Расплавы, электролиз ванны

Для проведения электролиза электроды погружают в расплав НЛП раствор электролита и соединяют нх с источником постоянного тока. Прибор, в котором проводят электролиз, называют электролизером или электролитической ванной (рис. 2.6). [c.95]

Для включения ванн в работу их необходимо залить расплавленным электролитом — едким натром, содержащим 12—14% соды. Такой содовый расплав готовится в специальных аппаратах — чугунных котлах с огневым или электрическим обогревом. В процессе электролиза едкий натр разлагается и для поддержания постоянного количества электролита в ванне, что наблюдается по высоте уровня электролита, в ванну периодически (1—2 раза в смену) доливают расплав. Этот расплав содержит только расплавленный едкий натр. [c.309]

Электролиз проводят в специальных устройствах — электролизерах или электролитических ваннах (рис. 10.8). В раствор или расплав электролита погружают два токопроводящих электрода, которые соединяют с источником электрического тока. Под действием источника тока на одном из электродов создается избыток электронов (отрицательный электрод, обозначается знаком — ), на другом — недостаток электронов (положительный электрод, обозначается знаком + ). В электрическом поле ионы, имеющиеся в растворе или расплаве в результате диссоциации электролита, приобретают направленное движение катионы перемещаются к отрицательному электроду, анионы — к положительному. [c.210]

Получение лития электролизом осуществляется следующим образом смесь высушенных хлоридов лития и калия сначала расплавляют при нагреве всей ванны пламенем газовой или нефтяной форсунки, а затем на электроды подают постоянное напряжение, после чего форсунку отключают и электролит поддерживают в расплавленном состоянии (температура 400—460° С) за счет тепла, выделяющегося в результате прохождения тока через расплав. В зависимости от размеров ванны и электродов напряжение при электролизе колеблется от 6 до 20 в, а сила тока — от 80 до 900 а (в расчете на рабочую поверхность электрода). [c.381]

Так как расплавленный электролит (криолито-глиноземный расплав) частично охлаждается воздухом, окружающим боковые стенки ванны, то на поверхности электролита образуется корка — сплошная и прочная. Для выхода газов, получающихся при электролизе, в этой корке пробивают отверстие. Газообразные продукты электролиза выводят наружу по специальному газопроводу. [c.204]

В настоящее время для получения фтора разложению электрическим током подвергаются расплав состава KP-2HF (т. пл. 70°С). Электролиз ведут в стальных ваннах, пользуясь угольными электродами. [c.270]

Электролизер, в котором проводились укрупненные опыты, представлял собой железную или чугунную ванну размером 170 X 150 X 100 мм, выложенную изнутри цельными плитами талька толщиной 15 мм. Ванна была разделена на две равные части тальковой диафрагмой, погруженной в расплав на 2—3 см. Анодом служил графитовый стержень диаметром 20 мм, катодом— железный стержень. Сила тока при электролизе составляла 80 а, напряжение 15 в электролит поддерживался в расплавленном состоянии за счет джоулева тепла. Выделившийся при электролизе литий вычерпывался из катодного пространства железной ложкой. Хлорид по мере разложения его током вводился в анодное пространство. [c.174]

Карналлитовая схема. При карналлитовой схеме электролизу подвергается безводный карналлит. Его получают после окончательного обезвоживания в виде расплава при температуре 750—800°. Расплав заливают в ванну. В результате электролиза получают магний, хлор и отработанный электролит, содержащий до 80% КС1 и используемый как калийное удобрение. [c.46]

Ухудшение качества выпускаемого расплава. Как уже отмечалось, готовый расплав, выдаваемый из копильника на электролиз, может оказаться некачественным из-за избыточного содержания в нем окиси магния и твердого углерода, что происходит из-за избытка окиси магния и углерода во второй хлораторной камере и последующего накопления их в копильнике. В этом случае необходимо прежде всего отрегулировать подачу в хлоратор хлора и углерода, а затем тщательно очистить ванну копильника от шлама и удалить с поверхности расплава накопившийся слой углерода. [c.82]

Электролиз осуществляют в электролизных ваннах (электролизерах). Электролизер состоит из трех основных частей катодного и анодного устройств и токоподводящей ошиновки (рис. IV. ). Футеровку электролизера выполняют из огнеупорных блоков, которые стойки в условиях агрессивной среды и высокой температуры. Катод собирают из угольных блоков, на которых выделяется расплавленный алюминий. Анод может перемещаться сверху по направлению к катоду при помощи специальных механизмов. Эти механизмы осуществляют непрерывную подачу анода в расплав, поддерживая неизменным расстояние между анодом и катодом. На аноде выделяется кислород, способствующий быстрому обгоранию анода. В процессе электролиза алюминия одновременно участвует ряд последовательно соединенных ванн (серий). Количество ванн в серии [c.73]

Температура плавления чистого оксида алюминия в его а-модификации, устойчивой выше 900°С, равна 2053°С. Электролиз его расплава связан с весьма высоким расходом электроэнергии на расплавление и поддержание высокой температуры ванны и приводит к низкому выходу по энергии. Поэтому в производстве алюминия применяют не чистый оксид алюминия, а систему, состоящую из оксида алюминия и криолита КазА1Гв, то есть криолито-глиноземный расплав. [c.31]

Рассмотрим, как это осуществляется, на примере получения металлического алюминия. Так как у атомов алюминия на внешнем уровне малое число электронов, то он по химическим свойствам подобен металлам, образованным -элементами. При электролитическом получении алюминия специальная электролитическая ванна, выложенная графитом, заполняется чистыми АиОз и К азА1Ре, которые расплавляются при температуре >1200°. Графитовые (или угольные) плиты, которыми выложена ванна, служат катодом, а анодом являются опущенные в расплав графитовые пластины. Сила тока составляет около 35 ООО А, напряжение 4—5 В. В результате электролиза на катоде образуется алюминий (собирается на дне ванны), на аноде выделяется кислород [c.104]

Смесь высушенных Li l и КС1 расплавляют, нагревая всю ванну пламенем газовой или нефтяной форсунки, затем подают на электроды постоянное напряжение, после чего подогрев прекращают. В дальнейшем электролит поддерживается в расплавленном состоянии при рабочей температуре электролиза (400—460°) за счет тепла, выделяющегося в результате прохождения тока через расплав. В зависимости от размеров ванны и электродов напряжение при электролизе колеблется от 6 до 20 В, а сила тока — от 80 до 900 А (в расчете на рабочую поверхность электрода). Плотность тока на катоде 2,0—5,0, а на аноде 0,8— [c.71]

Электролиз — окислительно-восстановительный процесс, вызываемый электрическим током при прохождении его через раствор или расплав электролита. Рассмотрим работу электролитической ванны Си (1) Си3041 Си (2). Подключим внешний источник тока так, чтобы электрод Си(1) находился под небольшим отрицательным потенциалом (катод), а Си (2)—под положительным потенциалом (анод). Так как потенциал катода окажется ниже равновесного потенциала меди в растворе Си804 данной концентрации, то на нем пойдет восстановление ионов Си +, стремящееся вернуть систему Си2+1Си (1) к равновесному состоянию Си +-Ь2 = Си. На аноде Си (2) вследствие нарушения равновесия в двойном электрическом слое за счет более высокого потенциала на медном электроде, чем при равновесном состоянии, пойдет окисление меди Си—2е = Си +. [c.253]

В процессе электролиза происходит разложение гидроксида натрия, поэтому в ванну периодически доливают расплав гидроксида натрия. Кроме того, со временем расплавленный электролит обогащается карбонатом натрия за счет карбонизацпп гидроксида натрия диоксидом углерода из воздуха, а также примесями, поступающими с добавляемым расплавом гидроксида натрия. При достижении концентрации карбоната натрия примерно 20% (масс.) производят слив расплавленного электролита из ванны и после необходимого ремонта заполняют ванну свежим расплавом. Обычно смену расплава осуществляют через каждые 45—60 сут. [c.209]

Настоящую революцию в металлургии алюминия совершили Ч. Холл в США и П. Эру во Франции, которые независимо друг от друга в 1886 г. открыли способ получения алюминия путем электролиза расплава глинозема AI2O3 в криолите NagAlFe с содержением 6—8% глинозема при температуре 950 °С. При этом сам жидкий алюминий является катодом и собирается на дне ванны, в то время как угольный анод, вертикально опущенный в расплав, выгорает до смеси оксидов углерода. По представлениям П. П. Федотьева при этом протекают следующие процессы [c.40]

Изменения окраски в стеклах разного состава, происшедшие в процессе электролиза, были изучены Риндоном, Марбо и Уэйлом з Специальные низкоплавкие щелочные борные и фосфорные стекла, содержавшие весьма малые добавки красящих веществ, подвергались электролизу при напряжении электрического тока до 110 в. Электролитические ванны были разделены яа секции диафрагмами. Электроды помещались в отдельных секциях (фиг. 1152), либо электролиз проводился в платиновом тигле, который служил анодом, а катод помещался внутри огнеупорной мешалки, помещенной в расплав (фиг. 153). Электролитическое восстановление расплавов сульфатов вызывало темную ультрамариново-синюю окраску, если содержание В2О3 было [c.141]

Обра.зуюишйся алюминий имеет большую плотность, чем расплав, и собирается на, 1не ванны. Аноды по мере срабатывания заменяют новыми. Теоретическое значение н.р.ц. для реакции (16.8) равно около 1,2 В, а теоретический расход электроэнергии (при 100%-ном выходе по току) — 3,6 кВт-ч/кг, Фактическое напряжение электролиза составляет 4,2—4,5 В, а выход по току — 85--90%. Это приводит к фактическому расходу электроэнергии 14—16 кВт-ч/кг. Довольно высокое напряжение электролиза вызвано тем, что для исключения побочной реакции взаимодействия алюминия е СО2, приводящей к снижению выхода по току, используют большие меж- Здектродныс зазоры (30—,50 мм), что вызывает омическое падение напряжения в электролите больше 2 В. Выделяющаяся из-за внутренних потерь напряжения теплота способствует поддержанию необходимой рабочей температуры ванны. Примерно 45% себестоимости готового алюминия составляет стоимость получения достаточно чистого исходного глинозема, а 20% — стоимость электроэнергии. [c.311]

Металлический алюминий получают электролизом расплавленной окиси алюминия (глинозема). Получить алюминий электролизом водных растворов его соединений не удается, так как его электродный потенциал ниже, чем потенциал восстановления воды (стр. 165). Электролизу подвергается расплав, содержащий безводную окись алюминия А12О3 и криолит NaзAlFg (криолитоглиноземный расплав). Так как на катоде в первую очередь восстанавливаются катионы, обладающие наиболее высоким (по алгебраическому значению) потенциалом, то как глинозем, так и криолит должны быть предварительно очищены от всех веществ, которые могли бы восстановиться при более положительном потенциале, чем алюминий (в том числе и от воды). Электролиз проводят в ваннах, выложенных угольными плитами и блоками, которые являются катодом. Рабочее пространство заполняется криолито-глиноземным расплавом. Анодом служат угольные пластины, погруженные в электролит. [c.242]

При электролизе в расплавленных средах имеет большое значение борьба с анодным эффектом. Это весьма вредное явление стоит в тесной связи со смачиваемостью анода электролизи-руемым расплавом. При плохом смачивании расплав не может плотно соприкасаться с анодом, и между ним и расплавом образуются пространства, заполненные газами, вызывающими вредные явления анодного эффекта. При этом сильно возрастает омическое сопротивление в ванне. Чтобы преодолеть его и продолжать электролиз, следует сильно повысить напряжение на ванне, что в свою очередь обусловливает образование электрических дуг и искр в газовой среде между расплавом и анодом. При получении алюминия положительную роль играет глинозем. [c.493]

Получение. Алюминий получают электролизом раствора АЬОз в расплавленном криолите НазА1Рб (содержание последнего составляет 92—94%). Т. пл. чистого АЬОз 2072 °С, электролиз при такой температуре невозможен из-за отсутствия стойких материалов для изготовления электролитической ванны и электродов. Как видно из фрагмента диаграммы состояния системы АЬОз — — 1МазА1Рб (рис. 3.11), использование криолита позволяет проводить электролиз при сравнительно низкой температуре — менее 1000°С, Удобство использования криолита в качестве растворителя состоит в том, что он достаточно электропроводен. Благодаря сравнительно низкой плотности расплава жидкий алюминий опускается на дно электролизера, чем облегчается выделение газов на аноде. Катодом служит выложенный графитовыми плитами корпус электролизера. На нем выделяется алюминий, на угольном аноде — кислород. Выделяющийся кислород сразу же взаимодействует с материалом анода, при этом анод горит и по мере сгорания его опускают так, чтобы он был все время погружен в расплав. При получении 1 т алюминия расходуется 0,7 т анодов. [c.336]

Алюминий получают в стальных прямоугольных ваннах (рис. 62), выложенных внутри огнеупорным кирпичом. На дно ванны укладывают угольные плиты. К, угольным плитам подводится электрический ток, и они служат катодом. Анодом являются погруженные сверху в электролит угольные блоки. В ванну загрул ают смесь окиси алюминия и криолита. Криолит прибавляют для понил1ения температуры плавления тугоплавкого глинозема. При пропускании электрического тока криолит плавится (около 1000° С) и растворяет в себе окись алюминия, которая и подвергается электролизу. Расплавленный электролит диссоциирует на различные простые и сложные ионы. При прохождении через расплав постоянного электрического тока происходит процесс электролиза, в результате которого на катоде выделяется алюминий, а на аноде — кислород. [c.257]

В электролитическом методе опробованы различные составы электролита [21, 22]. В первоначальном варианте электролизу подвергали расплав чистого КгТаР затем было найдено, что добавление галогенидов щелочных металлов повышает выход по току. Пятиокись тантала сначала вводили для снижения поляризации анода, но впоследствии состав электролита изменили так, что суммарный электролитический процесс свелся практически к разложению пятиокиси таким образом, этот процесс напоминает получение алюминия электролизом. Например, типичный электролит может иметь следующий состав 50—70% КС1, 20—35% KF, 5—10% КаТаР и 4—5% ТаА-Ванна подпитывается пятиокисью тантала [22 ]. Электролиз осуществляется в стальных котлах, которые служат катодом. В качестве анода обычно применяют угольные стержни. Отходящие газы состоят главным образом из двуокиси углерода, небольшого количества окиси углерода и несвязанного кислорода и практически не содержат фтора. Металлический тантал, осаждающийся на катоде в виде кека с дендритной структурой, дробят, промывают водой и царской водкой. Порошок затем прессуют, спекают и окончательно переплавляют дуговой или электронно-лучевой плавкой в вакууме. [c.20]

Отличительной особенностью данного способа от упоминавшихся ранее является операция очистки гафниевой губки от примесей. Гафниевую губку подвергают анодному растворению в специальной электрической ванне, где электролитом служит расплав хлоридов лития, натрия и калия. При рафинировке гафний осаждается на катоде. Сложность этого процесса заключается в необходимости поддерживать определенную концентрацию гафния в расплавленной ванне, поэтому температура электролиза должна строго контролироваться. Отмечается, что ведение операции электролитической рафинировки вместо иодидного рафинирования способствовало значительному сокращению стоимости гафния. [c.84]

В значительных количествах металлический литпй первыми получили в 1855 году (независимо друг от друга) немецкий химик Р. Бунзен и англичанин О. Матиссеп. Как и Дэви, опи получали литий электролизом, только электролитом в их опытах служил расплав пе гидроокиси, а хло- )ида лития. Этот способ до сих пор остается главным про-мышленпым способом получения элемента № 3. Правда, теперь в электролитическую ванну помещают смесь Li l и КС1 и подбирают такие характеристики тока, чтобы на катоде осаждался только литий. Выделяющийся на аподе хлор — ценный побочный продукт. [c.50]

Понятно, что алюминийсодержащее сырье прежде всего должно быть расплавлено. Пропуская через токопроводящий расплав постоянный электрический ток, в катодном пространстве можно собирать образующийся металл. Это, конечно, не применимо к природному сырью-глинозему, имеющему очень высокую температуру плавления (2050 °С). Поэтому в качестве электролита используется раствор глинозема в гексафтороалюминате натрия (криолите), что позволяет значительно снизить температуру расплава и вести электролиз при 950 °С в стальных ваннах при значительно меньших энергетических затратах. Криолит в качестве растворителя глинозема удобен еще и тем, что образуется расплав с достаточно высокой электропроводностью и сравнительно низкой плотностью. [c.124]

Праизводство некоторых металлов состоит из двух стадий на первой стадии расплав, состоящий з двух или более солей, подвергается электролизу. Выделившийся на катоде"целевой металл растворяется в сплаве, содержащем второй компонент. На второй стадии сплав, обогащенный целевым металлом, подвергается дистилляции или ректификации. Остаток после этой операции возвращается в электролитическую ванну. [c.18]

Электрохимический синтез можно проводить и в таких системах, которые вообще не содержат растворителя,— в расплавах. Так, низкотемпературный расплав комплексной соли фтористого калия и триэтиламмония, содержащий тетраэтилалюминат калия. Циглер использовал для электросинтеза тетраэтилсвинца — валяной добавки к моторным топливам, повышающей их октановое число. При электролизе расплава в ванне со свинцовым анодом и ртутным катодом происходит суммарная реакция [c.83]

На рис. 9-2 показано [26] расположение изотерм в самоспекающемся аноде и углеродистой подине, являющейся катодом мощного алюминиевого электролизера с верхним анодным токоподво-д о м (сила тока 155 ООО А, размеры в плане анода 820 X Х270 см, шахты ванны 940X390 см). Катод и анод получают тепло от расплава, в котором происходит электролиз и выделяется также джоулево тепло, но температуры их наружных плоскостей, параллельных друг другу, близки еще и потому, что здесь создаются благоприятные условия для теплообмена излучением, проходящим через электролит. В то же время температура боковых поверхностей анода падает быстро. Эти поверхности частично закрыты коркой застывшего электролита и загружаемым глиноземом, не пропускающими излучение. Поэтому влияние излучения сквозь расплав от анода и катода на огнеупорную кладку и на ее потери наружу незначительно. [c.250]

При электролизе расплавлешюго обезвоженного карналлита (илп безводного хлорида магния Mg l2 с добавкой хлоридов или фторидов щелочных металлов) при 700—750° на катоде выделяется расплавленный металлический магний. Электролиз осуществляется в стальном тигле (или кювете) (рис. 22), который служит катодом в качестве анода используют графит Ачесона. Напряжение, необходимое для проведения процесса, составляет 7 в, плотность тока на катоде — 0,1—0,5 а см . Во избежание окисления магния (он выделяется в жидком состоянии на катоде и поднимается на поверхность электролитической ванны благодаря малой плотности — , Иг см ) расплав покрывают слоем угля. Иногда для защиты над ним пропускают ток водорода или инертного газа (аргона). Для отделения катодного пространства от анодного анод помещают в трубку из керамического материала, через которую выделяется хлор. В настоящее время этим методом получают большую часть металлического магния. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология