диффундирует через раствор. Для удаления кислорода водород пропускают через печку 6 с катализатором, нагретую до 350— 400 °С. Предварительно водород осушается, проходя через трубку 7 [c.32]

Для надежного выполнения своих функций диафрагмы должны изготавливаться из достаточно химически стойкого материала и обладать определенными характеристиками пористостью, протекаемостью, удельным электрическим сопротивлением. [c.8]

Удельное электрическое сопротивление диафрагм рд характеризуется сопротивлением раствора электролита, пропитывающего диафрагму с единичной поверхностью, и зависит от состава раствора. [c.9]

Ома равно 7 п = р > Р УД - ьное сопротивление электролита. Так как на единичную поверхность диафрагмы приходится п пор, их суммарное электрическое сопротивление, равное удельному электрическому сопротивлению диафрагмы, составит [c.9]

В растворах щелочей, применяемых для электролитического разложения воды, не должны содержаться примеси, вступающие в электродные реакции и приводящие к коррозии отдельных элементов электролизера. Дистиллированная или обессоленная (деминерализованная) вода, используемая для приготовления раствора электролита, должна содержать не более ЫО-з кг/мз железа, 2-10 кг/м хлоридов и 3-10 кг/м сухого остатка. Несмотря на такие жесткие требования, в процессе электролиза все же имеет место накопление примесей, оказывающих вредное влияние. Ионы хлора вызывают разрушение анодных материалов. Накопление большого количества карбонат-ионов , образующихся при растворении в электролите диоксида углерода из атмосферного воздуха, приводит к увеличению электрического сопротивления электролита и, следовательно, повышает напряжение на электролизере. На катоде электролизера могут восстанавливаться ионы железа, образуя так называемую железную губку . Катодный осадок может достичь диафрагмы, отделяющей катодное пространство электролизера от анодного, и за счет восстановления присутствующего в ней гидроксида железа привести к металлизации диафрагмы. В результате в анодном пространстве электролизера возможно выделение водорода и образование взрывоопасной смеси газов. [c.21]

Электрическое сопротивление — важнейший показатель качества диафрагмы. Разум1еется, при определении его нужно учитывать удельное сопротивление раствора. [c.140]

Изготовление диафрагм. Диафрагма на катоде хлорного электролизера должна обладать рядом характеристик однородностью, определенной протекаемостью и электрическим сопротивлением, механической и химической стойкостью. Она должна обеспечить при электролизе низкое напряжение и высокий выход по току гидроксида щелочного металла, исключить смешивание электродных газов. Длительность работы диафрагмы должна быть большой, чтобы сократить затраты труда на раз- [c.78]

Удельное электрическое сопротивление а 1 м площади диафрагмы определяют по следующему уравнению [c.18]

Статистические исследования более чем 200 электродов подтвердили неконтролируемость поведения электрода сравнения в этом случае и показали взаимосвязь между потенциалом помех, диффузионным потенциалом, определяемым разностью концентраций ДС и диффузией, а также материалом диафрагмы и ее электрическим сопротивлением. [c.33]

Коэффициент увеличения электрического сопротивления диафрагмы К по сравнению с сопротивлением чистого раствора может быть определен экспериментально. Он связан со средней длиной пор I и общим их сечением д выражением [c.44]

Электрическое сопротивление диафрагмы равно сопротивлению электролита, заполняющего ее поры, и для 1 см площади диафрагмы определяется из выражения [c.45]

В электролитической ячейке (рис. 2) пространство между анодом и катодом разделено диафрагмой. Она препятствует смешению газов, а также проникновению газонаполненного электролита к противоположному электроду. Диафрагма должна иметь малое электрическое сопротивление, хорошо смачиваться электролитом (иначе в ее порах будут. накапливаться пузырьки газов и электрическое сопротивление ее увеличится), быть. прочной Е щелочном электролите при температуре около 100° С. В. настоящее время во всех из вестных электролизерах применяют диафрагмы из асбестовой ткани (хризотиловый асбест). Используют также комбинированные диафрагмы, в которых нити утка усилены металлической проволокой. [c.14]

При использовании изнашивающихся в процессе электролиза анодов, например графитовых, меняются условия проведения процесса во времени. Напряжение на электролизере постоянно возрастает, во-первых, в результате увеличения электрического сопротивления анодов по мере их износа, а во-вторых, вследствие увеличения потерь напряжения на преодоление электрического сопротивления электролита из-за увеличения расстояния между электродами по мере износа анода. В электролизерах с диафрагмой дополнительно возрастает потеря напряжения в диафрагме из-за ее старения и забивки пор. Рост напряжения на электролизере приводит к увеличению тепловыделений, температуры и скорости коррозии деталей электролизера. Это приводит к нестационарному течению процесса, возрастает расход электроэнергии, а иногда и уменьшается выход целевого продукта по току. Поэтому во всех конструкциях электролизеров стараются устранить этот недостаток, а если это невозможно, уменьшить его влияние. Однако это осложняется тем, что электроды изнашиваются, как правило, неравномерно, особенно по длине электролизера. [c.72]

Диафрагма должна иметь по возможности малое сопротивление прохождению тока. Поскольку материал диафрагмы не принимает участия в прохождении тока, ее электрическое сопротивление определяется сопротивлением электролита, заполняющего норы диафрагмы. Сопротивление диафрагмы рд (в ом см ) может быть определено из выражения [c.101]

Взаимное проникновение католита и анолита при электролизе является основной причиной снижения качества и выхода па току продуктов электрохимического синтеза. Для разделения жидких и газообразных продуктов, предотвращения протекания побочных реакций при электролизе применяются пористые диафрагмы и мембраны. Всякое разделяющее устройство в электролизере должно обладать рядом свойств химической стойкостью в агрессивных средах низким электрическим сопротивлением достаточно высокой скоростью движения ионов, обеспечивающих протекание тока, и низкой скоростью перемещения других компонентов электролита механической стойкостью длительностью срока службы и стабильностью характеристик. [c.63]

Свойства диафрагм характеризуются пористостью, электрическим сопротивлением, диффузией и протекае.мостью. Пористость и структура пор в основном определяют все остальные характеристики диафрагмы. [c.64]

Пористые перегородки в сухом виде чаще всего являются изоляторами. Протекание электрического тока через них становится возможным в результате миграции ионов после пропитки растворами электролитов, поэтому электрическое сопротивление диафрагмы равно сопротивлению электролита р в ее порах. Для единичной толщины и действующей поверхности оно выражается формулой [c.64]

Погруженные диафрагмы действуют без направленного через них потока электролита и предназначены для предотвращения переноса раствора из одного электродного пространства в другое и смешения продуктов электролиза и исходных веществ. Предотвратить изменение состава раствора вследствие миграции ионов под влиянием электрического поля с помощью таких диафрагм не удается. Погруженные диафрагмы должны имет невысокие пористость и протекаемость, низкое электрическое сопротивление. [c.65]

Мипласт получают спеканием частиц поливинилхлоридной смолы. Чем сильнее мипласт спечен, тем выше электрическое сопротивление и больше диаметр пор, хотя механическая прочность его при этом возрастает. Мипласт отличают химическая стойкость и низкая стоимость. Недостатком его является малая общая пористость (38—42%) и относительно крупные поры, средний размер которых составляет 25—33 мкм. Для уменьшения диаметра пор и снижения протекаемости диафрагм мипласт силикатируют. Для этого его пропитывают раствором силиката натрия, после чего обрабатывают кислотой. Чем слабее кислота, раствором которой коагулируют силикагель, тем мельче получаются поры и меньше возрастает электрическое сопротивление диафрагмы. Наилучшие результаты достигаются при коагуляции уксусной кислотой и диоксидом углерода. Меняя концентрацию силиката натрия и кислотность раствора, можно изготовить диафрагмы с мелкими порами и достаточно низким электрическим сопротивлением. [c.66]

Фильтрующие диафрагмы предназначены для предотвращения переноса ионов под действием электрического тока. Это достигается созданием потока электролита в направлении, противоположном миграции ионов. Фильтрующие диафрагмы относятся к крупнопористым, так как через поры должны проходить, не только ионы, но и сам электролит. Следовательно, они должны обладать малым диффузионным и электрическим сопротивлением, высокой пропускаемостью. [c.68]

С поверхностной проводимостью связано явление так называемой капиллярной сверхпроводимости. Это явление, открытое Д. А. Фридрихсбергом, заключается в следующем. Если трубку с проводящим ток раствором перегородить пористой диафрагмой из непроводящего материала, то электрическое сопротивление системы должно возрасти вследствие того, что часть сечения трубки будет занята диэлектриком. Однако если у поверхности капилляров диафрагмы образуется слой, обладающий поверхностной проводимостью, то за счет этой проводимости для весьма тонкокапиллярных пористых тел в разбавленных растворах электролитов может наблюдаться повышение общей проводимости. Будет иметь место на первый взгляд парадоксальный эффект понижения электрического сопротивления при введении в трубку диафрагмы из диэлектрика. [c.215]

Диаф рагмы. Основными требованиями, предъявляемыми к диафрагмам, являются химическая стойкость в условиях хлорного электролиза, небольшое электрическое сопротивление и дешевизна. Для современных конструкций хлорных ванн с проточным электролитом диафрагма должна иметь также определенную проте-каемость . Диафрагмы изготовляют из не проводящих ток материалов. Прохождение тока становится возможным лишь после заполнения пор электролитом. Электрическое сопротивление диафрагм характеризуется отношением сопротивления диафрагмы, пропитанной электролитом, к сопротивлению слоя свободного электролита той же толншны. [c.388]

Асбополимерная диафрагма обладает более низким, чем асбестовая, электрическим сопротивлением, падение напряжения на ней на 0,1—0,15 В ниже. Кроме того, она имеет повышенную механическую и химическую прочность, благодаря чему срок службы асбополимерной диафрагмы в 3—4 раза выше. [c.80]

Как уже отмечалось, в тех случаях, когда необходимо разделить анодное и катодное пространства, используют различные диафрагмы. Идеальный материал для диафрагм должен быть химически инертным изолятором, предотвращать диффузию компонентов из анодного в катодное пространство, и наоборот, н одновременно обладать низким электрическим сопротивлением. Материал, предназначенный для практического использования, должеЕ обладать механической прочностью и сохранять свою форму, В действительности ни один материал не удовлетворяет всем этим требованиям, поэтому материал, наиболее приемлемый для данного процесса с наименьшими о1клопениями от идеала, подбирают методом проб и ошибок [7]. К счастью, имеется довольно большое число керамических материалов, мембран и тканей, пригодных в качестве диафрагм для лабораторных ячеек, где инженерные требования менее жестки, чем в промышленных электролизерах. [c.180]

В промышленности применяются асбестовые диафрагмы, проте-каемость и электрическая проводимость которых зависит от их пористости. Однако при одной и той же пористости диафрагма может обладать различной протекаемостью и удельным электрическим сопротивлением в зависимости от размера и характера пор. [c.43]

Выбор асбеста в качестве материала для диафрагмы объясняется тем, что он полностью удовлетворяет тр° 1ованиям процесса. Асбест устойчив в слабокислой среде ано. ита, содержащего растворенный хлор, и в щелочной среде католита. Диафрагма из асбеста, пропитанная электролитом, имеет небольшое электрическое сопротивление (падение напряжения при 80°С и плотности тока 750 а/м около 0,05—0,07 в). Она моя ет быть одинаковой толщины, пористости и плотности, что обеспечивает ее равномерную протекаемость по всей поверхности. [c.129]

Промывка и смена диафрагмы. Даже при использовании для питания ванн очень чистого рассола через 3—4 месяца поры диафрагмы забиваются, уменьшается протекаемость и повышается концентрация едкого иатра в католите до критической. Электрическое сопротивление диафрагмы возрастает, вследствие чего повышается напряжениеиа электролизерах. [c.146]

В современном промышленном производстве пероксодисерной кислоты в электролизерах с охлаждаемыми титано-плати-новыми анодами применяются две диафрагмы — катодная и анодная. Катодная диафрагма предназначена для разделения водорода и кислорода и обычно изготовляется из хлориновой ткани. Испытания диафрагмы из хлориновой, лавсановой, нитроновой, фторлоновой тканей и стеклянной сетки показали, что после двух лет работы механическая прочность синтетических тканей резко падает. Исключение составляет ткань из фторло-на, прочность- которой даже возрастает. Учитывая дороговизну и гидрофобность фторлона, рекомендуют ЮЗ] в качестве исходных диафрагм стеклянную сетку (марка СС-65), сопротивление разрыву которой в 2—3 раза выше, чем для синтетических тканей. В качестве анодных диафрагм в электрохимическом производстве пероксодисерной кислоты и ее солей используют микропористые диафрагмы с диаметром пор от 0,1 до 80 мкм. Такие диафрагмы имеют очень низкую протекаемость и в то же время низкое электрическое сопротивление. Наиболее широко используются микропористые диафрагмы из мипласта и винипора. [c.66]