Промышленный электролиз водных растворов без выделения металлов

Электролизом водных растворов могут получаться только вещества, потенциал выделения которых на катоде более положителен, чем потенциал выделения водорода. В частности, такие электроотрицательные металлы, как литий, калий, кальций, натрий, магний, алюминий и др., не могут быть выделены из водных растворов на твердых катодах и в промышленности [c.337]

Металлы и другие вещества часто получают электролизом. При пропускании через расплавы солей металлов главной подгруппы второй группы постоянного электрического тока выделяются чистые металлы. Щелочные металлы получают электролизом расплавленных щелочей и солей этих металлов. Раствор солей Na l и Na lO, обладающий белящими свойствами, образуется при электролизе водного раствора поваренной соли. Широко распространен электролитический метод очистки металлов. Так, например, очищают (рафинируют) медь для нужд электротехнической промышленности. С этой целью так называемую сырую медь, т. е. медь, содержащую различные примеси, берут в качестве анода. Катодом же служит пластинка из чистой меди. Оба электрода погружаются в раствор сульфата меди. При пропускании постоянного электрического тока происходит выделение чистой меди на катоде и растворение анода [c.234]

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ БЕЗ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.347]

Применяя анодные материалы с относительно высоким перенапряжением выделения кислорода и поддерживая высокую концентрацию хлоридов и низкую концентрацию гидроксильных ионов в условиях промышленного электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов, направляют анодный процесс в сторону преимущественного выделения хлора на аноде. [c.106]

Электролизом расплавов в промышленности получают алюминий, магний, натрий, литий, кальций, титан и другие металлы, потенциалы выделения которых из водных растворов солей более отрицательны, чем потенциал выделения водорода. При электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов выделяются хлор, водород, а также получают каустическую соду. Водород и кислород высокой чистоты выделяются в результате электролиза водных растворов щелочей. [c.251]

Электролиз щироко используется в промышленности для выделения и очистки металлов, получения едких щелочей, хлора, водорода и других химических продуктов. Активные металлы, например, натрий, получают не электролизом водных растворов солей, а электролизом их расплавов. Так, при электролизе хлорида натрия на катоде выделяется металлический натрий, а на аноде — хлор [c.232]

При электролизе водных растворов могут получаться только вещества, потенциал выделения которых на катоде более положителен, чем потенциал выделения водорода. В частности, такие электроотрицательные металлы, как литий, калий, кальций, натрий, магний, алюминий и другие, не могут быть выделены из водных растворов на твердых катодах и в промышленности их получают исключительно электролизом расплавов солей, окислов, гидроокисей или их смесей. При электролизе металлы выделяются преимущественно в расплавленном виде. [c.425]

Амальгамы щелочных металлов значительно удобнее и безопаснее готовить электрохимиче-ским путем. Основной промышленный способ получения амальгам щелочных металлов — электролиз водных растворов хлоридов соответствующих металлов. Однако выделение хлора на аноде, сопровождающее катодное образование амальгамы, делает этот способ неудобным для исследовательских целей. В связи с этим в лаборатории целесообразнее получать амальгамы электролизом соответствующих гидроокисей. Простейший прибор для приготовления амальгамы представлен на рис. 60. Электролизером служит толстостенный стеклянный сосуд, имеющий в нижней части кран для слива амальгамы. На дно воронки наливают отвешенное количество ртути (200—400 г), поверх которой заливают 25—30% водный раствор гидроокиси щелочного металла, из которого необходимо получить амальгаму. Устанавливают мешалку, лопасти которой расположены в два ряда. Верхний ряд лопастей находится в растворе щелочи, нижний ряд в ртути. Затем в электролизер вводят никелевый перфорированный анод. Для того чтобы никелевый анод не разрушался, концентрация гидроокиси в растворе не должна быть ниже 1,5 г-э/св/л. Электролиз ведут при плогности тока 0,1—0,2 а/сл . Амальгамы калия, рубидия и цезия лучше готовить при более высоких плотностях тока, чем амальгаму натрия, а для получения [c.114]

Поскольку электролиз расплавов идет при отсутствии воды и при высокой температуре (за счет выделения джоулева тепла при прохождении постоянного тока через электролит), он имеет ряд особенностей сравнительно с электролизом водных растворов. Эти особенности влияют на технологический процесс в промышленности, а также и при проведении электролиза на лабораторной лю-дельной установке. При электролизе расплавов энергия электрического тока используется для расплавления электролита, разложения вещества и компенсации тепловых потерь. Процесс осуществляется в широком интервале температур от 310 до 1400° С. Нижний предел температуры ограничивается застыванием электролита или металла. Поэтому чтобы электролиз осуществлялся при более низких температурах, применяют сложные смеси, образующие легкоплавкие эвтектики. В итоге процесса металлы получаются преимущественно в расплавленном виде. [c.218]

Перечисленные выше процессы характеризуются тем, что основной продукт получается на катоде в виде чистого металла или металлического покрытия из расплавленных электролитов или водных растворов солей. Разработаны аналогичные процессы выделения металлов и из неводных растворов, однако в промышленности они нашли небольшое применение. Анодные процессы в рассмотренных ранее случаях обычно не находят полезного применения. Лишь в сравнительно немногих процессах электролиза расплавленных хлоридов или их водных растворов на аноде выделяется хлор, который может быть использован. К ним относятся производства магния, натрия, кальция и лития путем электролиза расплавленных хлоридов соответствующих металлов или получение металлического марганца электролизом водных растворов хлорида марганца. [c.10]

Электролиз расплавленных соединений был применен свыше 150 лет тому назад Г. Деви для выделения в свободном виде натрия и калия. Электролизом расплавленных соединений могут быть получены многие металлы, их сплавы и неметаллы. Однако в промышленности этот метод получил значение в основном для производства металлов, имеющих наиболее электроотрицательные электродные потенциалы и которые невозможно получить из водных растворов. Это относится главным образом к группе так называемых легких металлов, имеющих, как правило, невысокую температуру плавления и обладающих высокой химической активностью. [c.226]

Первые работы по электрофоретическому осаждению относятся к 1919 г. и посвящены нанесению каучука из латексов. При электрофорезе щелочных водных растворов каучука частицы последнего оседали на аноде. Таким образом в промышленности получали резиновые изделия (шланги, перчатки). Затем стали осаждать целлюлозу и ее производные (шел.чак, фенолформаль-дегидную смолу, высокомолекулярные непредельные масла, воски и другие вещества) [86]. Несколько позднее из органических сред, позволяющих избавиться от анодного выделения кислорода и других осложнений, связанных с выделением на электродах побочных продуктов электролиза, начали проводить осаждение полистирола, полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, нитроцеллюлозы, поливинилхлоридных пластиков, мочевиноформ-альдегидной смолы [86], полиакрилонитрила, капрона [43], нейлона, фторопласта [48], полиэтилена [87]. В настоящее время разработан целый ряд композиций, позволяющих получить на металлах полимерные покрытия с определенными свойствами [70, 80, 88-113]. [c.18]

При использовании графитовых анодов происходит окисление материала анода выделяющимся кислородом с образованием дву-окйстгтттгерода. Условия, благоприятствующие анодному выделению кислорода, способствуют усиленному разрушению графитовых анодов. При промышленном электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов при низком значении pH выделяющийся кислород расходуется в основном на окисление графита. В сильно щелочных электролитах окисление графитовых анодов почти не происходит [12]. [c.35]

Главным источником промышленного получения таллия являются отходы производства, получающиеся при переработке полиметаллических сернистых руд тяжелых металлов (Си, РЬ и 2п), например, летучие пыли металлургических и колчеданных печей или сернокислотных камер. Процесс извлечения таллия из 9ТИХ отходов состоит из операций 1) обработки продукта, содержащего таллий, серной кислотой для перевода таллия в растворимое соединение Т12304 2) осаждения хлорида таллия из фильтрата соляной кислотой 3) обработки хлорида таллия серной кислотой для очистки от тяжелых металлов и перевода его в растворихмый сульфат 4) электролиза водного раствора сульфата таллия или выделения металлического таллия цементацией. Таллий чистотой до 99,95% получается из перхлоратного электролита, содержащего добавки крезола, с применением пептона в качестве анодного деполяризатора [24]. Таллий производится в настоящее время уже в полупромышленных масштабах. [c.237]

Электрохимические методы широко используют во многих отраслях промышленности. Электролизом расплавленных электролитов получают такие металлы, как алюниний, магний, кальций, литий, натрий электрохимические методы применяют в гидроэлектрометаллургии для выделения меди, никеля, цинка и других металлов из их водных растворов и для рафинирования черновых металлов, полученных металлургическими методами. Широко применяют гальванические покрытия технических металлов медью, хромом, никелем, цинком, золотом, серебром, платиной и другими металлами. [c.8]

Установленный стандартный потенциал для F ( =+2,85 в) ясно показывает, почему ранние попытки получить фтор электролизом в водном растворе, т. е. методом, пригодным для получения хлора ( =-"1,36 е), оказались неудачными. Впервые в свободном состоянии фтор был выделен в 1886 г. Муассаном, который стал основоположником химии фтора и его соединений. Газообразный фтор был получен электролизом фторидов в среде, не содержащей никаких других анионов. Безводный HF не проводит электрический ток, но при добавлении к нему безводного KF получаются растворы, обладающие электропроводностью. Наиболее широко используемые электролиты KF-2—3HF, плавящийся при 70—100", и KF—HF, плавящийся при 239°. Когда точка плавления электролита становится слишком высокой, его регенерируют насыщением HF. Существует множество конструкций электролитической ячейки для получения фтора обычно ее изготовляют из стали, меди или монель-металла, на поверхности которых затем образуется защитный слой фторида. Материалом для катодов служит сталь или медь, а для анодов используют графит. В промышленности все операции с фтором часто проводят в металлической аппаратуре, в лаборатории для этой цели можно применять стек-л.янную аппаратуру, если удалены слсды HF, который быстро разрушает стекло. Это достигается пропусканием газа через фториды натрия или калия, которые с HF образуют бифториды. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология