Подвод тока и распределение его по поверхности электрода

Подвод и распределение тока по поверхности электрода зависят от формы и конструкции. Данная проблема имеет особое значение, если для изготовления электродов используются материалы, обладающие заметным омическим сопротивлением, — графит, титан, оксиды некоторых металлов, например магнетит, диоксид марганца, или хорошо проводящие ток материалы, но имеющие малое поперечное сечение и, как следствие этого, значительное падение напряжения. От совершенства способа токоподвода зависят параметры процесса электролиза, а также удельная производительность электролизера. [c.148]

Рассмотренные выше (см. рис. У.2) системы подвода тока пригодны в основном для электродов, изготовленных из хорошо проводящих ток материалов, либо для электродов, плотно примыкающих по всей поверхности к хорошо проводящей основе. Вместе с тем в ряде случаев приходится иметь дело с проблемой подвода тока к электродам с малым поперечным сечением, например к тонким платиновым сеткам. В этом случае необходимо решать две основные задачи — обеспечить равномерное распределение тока по поверхности электрода и придать тонкой сетке определенную стабильную геометрическую форму, т. е. обеспечить ее механическое закрепление [200]. [c.151]

Падение напряжения влияет не только на распределение плотности тока по поверхности электродов, но и существенно сказывается на величине напряжения на электролизере и расходе электроэнергии в процессе электролиза. Потери напряжения в графитовом аноде можно понизить за счет уменьшения длины пути тока в электроде, применяя комбинацию нижнего и верхнего подвода тока или боковой токоподвод. [c.57]

Второй причиной, ограничивающей рабочую высоту электродов, является рост потерь напряжения на преодоление омического сопротивления анода с увеличением его высоты. При этом, кроме непроизводительного расхода электроэнергии, наблюдается также существенная неравномерность распределения плотности тока по высоте электродов. Возле мест подвода тока к анода М большой длины плотность тока на поверхности электрода может быть существенно выше, чем на конце анода. Необходимо также учитывать возможность образования шеек на электроде в местах подвода тока, сокращения срока службы анода и увеличения удельного расхода графита. [c.135]

По мере прохождения тока градиент концентрации у катода увеличивается, и подача ионов из глубины раствора путем диффузии усиливается. Через некоторое время создаются такие условия, при которых количество ионов, исчезающих благодаря реакции, становится равным количеству ионов, которое подводится к поверхности электрода в результате диффузии. Устанавливается некоторое стационарное, т. е. не изменяющееся во времени, распределение ионов у катода. [c.609]

При способе, наиболее часто применяемом для измерения сопротивления грунта, исходят из показанного на рис. 3.20 (в верхней части) симметричного расположения четырехэлектродного устройства на поверхности земли. Распределение тока и потенциалов соответствует характерному для электрического диполя. Ввиду более тесного расположения линий тока у электродов А м В, через которые подводится ток, здесь происходит наибольшее падение напряжения, тогда как в области напряжения и, снимаемого между электродами С и ), распределение напряженности поля получается сравнительно равномерным. По результату измерения Н=и1- можно рассчитать согласно формуле (24.41) удельное сопротивление грунта [34]. При неизменном расстоянии между внутренними электродами а (например, 1,6 м) увеличивали расстояние между наружными электродами Ь (например, с 1,6 до 3,2 м) и тем самым расширяли охватываемый диапазон глубин. График функции Р(а, Ь) показан на рис. 24.3. [c.116]

В электролизерах для получения хлора и каустической соды, применяющих графитовые аноды, подвод и распределение тока по работающей поверхности анода осуществляется обычно с помощью материала самого электрода. В конструкциях электролизеров с ртутным катодом используются также металлические проводники, помещенные внутри графитовых стержней или защищенные от действия хлора и анолита защитными чехлами или втулками из фарфора либо полимерных материалов. [c.67]

ПОДВОД ТОКА П РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПО ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОДА [c.63]

Задача подвода и распределения тока облегчается, если электрод выполнен из дешевого, хорошо проводящего материала, например стали. Если н<е в качестве активно работающей поверхности электрода используют такие материалы, как платина с хорошей электропроводностью, но очень высокой стоимостью, то для уменьшения затрат на изготовление электродов подвод тока к электроду и в большой стенепп разводку тока по всей работающей поверхности электрода осуществляют, прибегая к доступным и недорогим металлам — проводникам тока (медь, алюминий, сталь). Но при этом возникает проблема обеспечения надежного контакта между активно работающим материалом электрода и токоподводом, а также проблема защиты контактов и токоподводов от воздействия электролита и продуктов электролиза в условиях анодной поляризации. Это привело к созданию очень сложных, ювелирных конструкций электродов из платиновой или платиноиридиевой проволоки, сетки или фольги. Эти ко1[струкции электродов описаны в старых руководствах по прикладной электрохимии. [c.70]

Одной из важных задач при конструировании электродов является подвод и распределение тока по работающей поверхности электрода. [c.63]

В зависимости от материала анода используют различные приемы для подвода тока к работающей поверхности электрода. В электродах из графита, магнетита, двуокиси свинца или марганца, имеющих сравнительно невысокое значение электропроводности, проблема подвода и распределение тока по всей поверхности электрода связаны со значительными трудностями. [c.65]

В электролизерах с графитовыми вертикально расположенными анодами подвод тока обычно осуществляют непосредственно к одному из концов электрода, а распределение тока по работающей поверхности происходит как правило при помощи материала самого электрода — графита. [c.65]

Метод электротепловой аналогии заключается в том, что исследование переноса теплоты заменяется более простым в экспериментальном отнощении исследованием распространения электричества в геометрически подобной модели рассматриваемого тела. При этом электрическое напряжение соответствует разности температур, сила электрического тока — потоку теплоты, а электрическое сопротивление — термическому сопротивлению. Применяются два вида моделей с сосредоточенными и распределенными параметрами. Модели изготовляются из материала с непрерывной проводимостью (электропроводной бумаги, жидкого электролита и т. д.) или в виде сеток, узлы которых воспроизводят свойства моделируемого объекта. Условия на границах моделируются с помощью электродов, прикрепленных к наружным кромкам модели. К электродам подводится электрическое напряжение. Электрическое напряжение в некоторой точке модели отвечает температуре в сходственной точке моделируемого объекта. С помощью чувствительного зонда определяется положение эквипотенциальных линий, соответствующее изотермическим поверхностям в теплопроводном теле. По известному положению изотерм можно рассчитать тепловой поток, пользуясь формулой д = %М1Ап, где Д/ — разность температур, соответствующая измеренной разности электрических потенциалов, я Ап — расстояние по нормали между эквипотенц-иальными линиями. [c.289]

Титан имеет сравнительно высокое электрическое сопротивление, и титановые токоподводы для электродов с большой нагрузкой довольно громоздки. Все чаще при конструировании используют биметаллические композиции титан — медь, титан — алюминий, титан — сталь. Сложные геометрические формы современных конструкций электродов часто затрудняют использование биметаллических листов, однако применение медных, алюминиевых или стальных деталей для подвода и распределения тока по активно работающей поверхности в титановых чехлах или с титановой плакировкой широко используют в современных конструкциях электролизеров [1271. В более сложных конструкциях МИА на титановой основе в целях экономии титана применяют специальные защищенные титаном проводники для разводки тока по поверхности сетчатого, перфорированного или пластинчатого электрода [128]. [c.71]

С целью повышения равномерности распределения тока по поверхности тонких электродов, работающих при высоких токовых нагрузках, предусмотрены устройства, обеспечивающие подвод тока по всему периметру электродов. При этом в случае использования данного электрода в качестве анода предусматривается система защиты токоподводящей шины и контактов между ней и анодом стойкими при поляризации до определенных положительных значений потенциала материалами. [c.152]

Металлические диски 1 (см. рис. VII.1) насажены на вал, через который подводится ток. От электрода противоположного знака 2 дисковый электрод отделен диафрагмой 3. Распределение тока по поверхности дискового электрода неравномерное. Однако при электролизе хорошо проводящих ток растворов этО различие незначительно. [c.191]

Применяются главным образом два вида расположения электродов, которые и определяют форму печи треугольная печь с тремя круглыми электродами, расположенными по треугольнику, и прямоугольная печь с тремя прямоугольными электродами, расположенными в ряд (рис. 60). Ранее треугольные печи считали более экономичными вследствие равномерного распределения в них подводимого тока. Однако конструкция и обслуживание прямоугольных печей все время совершенствуются, и в настоящее время оба типа печей можно считать равноценными. Ток подводится к электродам по большим медным держателям, охлаждаемым водой плотность тока на поверхности их сопри- [c.179]

