Технология катодов

ГЛАВА II ТЕХНОЛОГИЯ КАТОДОВ [c.16]

В технологии электрохимических производств перенапряжение может оказаться как полезным, так и нежелательным. Например, при электролизе воды (растворов щелочи) для получения водорода катодное перенапряжение приводит к бесполезной затрате электрической работы. Если же цель технологического процесса — выделение металла, но одновременно в качестве побочного процесса может идти выделение водорода, то большое перенапряжение водорода полезно, так как оно, затрудняя выделение водорода, снижает бесполезный расход энергии на этот побочный процесс. Например, при электролизе щелочных растворов комплексных солей цинка на катоде должны разряжаться ионы водорода, а не цинка, так как равновесный потенциал водородного электрода менее отрицателен, чем цинкового. Но ионы гидроксония разряжаются на цинке с большим перенапряжением, т. е. при потенциале, гораздо более отрицательном, чем потенциал цинка. Поэтому из раствора при электролизе выделяется цинк. [c.297]

Вместе с тем самостоятельные измерения на ртутном катоде не могут дать представлений о течении процессов электрокристаллизации. В тех случаях, когда устанавливается важная для технологии связь кристаллической структуры с определенными условиями электролиза, такой электрод не пригоден. В ряде случаев необходимо также учитывать возможность загрязнения ртути и образования амальгамы (при катодном осаждении металлов), а также ионизацию ртути при использовании ее в качестве анода. [c.252]

Электрофорез находит в настоящее время широкое применение в технике, в процессах электроосаждения частиц из золей, суспензий и эмульсий. Таким способом получают ровные и прочные покрытия на металлах, погруженных в качестве электродов в суспензию— например, декоративные и антикоррозийные покрытия (из лакокрасочных композиций), электроизоляционные пленки (из латексов), пленки окислов, испускающих электроны, на вольфрамовых нитях радиоламп. Метод электроосаждения развивается в работах Лаврова с сотрудниками (ЛТИ) . Разрабатывается технология получения тиглей, чашек и другой химической и бытовой посуды. С этой целью суспензию каолина наливают в медную чашку, соответствующую по форме изготовляемому изделию и соединенную с анодом. Катод вводят в виде медной сетки, также повторяющей форму изделия. Суспензию непрерывно перемешивают для устранения оседания. Через несколько секунд после включения тока на аноде образуется прочный слой, легко отделяемый при нагревании от медной формы и образующий после обжига фарфоровое изделие. [c.216]

Сопоставление кинетических параметров, полученных на твердом и жидком электродах, способствует выявлению особенностей, связанных с природой фазового перенапряжения, вызванных электрокристаллизацией или образованием пленок (явление пассивности). Вместе с тем использование жидкого катода не может дать представлений о течении процессов электрокристаллизации. В тех случаях, когда устанавливается важная для технологии связь кристаллической структуры с конкретными условиями электролиза, такие электроды непригодны. Необходимо также учитывать возможность загрязнения ртути при восстановлении на ней катионов металлов, а также ионизацию ртути при использовании ее в качестве анода. [c.82]

Для изготовления прямонакальных катодов методом плазменного напыления гексаборидов на молибденовую подложку была разработана технология получения бездефектных гранул из гексаборида лантана и проведены исследования твердофазного взаимодействия гексаборида с тугоплавкими металлами и соединениями с целью подбора переходного слоя. [c.81]

Разработки в области технологии получения катодов сложной конфигурации позволили изготовить крупногабаритные катоды диаметром более (Ю мми относительной плотностью 85—87%. Такие катоды незаменимы в случае больших эмиттирующих поверхностей. [c.81]

Были сделаны попытки рассматривать электролиз расплавленных хлоридов натрия с движущимся свинцовым катодом как способ производства хлора а одновременным получением вместо металлического натрия его окисла или гидроокиси. Имеющиеся по этому вопросу публикации указывали на высокую экономичность способа по сравнению с электролизом с ртутным катодом [8—И]. Однако детальное рассмотрение показало, что предлагаемый способ не может конкурировать с используемыми в настоящее время способами электролиза с ртутным катодом и с диафрагмой. Метод электролиза расплавленной поваренной соли с применением движущегося свинцового катода при условии успешного решения ряда технических вопросов и разработки промышленной технологии может быть экономичным для крупного производства металлического натрия. [c.281]

Первые промышленные электролизеры работали в периодическом режиме. Продукты электролиза в них разделялись цементной диафрагмой. В дальнейшем были созданы электролизеры, в которых для разделения продуктов электролиза служили перегородки в виде колокола. На следующем этапе появились электролизеры с проточной диафрагмой. В них принцип противотока объединялся с использованием разделительной диафрагмы, которую изготавливали из асбестового картона. Далее был открыт способ получения диафрагмы из асбестовой пульпы, заимствованный из технологии бумажной промышленности. Этот способ позволил разработать конструкции электролизеров на большую токовую нагрузку с неразборным компактным пальцевым катодом. [c.59]

Как указывалось, процесс введения калия в двойной сплав Р,в—Na, получаемый сплавлением свинца и натрия, сопряжен рядом трудностей. Для усовершенствования этой технологии предложено в электролизерах на твердом катоде вместо Na получать сплав натрия с калием, соде ржащий по массе 8 % калия, а сплав Na — К направлять на сплавление со свинцом. [c.253]

Технология процесса получения кальция электролизом с жидким катодом [c.259]

Элементы. Схема элемента Института газовой технологии (США) [62 99, с. 211 134 150, доклад 25 101, с. 703] приведена на рис. 2.10. Кроме анода, катода, матричного электролита элемент имеет токоотводы, сепараторы газов и уплотнения. Толщина элемента около 5 мм. Характеристики элемента с электродами, имеющими площадь поверхности 94 см , приведены в табл. 2.5 (поз. 8). [c.86]

Толщины катода, твердого электролита и анода составляют 0025-0,1 мм. Благодаря малой толщине твердого электролита существенно снижаются омические потери в ТЭ. Удельная активная площадь поверхности электродов, отнесенная к единице объема элемента, весьма велика, до 1000 м /м . Поэтому удельная плотность мощности на единицу объема ТЭ может быть на два порядка выше, чем у ТЭ традиционной трубчатой конструкции. Возможность создания таких ТЭ определяется в первую очередь разработкой технологии получения керамических лент сложной формы. На первом этапе использовались методы литья и экструзии. Изготовлен и испытан в течение 250 ч двухэлементный модуль с площадью поверхности электродов 9 см . [c.91]

В нашей стране разработана технология получения таких анодов, которые называют ОРТА (зарегистрированный торговый знак) проведены испытания этих анодов в производстве хлора методом электролиза с диафрагмой и с ртутным катодом, хлоратов и в некоторых других процессах прикладной электрохимии разработаны конструкции электролизеров с ОРТА, которые успешно внедряют в промышленность [36]. [c.188]

Способность электролита равномерно распределять металл на катоде или работать в глубину выражается рассеивающей способностью электролита. Она различна у разных электролитов, но практически всегда недостаточна. Поэтому регулирование толщины отложения металла по всему профилю форм является одним из главных элементов технологии гальванопластики. [c.90]

В обзорной статье Решетникова, посвященной применению электронной микроскопии в электровакуумной промышленности [57], приводится, в частности, значительный материал по исследованию влияния различных факторов (температура, концентрация раствора, соотношение компонентов) на величину и форму частиц простых, двойных и тройных карбонатов бария, стронция и кальция, осаждаемых из растворов. Путем термического разложения этих солей получают оксидные покрытия на катодах в электронных лампах. Была установлена зависимость эмиссионных свойств оксидных катодов от размеров и формы частиц карбонатов, причем выяснилось, что лучшие катоды получаются на основе высокодисперсных осадков. В результате была разработана технология получения тонкозернистых карбонатов, причем контроль за степенью дисперсности осадков осуществлялся при помощи электронного микроскопа. [c.222]

В книге излагаются основы технологии катодов, подогревателей и газопоглотителей электровакуумных приборов. Приведены их конструкции, режимы обработки и применяемое технологическое оборудование. РассмотренБ вопросы организации рабочего места, вакуумной гигиены, техники безопасности. [c.2]

Технология обработки заключается в следующем. Тщательно обезжиренную, промытую и просушенную деталь подвешивают над ванной и нагревают до 60—80° С (деталь в процессе борирова-ния является анодом, а корпус ванны — катодом). Затем деталь опускают в ванну на 15—20 мм ниже зеркала расплавленной буры (/ - 920 - 950" С) и выдерживают в течение 10 мин, иосле чего включают ток, плотность которого обычно колеблется в пре-де.- 1ах 0,1—0,15 а/см . В этих условиях деталь находится 4 ч. Далее ее вынимают из ванны, охлаждают на воздухе до 60—80" С, промывают, сушат и шлифуют пастой ГОИ, а также тонкой шлифовальной бумагой. Толщина слоя борирования составляет 0,2— [c.131]

Источники электронов (катоды) являются ключевым элементом разнообразных современных приборов, устройств и технологических процессов, основанных на использовании пучков электронов. К числу наиболее известных и важных областей использования таких приборов и технологий относятся средства связи и радиолокации, электронно-лучевые трубки, рентгеновская техника, электронная микроскопия и литофафия, СВЧ печи и т.д. В подавляющем большинтсве случаев для создания электронных пучков используются накаливаемые катоды, имеющие ряд существенных недостатков. Альтернативная возможность создания пучков электронов, позволяющая также существенно улучшить характеристики таких приборов и расширить область их применения, заключается в использовании явления полевой (или холодной) эмиссии. Основным препятствием в использовании холодных катодов являются жесткие требования, предъявляемые к материалу, из которого они могут быть изготовлены. [c.30]

Классификация искусственных углеродных материалов, которые представляют интерес для использования в качестве автоэлектронных катодов представлена на рисунке 1. Эта классификация в достаточной степени условна. Основные группы материалов углеродные волокнистые материалы, массивные материала рашичной технологии, композиционные материалы, плёнки. [c.49]

Сложность технологии получения алюминия обусловлена тем, что оксид алюминия не проводит электрический ток и отличается высокой температурой плавления 2050 °С. Поэтому электролизу подвергают расплавленную смесь, содержащую 6— 8% (мае.) АЬОз и 92—94% (мае.) криолита Каз [А1Рв1. Кроме того, в расплав добавляют фториды кальция, магния или алюминия для понижения температуры плавления электролита и улучшения хода процесса. В результате всего этого удается вести процесс при температуре 960°С. Дно электролизера, собранное из блоков спрессованного угля, служит катодом. Алюминиевые каркасы, расположенные сверху и заполненные угольными брикетами, играют роль анодов. Расплавленный оксид алюминия диссоциирует [c.313]

Условия электролиза. Материал электродов. В качестве анодов в электролизерах с мембраной эбычно используют титан часто в виде просечной сетки, покрытой смесью оксидов рутения и других металлов (например, титана). Катодом служит стальная сетка. Обычно электроды биполярные. Электрический контакт между стальным катодом и титановым анодом осуществляется с помощью металлически шпилек, которые проходят сквозь пластмассовую перегород1су. В некоторых случаях в качестве биполярного электрода исгользуют биметалл из титана и стали, полученный из листов этих металлов с помощью взрывной технологии. [c.172]

Технология рафинирования серебра заключается в следующем из рафинируемого сплава изготовляют аноды, которые направляют для извлечения содержащегося в нем золота или серебра. Для получения серебра применяют сплавы, содержащие не менее 65% серебра (650 проба). Электролитом служит раствор нитрата серебра концентрацией 25—40 г/л, к которому для повышения электропроводимости добавляют до 10 г/л НКОз. При большем содержании кислоты на катоде усиливается реакция восстановления N03 до что снижает катодный выход серебра по току и способствует загрязнению воздуха оксидами азота. Низ1Чое допустимое содержание свободной кислоты является причиной сравнительно высокого напряжения на ванне (1,5—2 В). [c.432]

Окончив и Харьковский технологический институт, Фокин стал ассистентом проф. А. П. Лидова — крупнейшего специалиста по технологии жиров. Естественно, что, изучая роль водородистых металлов в реакциях восстановления Фокин уделил больше всего внимания возможности отверждения олеиновой кислоты и нейтральных масел. Начав с разработки метода электролитического восстановления и желая повысить электропроводность угольного катода, Фокин никелировал его и открыл, что получившийся на катоде восстановленный никель ( никелевая чернь ) сообщает водороду большую активность в реакции катодного восстановления олеиновой кислоты в стеариновую. [c.405]

К работам по карбидным твердым сплавам примыкают работы кафедры по исследованию условий получения и физико-технических свойств литых карбидов (канд. техн. наук А. Н. Степанчук). Сложное исследование условий переплавки расходуемых карбидных электродов в дуговой электропечи привело к разработке оптимальных условий переплавки с получением плавленных карбидов не только предельного состава, но и в областях гомогенности. Особые условия формирования и кристаллизации плавленных карбидов приводят к появлению у них свойств, недостижимых при использовании металлокерамической технологии, что определило их успешное использование в качестве эффективных ускорителей электронов, катодов плазмотронов, абразивов (в последнем случае зерна плавленных карбидов имеют прочность, в несколько раз превышающую прочность обычно полученных абразивных частиц тех же карбидов). [c.80]

И, участвуют во множестве разнообразных р-ций. Часто бывают катализаторами, промежут. частицами в хим. р-цнях, напр, при гетеролитических реакциях. Обменные ионные р-цин в р-рах электролитов обычно протекают практически мгновенно. В электрич. поле И, переносят электричество катионы-к отрицат. электроду (катоду), анионы-к положительному (аноду) одновременно происходит перенос в-ва, к-рый играет важную роль в электролизе, при ионном обмене и др, процессах И. играют важную роль в геохим. процессах, хим. технологии, а также в процессах в живом организме (напр., функционирование биол. мембран, проводимость нервных импульсов, физ.-хим. св-ва белков и т.п.) и др. [c.268]

Литературы по производству неорганических хлорпродуктов крайне мало. В последние годы издано несколько инженерных монографий, посвященных производству хлора, каустической соды и некоторых неорганических хлорпродуктов. Так, с участием автора и под его редакцией вышли книги по производству хлора и каустической соды Методом электролиза с диафрагмой, а также с ртутным катодом, по подготовке и очистке рассола для электролиза, по хи1ши и технологии получения безводных хлоридов металлов, методам получения жидкого хлора. Однако по многим производствам — хлористого водорода и соляной кислоты, хлоратов натрия, калия, кальция, магния, перхлоратов и хлорной кислоты, водных растворов хлоридов железа, алюминия и некоторых других продуктов — [c.7]

В современных конструкциях электролизеров с твердым катодом как в нашей стране, так и за рубежом применя19т практически только осажденную диафрагму. Технология ее получения и свойства диафрагмы исследованы 3. И. Лифатовой, Л. И. Кришталиком и др. Осажденная диафрагма наносится непосредственно на катод при просасывании пульпы асбестового волокна в соляно-щелочном растворе через поверхность катода, представляющую собой металлическую сетку, на которую откладываются асбестовые волокна. Такой способ образования диафрагмы позволяет применять конструкции катодов с очень развитой и сложной по конфигурации поверхностью. Схема установки для осаждения диафрагмы приведена на рис. 2-9. [c.52]

При электроосаждении железа впервые было обращено внималие на вторичные процессы, т.е. на образование щелочных соединений и гидроокисей в приэлектродных слоях [210, 213], которые находятся в кол лоидном состоянии, и при их адсорбции на поверхности катода эначительно меняются физико-механические свойства получаемых осадков. Од нако экспериментальные факты по изменению физико-механических свойс покрытий, полученных в разных условиях электролиза, не могут быть однозначным доказательством влияния на них образующихся в прикатодном слое гидроокисей, тан как подобное действие могут оказывать еле да органических примесей или включение молекул воды. Аналогичный вывод о связи особенностей механизма злектроосаждения со вторичными процессами был сделан и для никеля [214]. Обстоятельное исследование причин, влияющих на величину перенапряжения железа, было проведено- в Институте химии и химической технологии АН ЛитССР [215 - 226 [c.62]

Фирмой Дэйви Мак-Ки (Великобритания) разработан комбинированный процесс производства чугуна и ферросплавов путем предварительного восстановления шихтовых материалов в реакторе с кипящим слоем и последующей плавкой в плазменной печи. Особенностью последней является наличие в ее верхней части водоохлаждаемого патрубка, защищающего расположенный в нем плазматрон с нерасходуе-мым катодом от налипания капель расплава. Поскольку анод зафуте-рован в подине печи, плазменная дуга, стабилизируемая аргоном, образуется между катодом и расплавом. На полупромышленной установке освоена технология плазменной переработки металлургических пылей. Пыль, предварительно смешанную с коксом и флюсом, вдувакл- с достаточно высокой скоростью в печь через тангенциальные отверстия в стенке, расположенные на уровне нижнего торца плазматрона. При температуре в ванне печи около 1600°С образуются шлак и металл. Возгоняющиеся пары цинка, свинца и кадмия извлекаются из отходящих газов конденсацией в футерованной камере с жидким цинком, разбрызгиваемым с помощью мешалки. [c.91]

В нее вошла большая часть первого издания, посвященная водородным ДСК-анодам, а также добавлена новая глава (гл. VIH), в которой впервые описаны успешно нами проведенные работы над конструкцией и технологией изготовления кислородных ДСК-катодов с катализатором преимущественно из серебра Ренея и опорным скелетом из карбонильного никеля. Указаны специфические трудности, такие как выбор методов размола, активации и неотравляющегося катализатора, а также осложнения при подборе опорного скелета, которые, учитывая диаграмму состояния системы серебро — алюминий, удается преодолеть методом горячего прессования. Совместные испытания этих кислородных (воздушных) катодов и водородных анодов в водородно-кислородных ячейках дополнили ранее полученные результаты испытаний водородных анодов. Для более полного изложения материала во вводной главе (гл. I) новой монографии приводится подробная классификация всех видов топливных элементов. Глава II содержит краткое описание нашей ДСК-системы для тех читателей, которые не пожелают читать более подробное детальное изложение. В главе IX собраны подлинные доклады важнейших исследовательских групп, работающих в настоящее время в области топливных элементов. [c.9]

Подробности технологии и свойств кислородных катодов из серебра Ренея изложены ниже в этой главе в разд. 8.2— 8А. [c.325]

Наиболее важным свойством растворителя, определяющим возможность его применения в электрохимической технологии, является электрохимическая устойчивость. Если осаждение металла происходит при потенциалах более отрицательных, чем потенциал разряда ионов гидроксония или молекул воды, то процесс его выделения сопровождается параллельной реакцией выделения водорода. По этой причине металлы, обладающие достаточно отрицательными стандартными потенциалами, не могут быть выделены из водных растворов. Единственным электродным процессом является выделение водорода, обычно при этом происходит подщела-чивание приэлектродного слоя и выпадение осадка гидроокисей металла либо осаждение окисла металла на поверхности катода. Аналогичные процессы могут протекать и в органических протонных растворителях, образующих в результате диссоциации ионы водорода. Поэтому в качестве растворителей желательно использовать органические апротонные растворители, которые не содержат подвижного атома водорода. Апротонные органические растворители имеют чрезвычайно высокую электрохимическую устойчивость и не восстанавливаются до потенциалов —3,0- —3,5 В, а их анодное окисление близко к -Ы,0- Ч-],5 В. Область электрохимической устойчивости определяется материалом электрода, природой органического растворителя и растворенной соли. В табл. 2 приведены значения потенциалов, при которых [c.7]

Ртуть Катоды при производстве, СЬ, ЫаСН Разработка другой технологии, 5, органические вещества 4,6 (нефть) [c.72]

Другой путь производства тетраэтилсвинца разработан и проверен в опытном масштабе в ФРГ К. Циглером. Тетраэтилсвинец получают электролизом расплава тетраэтилалюмината калия с свинцовым анодом и ртутным катодом. На аноде выделяется тетраэтилсвинец, на катоде образуется амальгама калия, а в электролите накапливается триэтилалюминий. Последний под действием гидрида натрия в присутствии этилена переводят в тетраэтилалюминат натрия. Обработкой его амальгамой калия вновь получают электролит. Выделяющуюся при этом амальгаму натрия используют для получения гидрида натрия. Таким образом, в процессе расходуются только водород и этилен, что в сочетании с низким напряжением электролиза расплава и высокой плотностью тока обеспечивает весьма высокую экономическую эффективность процесса. Однако трудности технологического оформления — опасность самовоспламенения алюминийалкилов в контакте с кислородом воздуха и влагой — ограничивают внедрение этой технологии в промыщленное производство. [c.378]

Поступление, распределение и выведение из организма. Поступление И. в организм может иметь место при процессах получения концентрированных растворов И., его цементации, переплавки, рафинирования и электролиза возможно воздействие на организм работающих паров солей И. в производствах, где И. используется в технологии получения металлокерамических изделий (Походзей). Возможно и воздействие растворов сульфата, хлорида и других соединений И. Например, при цементации индиевой губки из растворов солей, извлечении катода из электролита, очистке катода и анода и др., соединения И. могут загрязнять одежду, кожные покровы и слизистые. Загрязнение кожи рук, курение и прием пищи на рабочем месте могут приводить к попаданию этих веществ в пищеварительный тракт. Возможность ингаляционного воздействия соединений И. в условиях производства встречается реже, в основном при операциях получения и обработки солей (хлоридов, сульфатов, нитратов И.) и полупроводниковых сплавов металла (антимонид, арсенид, фосфид И.). Опасность ингаляционного воздействия незначительных примесей И. в составе смешанной пыли, образующейся при процессах пирометаллургического извлечения металла, относительно невелика, в этих случаях большее гигиеническое значение имеют основные компоненты этой пылевой смеси (цинк, свинец, кадмий). Возможность ингаляционного воздействия паров расплавленных металлов не очень значительна благодаря низкому давлению паров И. даже при температурах выше 1000 °С (а плавка его производится при более низких температурах и под слоем флюса). Частой формой возможного [c.234]