Разложение амальгамы в короткозамкнутом элементе

Ка —> Ка+ + е НгО + е —> ОН + 1/2Н2 В результате разложения образуются едкий натр и водород. Вследствие высокого перенапряжения водорода на ртути процесс протекает очень медленно. Для ускорения процесса разложения амальгаму натрия необходимо ввести в контакт с металлом или другим электропроводным материалом, имеющим низкое перенапряжение водорода. Металл и амальгама образуют короткозамкнутый элемент, при работе которого водород будет выделяться на металле, а натрий переходить в раствор. [c.162]

Сила тока короткозамкнутого элемента тем больше, чем ниже перенапряжение водорода на электроде, введенном в контакт с амальгамой. С этой точки зрения целесообразно применять в электродах металлы с низким перенапряжением водорода. Однако металлы в разной степени смачиваются ртутью, и скорость разложения амальгамы при добавлении этих металлов резко снижается. На практике пока единственным материалом, применяемым для ускорения разложения амальгамы, является графит. К его недостаткам следует отнести сравнительно высокое перенапряжение водорода, высокое удельное сопротивление и малую механическую прочность. Для снижения перенапряжения водорода на графите его предложено пропитывать солями хрома и молибдена, однако эффект, вызываемый этими солями, непродолжителен. [c.162]

Скорость разложения амальгамы в короткозамкнутом элементе может быть определена графически на основании зависимости поляризации амальгамы и графита от плотности тока (рис. У-21). Точка пересечения поляризационных кривых характеризует макси- [c.162]

Катодная реакция выделения водорода на ртути (амальгаме) протекает с очень большим перенапряжением и, следовательно, с небольшой скоростью при потенциале ф1 (рис. 179). Для ее увеличения необходимо ввести дополнительный катод, не взаимодействующий с ртутью, обладающий малым перенапряжением выделения иа нем водорода и с возможно развитой поверхностью. Раньше применяли железные решетки, частично погружаемые в ртуть, а частично находящиеся в воде (щелочном растворе). Таким образом, создавался короткозамкнутый элемент ЫаН , /НаОН/Н2(Ре). Как видно из рис. 141, перенапряжение водорода на железе невелико и, следовательно, саморастворение идет с большой скоростью при потенциале срз (на схеме изображен случай, когда сопротивление электролита достаточно мало и им можно пренебречь). Недостатком железных катодов является их амальгамирование со временем, благодаря чему перенапряжение выделения водорода возрастает и скорость разложения падает. Значительно более высокие и постоянные во времени скорости разложения амальгам полу- чаются при применении графитовых катодов. Перенапряжение вьн деления водорода на графите мало, а амальгамация их не происходит. Чтобы иметь достаточно высокие скорости разложения [c.403]

При разложении амальгамы в короткозамкнутом элементе э.д. с. расходуется на создание определенной плотности тока разложения. На рис. 3.33 представлен элемент разлагателя амальгамы, в котором графитовая насадка находится в растворе гидроксида щелочного металла. Сила тока, протекающая в таком элементе по контуру, показанному стрелками, равна [c.88]

Значительно ускорить разложение амальгамы можно путем пространственного разделения первого и второго процессов. Для этого создается короткозамкнутый гальванический элемент, в котором анодом служит амальгама, а катодом— какой-либо материал с малым перенапряжением для выделения водорода, например, железо или графит (рис. 48 а, на этом рисунке левая часть каждой схемы — электролизер, правая — разлагатель). Э. д. с. такого гальванического элемента (в разомкнутом состоянии) составляет около 0,9 в. [c.92]

Разложение амальгамы протекает очень медленно вследствие высокого перенапряжения водорода на ней, тогда как процесс ионизации натрия происходит с большой скоростью. От скорости разложения амальгамы зависит размер аппаратов, в которых оно проводится, и количество ртути, находящейся в кругообороте. Разложение амальгамы натрия для ускорения осуществляют в короткозамкнутом амальгамном элементе, в котором амальгама является анодом. Натрий переходит из амальгамы в раствор в виде ионов Na" . Электролитом является раствор щелочи, обладающий высокой электропроводностью. Катодом служит графит, на котором разряжаются ионы водорода. Вследствие относительно низкого перенапряжения водорода на графите процесс ускоряется. Кроме того, графит не смачивается ртутью и амальгамой (таким образом, не уменьшается перенапряжение водорода в процессе работы), не растворяется в ртути, хорошо устойчив в щелочном растворе, имеет относительно малую стоимость и хорошо поддается механической обработке. [c.235]

В современных ваннах энергия разложения амальгамы не используется, а применяется система- так называемого внутреннего короткозамкнутого элемента. Принцип этой системы состоит в следующем. Амальгама натрия, поступая в разлагатель, приходит в соприкосновение с находящимися там решетками из чугуна или железа и образует с ними короткозамкнутый элемент, ускоряющий разложение амальгамы. В настоящее время вместо чугунных решеток, которые довольно быстро амальгамируются, применяются графитовые пакеты (из отработанных анодных стержней). [c.166]

Поскольку выяснена электрохимическая сущность процесса разложения амальгамы, легко понять и объяснить условия наиболее интенсивного и полного разложения амальгамы. Прежде всего необходимо замкнуть накоротко (с возможно меньшим сопротивлением) катод элемента, на котором происходит выделение водорода, с анодом — амальгамой натрия. При частичном погружении или замыкании накоротко катода с амальгамой образуется короткозамкнутый элемент, в котором разложение амальгамы происходит быстро. Далее для разложения амальгамы следует применять насадку определенной формы из материала с низким перенапряжением выделения водорода. В качестве такого материала можно было бы использовать железо, однако оно легко смачивается и покрывается пленкой амальгамы. Перенапряжение выделения водорода на ртути и амальгаме очень велико, поэтому выделение водорода на амальгамированном железе или чугуне и разложение амальга- [c.186]

Чтобы ускорить разложение амальгамы, необходима также возможно более развитая поверхность насадки, на которой выделяется водород, и наибольшее приближение ее к поверхности амальгамы. В случае большей поверхности насадки уменьшается плотность тока и, следовательно, снижается перенапряжение водорода яа катоде короткозамкнутого элемента. При уменьшении расстояния между насадкой и амальгамой понижается сопротивление прохождению тока внутри элемента и таким образом увеличивается скорость разложения амальгамы. [c.189]

В последнее время в СКВ АП (г. Тбилиси) разработан концентратомер натрия в амальгаме, основанный на измерении интегрального тока разложения амальгамы в короткозамкнутом элементе [2, 20]. [c.152]

Процесс разложения амальгамы водой можно представить себе как электрохимический процесс в короткозамкнутом элементе с анодной реакцией [c.358]

Процесс разложения амальгамы проводят в отдельном аппарате, называемом разлагателем. Это электрохимическая реакция, протекающая в короткозамкнутом гальваническом элементе, в котором амальгама является отрицательным электродом. Эффективность разложения амальгамы в короткозамкнутом элементе определяется силой разрядного тока, который выражается уравнением [c.146]

Влияние концентрации щелочи на скорость разложения амальгамы. Зависимость силы тока короткозамкнутого элемента от концентрации щелочи при 22 и [c.98]

РАЗЛОЖЕНИЕ АМАЛЬГАМЫ В КОРОТКОЗАМКНУТОМ ЭЛЕМЕНТЕ [c.66]

Ускорение разложения амальгамы натрия металлами, осажденными на ее поверхности, например ванадием, молибденом, вольфрамом [1], непригодно для рассматриваемого процесса, так как, попав в электролизер, эти металлы усилят разряд водорода. Вследствие этого для ускорения разложения амальгамы применяют отдельный макроэлектрод. Если на дно сосуда налить слой амальгамы, затем в раствор поместить графитовый электрод и соединить его внешним проводником с амальгамой, в проводнике обнаруживается ток. На графитовом катоде вначале восстанавливается адсорбированный кислород, затем происходит разряд водорода. Сила тока такого элемента будет зависеть от размеров электродов, расстояния между ними, температуры и концентрации раствора и от величины сопротивления внешнего замыкания. Если сопротивление сравнительно мало, элемент называют короткозамкнутым. [c.68]

Как показано в работах [22, 23], в короткозамкнутом элементе горизонтального типа разряд водорода происходит на части графита, погруженной в амальгаму. При глубине погружения более 6 мм скорость-процесса заметно не меняется также не сказывается на скорости процесса увеличение не погруженной в амальгаму части графита сверх 5—10 мм. Для скорости разложения амальгамы выведено уравнение [24], основанное на уравнении Лапласа для электрического потенциала в растворе. Методом последовательных приближений уравнение позволяет рассчитать скорость разложения амальгамы в зависимости от температуры, концентрации амальгамы и ш,елочи, скорости протекания амальгамы, тафелевской характеристики катодного материала, сопротивления в контакте между электродами и размеров насадки разлагателя амальгамы. [c.78]

Если амальгама в разлагателе омывается раствором едкого натра, то появляются условия для возникновения множества малых короткозамкнутых гальванических элементов. В них на электродах проходят реакции (р) и (с), приводящие к разложению амальгамы. Катодом и анодом в элементах служат отдельные участки поверхности амальгамы, систематически меняющие свое расположение. Однако амальгама при таком оформлении процесса разлагается медленно из-за высокого перенапряжения для разряда водородных ионов на ртутном катоде по реакции (р). В результате замедляется реакция (с), так как обе бки связаны обменом электрона. [c.165]

Разложение амальгамы. При рассмотрении режима работы разлагателей необходимо принимать во внимание влияние концентраций амальгамы и щелочи, а также температуры на разряд короткозамкнутого гальванического элемента NaHg lNaOH . [c.165]

Для ускорения процесса разложения щелочных амальгам необходимо снизить перенапряжение выделения водорода. Это достигается обычно созданием контакта проводника первого рода, имеющего низкое перенапряжение для выделения водорода, с амальгамой и раствором. Образующийся короткозамкнутый элемент имеет в качестве анода амальгаму натрия, а в качестве катода — проводник первого рода с низким перенапряжением выделения водорода. Для того чтобы обеспечить устойчивую длительную работу элемента, материал катода не должен смачиваться амальгамой натрия. Кроме того, материал катода не должен в заметном количестве растворяться в ртути и должен быть коррозионностойким в условиях работы разлагателей промышленных электролизеров. Из большого числа опробованных материалов только графит нашел применение в промьппленности, хотя поиски других материалов (карбиды титана и др.) продолжаются. В качестве насадки разлагателя предложен, например, карбид вольфрама [45а]. [c.39]

К насыпным электродам можно отнести также используемые в промышленности насадки разлагателей амальгамы электролиза растворов Na l с ртутным катодом. Насадки обычно состоят из кусков дробленого графита в последнее время предложены насадки из кусков карбидов вольфрама [451 или других металлов, либо кускового материала, покрытого слоем карбидов. Такие насадки работают в качестве катода короткозамкнутого элемента нри разложении амальгамы щелочного металла. Для снижения потенциала выделения водорода на такой насадке предложено много вариантов активирования ее поверхности пропиткой растворами [c.42]

В процессе разложения амальгамы выделяется тепло — около 20 ккал на 1 г моль NaOH (40 г). Этого тепла достаточно для поддержания в разлагателе температуры 80—90° С. Чтобы происходило разложение амальгамы, необходимо катод элемента — графитовую пластину замкнуть с анодом — амальгамой. Это достигается простым погружением графита в амальгаму, текущую по дну разлагателя. Образуется короткозамкнутый элемент, в котором процесс разложения амальгамы протекает очень быстро. [c.220]

С. И. Скляренко, Б. А. Сахаров, О. С. Дружинина [114, 115] изучали возможность получения гидрата окиси лития электролизом водного раствора хлористого лития со стационарным и подвижным ртутным катодом. Было установлено, что для получения высокого выхода по току концентрация лития в амальгаме не должна превышать 0,002—0,004%. Поэтому при работе с подвижным катодом ртуть должна протекать через электролизер с определенной скоростью. При катодной плотности тока 1700—2500 а м , температуре электролита 25—30° и содержании в электролите 30—35% Ь1С1 был достигнут выход по току около 97%. Литиевая амальгама разлагалась водой в присутствии графита, который ускорял ее разложение вследствие образования короткозамкнутого элемента — амальгама лития электролит графит. После упаривания полученного раствора кристаллизовался моногидрат едкого лития. Полученная электролитическим путем из технического хлорида (97,1% Ь1С1) кристаллическая гидроокись лития отличалась высокой чистотой и не содержала железа, фосфора, серы и хлора, и к в ней не превышала 0,07%. [c.158]

Если амальгаму, поступающую из электролизера в разлага-тель, обрабатывать водой, то процесс разложения будет соответствовать процессу в короткозамкнутом элементе, где анодом является амальгама, электролитом — щелочь, катодом — ртуть, т. е. МаНд ЫаОН Нд. Однако в таком элементе разложение амальгамы будет протекать медленно, поскольку на ртути, являющейся катодом, водород будет выделяться с большим перенапряжением и сопротивление поляризации будет весьма значительным. В связи с ЭТИМ в качестве катода целесообразно применять материал с невысоким перенапряжением выделения водорода и не вступающий в реакцию со ртутью, т. е. не образующий амальгамы, на которой перенапряжение водорода также велико. Таким материалом является графит. Следовательно, в разлагателях, эксплуатируемых в промышленных ус- [c.146]

В разлагатель подают умягченную воду или конденсат. Умягчают РОДУ на катионитовых фильтрах, улавливающих катионы кальция и магния. Бода проходит через слой катионообменной смолы, которая взамен удерживаемых ее катионов переводит в раствор ионы натрия. Периодически смола регенерируется. В раствор едкого натра переходят примеси, содержащиеся в воде. Однако количество их невелико и не выходит за нормы, предусмотренные ГОСТ 11078—64. В разлагателе должно произойти возможно более полное разложение амальгамы. Практически найдено, что неполное разложение амальгамы вызывает образование амальгамного масла и осложняет электролиз. Полнота разложения амальгамы зависит от интенсивности действия короткозамкнутых элементов, а также от интенсивности перемешивания амальгамы в разлагателе. [c.166]