Решетчатые пластины. Решеткой называют остов намазного электрода, в котором распределена активная масса и в котором производится подвод и распределение тока. Внутренняя часть решетки называется рисунком, а часть, окаймляющая рисунок, — рамой. Рисунок состоит из ребер и жилок. Ребрами называются утолщенные части рисунка, служащие для распределения тока по всей поверхности пластины. Жилками называются тонкие части решетки, служащие, так же как и ребра, для удержания активной массы внутри решетки и. для распределения тока внутри ее. Решетки бывают однорядные и двухрядные. Однорядными называют такие решетки, в которых ребра и жилки лежат в одной плоскости, а двухрядными, — в которых они распределены в двух плоскостях. Двухрядные решетки, в свою очередь, разделяются на открытые и закрытые. У открытых решеток широкие основания сечения трехгранных жилок и ребер направлены внутрь решеток, а у закрытых — к поверхности решеток. Поэтому у открытых решеток поверхность соприкосновения активной массы с раствором [c.198]

На рис. 6 показан разрез реакционной трубы для электроду-гового крекинга газообразных углеводородов. Верхняя расширенная часть электродуговой печи представляет собой пустотелый цилиндр 5 диаметром 820 мм, и высотой 418 мм. Этот цилиндр установлен непосредственно на водяной рубашке реакционной трубы 7 (изготовленной из малоуглеродистой стали), имеющей внутренний диаметр 95 мм и высоту 1000 мм. В верхней части цилиндра установлен один из электродов—катод 3, представляющий собой медную гильзу с водяной рубашкой для охлаждения. Катод подключен к шине для подвода тока высокого напряжения 2. Вверху печи в расширенный цилиндр 5 вставлено металлическое кольцо для распределения газа. Это кольцо имеет расположенные по окружности тангенциальные к внутренней поверхности прорези. [c.56]

Катод помещается в продолговатый кожух, изготовленный из органического стекла, который открывается только со стороны анода и сверху. Наличие такого кожуха способствует улучшению распределения тока на поверхности катода. Зазор между кожухом и катодом составляет примерно 1 мм что позволяет электроду беспрепятственно перемещаться, не касаясь стенок кожуха. Нижняя часть катода, в которой осуществляется его крепление и подводится ток, изолируется плотно прилегающими текстолитовыми брусами. К верхнему концу электрода прикрепляется тонкая указательная стрелка, являющаяся как бы его продолжением. Вес стрелки составляет примерно 0,025 г и создаваемым ею изгибающим моментом практически можно пренебречь. [c.94]

На рис. 63, б показан второй способ соединения, при котором электроды не разъединены. Пленка электролита одновременно покрывает основной и вспомогательный электроды. Центральным электродом является исследуемый металл. По периферии стеклянной оправы, с четырех сторон, выведены наружу платиновые проволочки, служащие вспомогательным электродом. Эти проволочки находятся в одной плоскости с поверхностью оправы и исследуемым электродом. В этом случае обеспечивается необходимая равномерность пленки. Кроме того, благодаря подводу поляризующего тока с четырех сторон, одинаково удаленных от основного электрода, достигается более равномерное его распределение по поверхности. [c.104]

В методе, использующем капилляр Луггина — Габера, электрод сравнения служит только для измерения потенциала. Он помещается в отдельном отсеке ячейки, а электрический контакт с рабочим электродом осуществляется через капилляр, заполненный электролитом. Для уменьшения омических потерь капилляр подводят возможно ближе к поверхности электрода. Однако в этом случае капилляр экранирует часть поверхности и нарушает равномерное распределение тока, что особенно существенно, если площадь рабочего электрода мала. На рис. 16.2 приведены различные способы подвода капилляра к поверхности рабочего электрода, но ни один из них не дает полной гарантии точного измерения по тенциала. [c.402]

Для очистки обжигового газа применяются пластинчатые электрофильтры (рис. 13), которые представляют собой кирпичные камеры объемом 250 ж их внутренняя поверхность выложена кислотоупорным кирпичом. Коронирующие электроды в виде проволок 1 подвешиваются на специальной раме электрической ток подводится к ним через кварцевую трубку 2, что обеспечивает изоляцию. Осадительные электроды 3 в виде сеток из проволоки расположены между коронирующими электродами. Осевшую пыль время от времени стряхивают механическим способом — ударами молоточка 4 или вибрационным методом в бункер 5. Для равномерного распределения газа по сечению фильтра служит распределительная решетка 9. Температуру газа в электрофильтрах поддерживают в пределах 275—475° С, так как при более низкой температуре начинает образовываться серная кислота (см. 8). [c.45]

Более сложные соотношения возникают при рассмотрении распределения активных мест роста на совокупности граней кристалла, т. е. при исследовании роста кристалла как целого индивидуума. Возникающие при этом дополнительные концентрационно-диффузионные условия наиболее отчетливо выявляются при анализе механизма роста нитевидных кристаллов. Их развитие можно рассматривать как простейшую модель роста грани, так как в этом случае наслоение вещества происходит только на одной (или двух) грани. Все остальные грани оказываются неактивными. Как показал ряд исследований [9, 10], уменьшение и увеличение сечения 8) нитевидного кристалла оказывается прямо пропорциональным изменению силы тока I в цепи ячейки. Математически это может быть выражено формулой //Л" = к, где к—постоянная величина. Эта зависимость была объяснена нами [2] после того, как одним из авторов настоящей статьи было обнаружено [11] нарушение постоянства этого отношения для нитей весьма малых сечений. Полученный результат привел к выводу, что подвод выделяющихся па электроде ионов ои-ределяется величиной потребляющей ионы поверхности кристалла, причем, при достаточно больших сечениях кристалла, поток диффузии является пропорциональным этой поверхности, а нри малых сечениях зависит также от бокового подвода, т. е. не будет пропорциональным площади растущей грани. Иа основе найденных соотношений зависимость менаду силой тока и растушей площадью кристалла была выражена следуюп ей формулой [c.226]

При конструировани монополярных плоскопараллельных электродов приходится решать следующие основные задачи со--здание надежной и эффективной системы подвода тока обеспечение равномерного распределения тока по поверхности электрода выбор формы электрода, обеспечивающей оптимальные гидродинамические условия для подвода исходных и отвода конечных жидких и газообразных продуктов электролиза поддержание оптимального теплового режима процесса стабилизация межэлектродного расстояния и поддержание постоянным напряжения на электролизере. [c.147]

С 1966 г. в ФРГ для воздушных охладителей установок по производству серной кислоты применяют анодную защиту. В таком охладителе 380 эллиптических охлаждающих труб длиной по 7 м и примыкающие к ним трубопроводы из хромоникелемолибденовой стали (материал № 1.4571) подвергаются воздействию серной кислоты с концентрацией 98—99 %. Скорость течения кислоты составляет около 1 м-с". Защитный ток к защищаемой поверхности площадью 280 м подводится от установки с потенциостатическим регулированием, рассчитанной на 120 А и 4 В. Катоды из того же материала, что и трубы охладителя, встроены в камеры распределения продукта воздушных охладителей и электрически изолированы от них. Электроды сравнения типа Hg/Hg2S04 были разработаны специально ввинчиваемой конструкции, рассчитанной на 200 °С и 10 МПа. Потребляемый ток в таких установках сравнительно невелик. Мощность составляет несколько сот ватт. [c.394]

Если образец проводит электрический ток, можно, непосредственно подводя постоянный ток к образцу и илите пресса, получать-отпечатки быстро и точно (см. рис. 15, а). Кроме того, делая образец соответственно катодом или анодом, можно получить на контактною отпечатке распределение в образце соответственно катионов или анионов. Простое оборудование, используемое для обычных контактных отпечатков, может быть усовершенствовано для этого-метода введением электродных пластинок в основание и плиту пресса. Чтобы охватить неровности образца и достичь параллелизма между ним и давлением плиты, Д. Вильямс и Ф. М. Нахла [181 изготовили простой, но эффективный пластический электрод, завернув пластичную прокладку в алюминиевую фольгу. Деформируясь фольга дает очень хороший электрический контакт между неровной поверхностью нижней части образца и медным электродом в основании пресса. Пластический электрод вводят между медным электродом основания плиты пресса и образцом и получают отпечаток с учетом дефектов поверхности образца. [c.55]

Электролизер типа Swiss-roll представляет собой свернутый на металлическом стержне в длинный рулон бутерброд из двух электродов и сепаратора из неэлектропроводного материала между ними. Этот рулон помещается в цилиндр таким образом, чтобы внешний электрод и металлический цилиндр контактировали друг с другом. Электрический ток подводится к электродам через металлический цилиндр и центральный металлический стержень. Движение электролита осуществляется в направлении, параллельном центральному стержню [82]. Электролизеры такого типа имеют следующие достоинства относительно большую удельную поверхность, возможность использования дешевых материалов для их изготовления, компактность и простоту конструкции, высокую производительность благодаря использованию больших скоростей массопереноса, однородность распределения потенциала, достижение высоких выходов по току. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология