Сопротивление диафрагмы диффузии

Так как при применении едких щелочей в качестве электролита вода расходуется исключительно на стороне катода (стр. 10), то целесообразно и питающую воду подводить только в католит. Все же и в этом случае католит всегда более концентрирован, чем анолит. Значение этой разности концентраций целиком зависит от нагрузки ванны, сопротивления диафрагмы диффузии и от наличия отверстий между анодным и катодным пространством. Так, например, в ванне без подобных связывающих отверстий, при плотности тока около 1500 амп. на кв. метр поверхности диафрагмы, при установившемся ходе производства, разница концентраций была найдена равной 6<>/о при средней концентрации в 21% (едкий натр). Соответственно различной плотности электролита, на которую еще в значительной степени влияет разное газонаполнение, в анодном и катодном пространствах при равном газовом давлении устанавливается различный уровень. Если он должен быть одинаковым, устанавливают разное давление газов, при помощи соответствующей регулировки высоты жидкости над выпускными отверстиями в промывателях. Независимо от этого разность плотностей вызывает циркуляцию электролита сквозь диафрагму в верхней полови- J e от анолита к католиту и внизу в обратном направлении, поскольку 58 [c.58]

Сопротивление диафрагмы диффузии [c.33]

Определение сопротивления диафрагмы диффузии имеет само по себе большое практическое значение и позволяет в то же время подойти к изучению вопроса об извилистости пор диафрагмы. Рассматривая выше пористость диафрагмы, мы характеризовали извилистость капилляров по отношению к толщине диафрагмы коэфициентом р. Более удобным является произведение из отношения средней длины капилляра к толщине диафрагмы и объемной пористости в процентах к общему сечению пор в процентах [c.33]

Для соблюдения этого требования нужно применять более плотную диафрагму, с большим сопротивлением диффузии по сравнению, например, с диафрагмой при электролизе воды. Поэтому обычно сопротивление диафрагм, применяемых при электролизе соляной кислоты значительно (в 5—10 раз) выше сопротивления асбестовых диафрагм при электролизе воды. [c.288]

Соответственно этому сопротивление по постоянному току такого рода электродных тел состоит из собственно сопротивления диафрагмы (первое слагаемое), не зависящего от электродного потенциала, минус член (второе слагаемое), который учитывает диффузию электронейтральных атомов водорода в а-фазе. Так как этот член зависит от электродного потенциала г (0) и общей плотности тока 1, то и измеренное сопротивление Я такого рода диафрагмы зависит от потенциала и плотности тока. Следовательно, уравнение (3.101) можно проверить путем непосредственного измерения сопротивления диафрагмы. В настоящее время проводятся такого рода измерения с ДСК-электродами. [c.134]

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]

Принцип работы электродиализатора прост. При прохождении постоянного тока через электролит ионы движутся, в зависимости от знака, к электродам — катоду и аноду. Катодное пространство обогащается катионами, но разряжаться на поверхности катода (на границе металл—раствор) будет тот катион, который имеет более положительный потенциал при данных условиях электролиза. Анодное пространство будет обогащаться анионами. Для предотвращения диффузии ионов в направлениях, обратных движению, которое они совершают под действием электрического тока, катодное и анодное пространства разделяются диафрагмами. Если для этой цели применять обычные инертные диафрагмы (керамика, асбест и др.), электропроводность которых определяется их пористостью и электропроводностью электролита, заполняющего поры диафрагмы, то ванны (ячейки) электродиализатора будут иметь большие омические сопротивления, что повлечет за собой значительные затраты электроэнергии. Кроме того, такие диафрагмы в малой степени препятствуют обратной диффузии ионов, и поэтому обогащение последними католита и анолита будет получаться не более чем в 10 раз. [c.174]

Если электролиз воды проводится под повышенным давлением, растворимость газов в электролите сильно возрастает и пренебрегать этим нельзя, вследствие чего требования к диафрагме для электролиза под давлением возрастают. Такие диафрагмы должны иметь мелкопористую структуру и более высокое сопротивление диффузии жидкости. Подобным требованиям отвечает, например, асбестовый картон. [c.101]

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

Описанным способом работали первые, внедренные в промышленность еще в 1890 г., электролизеры типа Грисгейм-Электрон. У нас такой хлорный цех работал на Славянском заводе с 1901 по 1930 г. Диафрагмы были из пористого цемента и обладали большим сопротивлением диффузии и прохождению электрического тока. Напряжение на ванне было высоким 4,0—4,3 в), расход энергии — большим (4100—4700 квт-ч на 1 т хлора), расход пара на выпарку щелочи и расход электродов были также большими. Сейчас этот способ нигде не применяется. [c.59]

Ниже перечислены требования к таким диафрагмам достаточная механическая прочность и химическая стойкость к действию растворов щелочи и кислого анолита, достаточное сопротивление диффузии, пористость (поры диафрагмы должны иметь небольщую длину и небольшое сечение), малое электрическое сопротивление электролита, заключенного в порах диафрагмы, минимальное падение напряжения в диафрагме. Материалы, применяемые для изготовления диафрагм, должны быть доступны и дешевы. [c.34]

Если разделить анодное и катодное пространства диафрагмой, то возникает разница между концентрациями растворов, причем анолит оказывается всегда более разбавленным, чем католит. В таком же направлении влияет и перенос ионов Ка через диафрагму к катоду. Вследствие диффузии сквозь диафрагму разница в концентрациях спустя некоторое время достигает постоянного значения, которое зависит в первую очередь от силы тока, толщины диафрагмы и от ее сопротивления. [c.174]

Пористая диафрагма должна оказывать возможно меньшее сопротивление диффузии неорганических ионов и, напротив, возможно большее—диффузии органического соединения, взятого для реакции. Если диафрагменный сосуд слишком порист и допускает слишком большую потерю органического вещества, то поры можно уменьшить заполнением их каким-либо подходящим материалом. Пористость сосуда можно проверить, наполняя его [c.13]

Примером получения твердых продуктов при электролизе является рафинирование серебра [2, 3, 4]. Диафрагма в этом случае служит только для предохранения катода от частиц анодного шлама. Диафрагма может быть макропористой, но плотной и механически прочной и также оказывать малое сопротивление диффузии раствора. [c.5]

Примеров получения продуктов электролиза в растворе много (электролиз водных растворов хлористых солей, процессы электролитического окисления и восстановления) [2, 5, б, 7]. Диафрагма в этих случаях должна оказывать большое сопротивление диффузии электролита и малое сопротивление прохождению электрического тока, что вызывает особые требования к характеру пористости диафрагмы. В этом случае особенно [c.5]

Ниже приведены отдельные функции диафрагмы механическое разделение твердых и газообразных продуктов протекаемость через диафрагмы сопротивление диффузии в случаях неподвижного электролита и фильтрующей диафрагмы влияние диафрагмы на числа переноса ионов. [c.107]

Сопротивление диффузии жидкости является одной из основные функций диафрагмы во многих случаях электролиза водных растворов. [c.119]

Количество вещества, переносимого через пористую перегородку потоком диффузии, тем меньше, чем больше коэффициент извилистости пор и меньше ее пористость. Падение напряжения в диафрагме подчиняется закону О.ма, поэтому снижение омического сопротивления диафрагмы и потери напряжения в ней за счет увеличения пористости и уменьшения р одновременно пр]1водят к возрастанию потока диффузии вещества. В за- [c.64]

Сопротивление диафрагм прохождению ионов вследствие диффузии зависит от тех же факторов, что и электрическое сопротивление диафрагм (см. стр. 10). Поэтому, конструируя электролизеры, приходится выбирать,- что важнее для данного процесса — сннжени е падения напряжения на диафрагме или ее сопротивление диффузии. Погруженные в электролит дна- [c.4]

Для расчета по формуле (61) Тарди и Гюи пользуются значениями а, определенными по методу диффузии, но последнее определение очень длительно поэтому целесообразнее непосредственно измерять электрическое сопротивление диафрагмы. Равич и Мамулов [17] даже значение а предпочитают определять методом электропроводности, а не диффузии. Для жестких (цементных) диафрагм Машовец [15] производил измерение электрического сопротивления следующим образом. Из материала вырезались пластинки, которые затем пропитывались 1—2<>/о-ным раствором [c.36]

Второе рождение электрохимический способ опреснения воды пережил после получения ионообменных мембран. Последние представляют собой гибкие тонкие пластины, выполненные из инертного материала, в который впрессованы размельченные зерна катионита (в этом случае диафрагмы называются катионитовыми), либо зерна анионита (анионитовые диафрагмы). Такие диафрагмы обладают избирательной ионопро-водностью, ускоряющей процесс обессоливания. Они устраняют влияние диффузии на ход процесса и характеризуются низким электрическим сопротивлением. Диафрагмы изготовляют горячим прессованием ионитов и [c.411]

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]

Особо следует рассмотреть контакт между электродом сравнения и исследуемым раствором предпочтительны электроды с низким омическим сопротивлением электрического контакта. Необходимо избегать также загрязнения исследуемого раствора раствором из электрода сравнения (и наоборот). С этой целью обычно используют какой-либо солевой мостик с диафрагмой или без нее. Межфазный потенциал снижается, если используют соль, например КС1, с приблизительно равной подвижностью катиона и аниона. Для подавления диффузии между двумя лолуэлементами применяют разные диафрагмы, например насыщенный солью агар-агаровый гель, пористую стеклянную пластину, асбестовое волокно или пористую стеклянную мембрану. При этом возникает значительное омическое сопротивление, которое следует учитывать, подбирая внутреннее сопротивление прибора для измерения потенциала. В отдельных случаях необходимо использовать электрометр [174], но обычно применяют прибор типа рН-метра. [c.193]

Благодаря большому диффузионному сопротивлению этих мембран, препятствующему диффузии электролита в направлении, обратном-движению электрического тока, и их высокой электропроводности, примененне таких мембран вместо инертных диафрагм повышает экономичность процесеа электролиза разбавленных растворов. [c.591]

Пористая диафрагма должна оказывать как можно меньшее сопротивление диффузии неорганических ионов и как можно большее—диффузии органических соединений, участвующих в электролитической реакции. Если сосуд слишком порист и допускает слишком большие потери органических веществ, то его поры можно уменьшить, заполнив их каким-нибудь подходящим материалом. Для определения пористости сосуда его наполняют до верха водой и дают ей возможность вытечь в пустой мерный цилиндр. Если из сосуда емкостью около 150 мл вытекает воды больше, чем около 1 мл/час, то его следует подвергнуть доиолнительной обработке, чтобы уменьшить размер пор. Характер обработки зависит от того, какой используют электролит—кислый или щелочной. [c.323]

Важным условием проведения многих процессов электросинтеза органических соединений является предотвращение обратного окисления или восстановление целевого продукта на электроде противоположной полярности, ведущего к потере и загрязнению продукта. Потери продуктов электролиза могут быть существенно снижены за счет разделения катодного и анодного пространств пористыми диафрагмами, обладающими достаточно высоким диф-фузионньш сопротивлением. Однако пористые диафрагмы не могут полностью исключить диффузию молекул органических соединений и тем более не могут предотвратить переноса нежелательных ионов. Иными словами, пористая диафрагма не обладает достаточной селективностью по отношению к ионам и молекулам, присутствующим в растворе. [c.75]

I. Способ с неподвижным электролитом (рис. 29а), в которых хлор и щелочь разделяются вертикальной пористой перегородкой — диафрагмой. Такая перегородка препятствует конвекции и диффузии жидкостей, но мало препятствует движению ионов в электрическом поле. Включение диафрагмы вызывает увеличение сопротивления ванны и соответствующее увеличение напряжения на клеммах электролизера. По мере электрехлиза около катода постепенно увеличивается концентрация щелочи, которая, несмотря на наличие диафрагмы, переносится током к аноду и там взаимодействует с анодными продуктами выход щелочи по току падает до определенного предела—обычно 65—75%, что соответствует 1,0—1,2 нормальной концентрации ее. По достижении такой концентрации процесс останавливают, щелочной электролит передают на выпарку, а в электролизер задают новую порцию раствора хлористого натрия и т. д. Таким образом, процесс осуществляется периодически. [c.59]

Диафрагма — это пористая перегородка, предназначенная для разделения продуктов электролиза. Продукты электролиза могут быть газообразными, твердыми или жидкими. При электролизе воды (см. 8) электродные, продукты газообразны задача диафрагмы сводится к разделению газовых пузырьков. Диафрагма может быть довольно крупнопористой, она должна возможно меньше препятствовать свободной диффузии щелочного электролита, быть химически стойкой и прочной. Таким требованиям, как мы видели, удовлетворяют асбестовая ткань и мелкодырчатая никелевая фольга. Разделение твердых продуктов необходимо, например, при электролитическом рафинировании серебра (см. 47), когда иглы катодного серебра, падающие на дно ванны, могли бы смешаться с частичками анодного шлама. В этом случае применяются обычно тканевые диафрагмы с малым сопротивлением диффузии. Сюда же надо отнести так называемые сепараторы , предназначенные для разделения электродов в свинцовом аккумуляторе (см. 113). [c.72]

В электролизерах Грисгейм—Электрон использовались пористые цементные плиты-диафрагмы . Пористость их достигалась путем выщелачивания кристаллов Na l, который в виде рассола вводили в цементную массу, предназначенную для изготовления таких диафрагм. Потерн продуктов электролиза вследствие диффузии и перемешивания при применении такой диафрагмы снижались примерно до 1% от вырабатываемого количества. Удельное сопротивление цементной диафрагмы в 20 раз больше сопротивления чистого электролита, поэтому падение напряжения в диафрагме достигало 0,5 в при невысокой плотности тока — порядка 200 а/м . [c.34]

Электролизеры Пехкранца (Pe hkranz) относятся к фильтр-прессному типу. Электроды состоят" из пластин листового железа, покрытых гальванически толстым слоем никеля. Этот металЛ" очень хорошо противостоит окислению. Диафрагма сконструирована с таким расчетом, чтобы противо1Стоять коррозионному действию горячей концентрированной щелочи. Она состоит из чистого никеля, осажденного гальваническим путем на соответствующей подкладке. Диафрагма может иметь поверхность 2,5 при тол1дине лишь 0,15 мм и содержать очень большое число мелких отверстий, допускающих прохождение тока и жидкости, но полностью препятствующих диффузии газов. Такие диафрагмы служат очень долго и обладают прр работе очень малым сопротивлением. [c.172]

Клинкенберг [7] определял коэффициент как по измерениям диффузии, так и по измерениям электрического сопротивления и показал их хорошую сходимость. Если экспериментально найденные значения Хотн больше L, это означает, что имеется специфическое сопротивление, связанное с соизмеримостью размеров диффундирующих ионов или молекул и пор перегородки. Такие случаи встречаются при диффузии сквозь набухающие мембраны. Иногда интерес представляет определение диффузии в движущемся электролите, протекающем сквозь фильтрующую диафрагму. Этот случай рассматривается ниже. [c.11]

При перетоке нолита в катодное пространство перенесенная туда надсерная кислота восстановится на катоде, поэтому такой переток допубкать нежелательно. С этой целью уровень католита держат несколько выше уровня анолита. Выбирая уровни, следует учитывать, что плотность католита может быть сильно сниженной из-за значительного содержания в нем газа, аналогично тому, как это происходит в электролизерах с вертикальной фильтрующей диафрагмой для получения хлора. Проток католита в анолит также необходимо иметь возможно малым, поскольку в противном случае происходит разбавление анолита, что невыгодно для последующей переработки кислоты на Н2О2. Протекаемость диафрагмы должна быть поэтому очень небольшой. Как известно (см. стр. 11), протекаемость диафрагмы зависит от четвертой степени радиуса пор, тогда как их электрическое сопротивление и сопротивление диффузии зависят от квадрата радиуса пор. Таким образом, желая снизить протекаемость диафрагм и при этом не очень увеличивать их электрическое сопротивление, необходимо добиваться получения материала с возможно малыми эффективными диаметрами пор. [c.39]

В качестве сепаратора для разделения электродов диафрагма применяется, главным образом, в сви,нцовых аккумуляторах [8, 9, 10] здесь также требуется, чтобы диафрап а обладала значительной кислотостойкостью и вместе с тем малым сопротивлением диффузии электролита, который должен быть возможно однородным, особенно при коротких режимах для быстрого восстановления электродвижущей силы. [c.6]

Основной недостаток цементных диафрагм—их высокое электрическое сопротивление и малая кислото-стойкость основные достоинства —П1елочестойкость. и значительное сопротивление диффузии. [c.63]

Для электролиза с неподвижным электролитом применяют обычно толстые диафрагмы с большим сопротивлением диффузии, как, например, цементные при производстве хлора и щелочи по старому способу Грис-гёйм-Электрон.или фарфоровые в некоторых процессах электроорганического синтеза. Способ с неподвижным злектролито и обычно ведет к необходимости вести про- [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология