Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Расплавы, электролиз ряд напряжений

    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]


    В расплавленных солях остаточные токи имеют большее абсолютное значение по сравнению с водными растворами. Здесь так же, как и в водных растворах, вещества, выделяющиеся на электродах при напряжениях более низких, чем напряжение разложения, постепенно адсорбируются, но при малых напряжениях большая часть их снова переходит в расплав. Далее, по мере увеличения приложенного извне напряжения, количество адсорбированных на электродах веществ возрастает и становится достаточным для установления равновесия. В этот момент обратная э.д.с. поляризации становится примерно равной разности равновесных электродных потенциалов и достигается напряжение разложения. При дальнейщем увеличении внешнего напряжения начинается электролиз с заметным выделением продуктов на электродах. Поскольку электролиз идет при высоких температурах, то для разряда ионов металла на катоде требуются меньшие энергии активации. Этим, по-видимому и объясняются большие остаточные токи, наблюдаемые в расплавленных солях. [c.265]

    Электролизер для получения металлического кальцйя (рис. ХП-53) представляет собой печь с внутренней графитовой обкладкой, охлаждаемой снизу проточной водой. В печь загружается безводный СаСЬ, а электродами служат железный катод и графитовые аноды. Процесс ведут при напряжении 20--30 в, силе тока до 10 тыс. а и возможно низкой температуре (около 800 °С). Благодаря последнему обстоятельству графитовая обкладка печи остается все время покрытой защитным слоем твердой соли. Так как кальций хорощо осаждается лишь при достаточно большой плотности тока на катоде (порядка 100 a M ), последний по мере хода электролиза постепенно поднимают кверху, с тем чтобы погруженным в расплав оставался лишь его конец. Таким образом, фактически катодом является сам металличЬскИй кaльций (который изолируется от воздуха застывшей солевой коркой). [c.166]

    Если электродная реакция проходит в равновесных обратимых условиях (при токе, стремящемся к нулю), скачок. потенциала между электродом и электролитом называют равновесным потенциалом. Если к погруженному в раствор металлу приложить напряжение, на бесконечно малую величину превышающее равновесный потенциал, но обратного знака, процесс, определяющий равновесный потенциал, пойдет в обратную сторону. Если первоначально металл растворялся, то произойдет выделение его на электроде — электролиз. Однако продолжительный электролиз в таких условиях осуществить не удается, так как происходящее нарушение электронейтральности раствора (выведение положительно заряженных ионов) мгновенно создаст противо-э. д. с., процесс прекратится. Для осуществления продолжительного электролиза необходимо производить одновременную разрядку отрицательных ионов раствора на второ.м электроде (аноде) или восполнение убыли положительных ионов за счет растворения анода. Поскольку анод, погруженный в раствор (расплав), также обладает определенным потенциалом, то для осуществления электролиза в равновесных условиях необ-ходи.мо приложить внешнее напряжение, равное сумме равновесных потенциалов анода и катода плюс бесконечно малая величина. Сумма равновесных потенциалов анода и катода называется напряжением разложения. [c.258]


    Получение. Промышленный способ (с 1886 г.) — электролиз расплава смеси глинозема с криолитом. Приблизительно 10 %-ный раствор-расплав А1аОз в криолите Ыаз[А1Ре] подвергают электролизу при 950 °С, напряжении 6—7 В и силе тока 15—30 кА. [c.305]

    Большое практическое значение имеет процесс электролитического получения фтора из расплавов эвтектических смесей безводного фтороводорода и фторида калия состава КР-НР (/ ,, = 239 °С) или КР-2НР ( пл = 82°С). Уравнение анодной реакции получения фтора аналогично уравнению реакции (19.28) справа налево. Эта реакция, известная уже около ста лет, получила промышленное развитие в 1950-х годах, когда началось широкое использование фтора для фторирования органических соединений и производства фторопластов. В настоящее время объем производства фтора составляет несколько десятков тысяч тонн в год. Для электролиза используют аноды из стали, меди или магниевых сплавов. В присутствии фтора эти металлы на поверхности быстро покрываются тонким фторидным слоем, который защищает их от дальнейшей коррозии в химически сильно агрессивной среде. На графитовых катодах выделяется водород. В расплав непрерывно вводят фтороводород для сохранения исходного соотношения НЬ и КР. Напряжение электролиза довольно высокое (8—12 В) из-за больших значений поляризации электродов и значительных омических потерь. Часто в производстве возникают осложнения вследствие плохой смачиваемости анода расплавом и возникновения так называемых анодных эффектов (см. разд. 11.3). [c.374]

    Известны различные варианты электрохимического метода Руффа [330—333]. В работе [330] электролизу подвергается расплав бифторида аммония, насыщенный фтористым водородом до соотношения [NHg] [HF] = 1 2,8. Процесс ведется при 130 °С, напряжении 5,6—5,9 в и силе тока 165 а. Выход трифторида азота по фтору составляет 62%. В патенте [331] электролиз бифторида аммония проводится при 124—130 С. В расплав соли подается азот, разбавляющий газовую фазу до содержания в ней трифторида азота менее 3 мол. % эта мера применяется для уменьшения взрывоопасности газовых смесей трифторида азота, образующихся в электролизере. [c.197]

    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]

    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]

    Так как Ве и Mg сплава не образуют, присутствие в реакционной смеси избытка Мо вреда не представляет. Когда в 20-е годы в Советском Союзе только организовывалось производство бериллия (активным участником его был академик В. И. Спицын), металлического магния в стране не было и приходилось Ве получать электролизом Вар2-Вер2->Ва [Вер4]. Металлический бериллий выделялся на аноде при меньшем напряжении, чем это требовалось для разрядки катионов Ва + на катоде. Производство это было небезопасным, поскольку электролиз вели при высокой температуре, необходимой для расплав- [c.29]

    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]


    Способ получения калия путем электролиза с жидким свинцовым катодом и последующей отгонкой калия из сплава разработан и применяется только в СССР. В качестве электролита используют расплав КС1 — К2СО3, содержащий 27—50 масс. % К2СО3. Вследствие более низкого потенциала разложения и деполяризации на аноде разряжаются исключительно ионы СОз . Электролиз протекает при 700 С, катодная плотность тока 0,3 кА/м , напряжение около 7 В. Применяют электролизеры корытного типа с графитированными анодами, подвешенными на подвижной раме. На стенках стального корыта создается гарниссаж из застывшего слоя электролита. [c.498]

    ЭЛЕКТРОЛИЗ, химические р-ции, протекающие под действием электрич. тока на электродах, помещенных в р-р, расплав или тв. электролит. В электрич. поле положительно заряж. ионы (катионы) движутся к катоду, отрицательно заряженные (анионы) — к аноду. На катоде происходит восстановление, на аноде — окисление ионов или молекул, входящих в состав электролита. Кол-во образовавшихся на электродах в-в и кол-во пропущенного электричества связаны Фарадея законами. Если на каждом из электродов одновременно образуется ряд продуктов, доля тока (в %), идущая на образование одного из них, наз. выходом данного продукта по току. Обычно Э. осуществляют в электролитич. ячейках — электролизерах. Миним. напряжение, к-рое надо приложить к электродам электролизера, чтобы осуществить Э., наз. напряжением разложения. Напряжение разложения превышает разность термодинамич. потенциалов обоих электродов на величину электродной поляризации и омич, падения напряжения в электролизере. Для достил<ения достаточно высоких скоростей Э. к электродам прикладывают напряжение более высокое, чем напряжение разложения. При этом энергия, затраченная на компенсацгпо электродной поляризации и омич, потерь в различных участках электрической цепи, превращается в тепло. [c.699]

    Сначала тигель нагревают до 900 °С в струе водорода и тем самым удаляют оксиды. Затем в иего загружают 1,8 кг предварительно высушенного хлорида натрия и помещают тигель в электролитическую ячейку. Анодную корзину заполняют титановой стружкой ( 400 г). Ячейку герметизируют, причем анодную корзину при помощи держателя 26 закрепляют в верхнем положении — над содержимым тигля. При постоянной откачке тнгель медленно иагревают до 400 °С и одновременно промывают аргоном. Создав небольшое избыточное давление, расплавляют хлорид натрия, после чего анодную корзину опускают в расплав. Через трубку, вставленную на место катода, в условиях, исключающих попадание воздуха, в расплав вводят 90— 130 г Т1СЬ. Затем через шлюз вставляют катод и, наблюдая через смотровую трубку, опускают его в расплав настолько, чтобы катодный экран был погружен на 0,5—2 см. Электролиз ведут при температуре 820 С, силе тока 10—20 А и напряжении 0,2—0,5 В. [c.1418]

    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]

    Современный промышленный метод получения фтора — метод Муас. сана. Сырьем является плавиковый шпат СаРг, из которого действием серной кислоты при 130 °С получают фтороводород НР. Готовят электролит в расплав из бифторида калия КНРг вводят фтороводород до содержания 40—41 % НР. Расплав (температура плавления 70 °С) подвергают электролизу по режиму температура 95—100°С, напряжение иа электродах 9—11 В, выход по току 90—95 %. Фтор хранят как в газообразном состоянии под давлением, так и в жидком состоя ши при охлаждении жидким азотом. [c.420]

    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]

    В некоторых случаях химические продукты могут быть получены при электролизе систем, не содержащих растворителей, т. е. при электролизе расплавов. Особенно часто расплавы используются при получении металлорганических соединений. Например, расплав Na l— H3AI I2, обладающий высокой удельной электропроводностью, может быть использован для получения органических соединений олова, ртути, свинца [498]. Напряжение разложения для ионов СНз в данном расплаве ниже, чем для ионов хлора, что дает возможность при электролизе с соответствующими анодами получать металлорганические соединения с удовлетворительными выходами. [c.141]

    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]

    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]

    Промышленное получение алюминия слагается из двух стадий. Первая стадия заключается в выделении окиси алюминия. Вторая стадия представляет собой восстановление окиси алюминия до свободного алюминия путем электролиза при температуре 1000°С, силе тока около 35 000 а и напряжении 4—5 в. Электролизер представляет собой стальную ванну прямоугольной формы, обложенную внутри огнеупорным кирпичом и плотно спрессованным обожженным углем в виде блоков. В последние, находящиеся на поду ванны, заложены стальные стержни, через которые отводится электрический ток. Катодом является образующийся расплавленный алюминий, собирающийся на дне ванны, анодом — углеродистая масса. Электрический ток подводится к аноду сверху с помощью стальных стержней (штырей). Анод висит на этих стержнях, укрепленных на общей перекладине. Окись алюминия тугоплавка (2050°С), и для понижения ее температуры плавления в ванну вводят криолит А1Рз - ЗЫаР. При 1000°С криолит плавится и окись алюминия в нем растворяется. Образуется криолито-глиноземный расплав его температура плавления 950°С. Окись алюминия при растворении в расплавленном криолите диссоциирует  [c.427]

    Электролитом служит расплав, содержащий 10—15% окиси алюминия и 85—90% криолита. При таком соотношении глинозема и криолита смесь находится в расплавленном состоянии уже при температуре около 1000°. Обычно процесс электролиза проводят при 950—980° и содержании в ванне не более 10% глинозема. Напряжение тока составляет 5—10 в. Сила тока колеблется от 10 ООО до 60 ООО а. Окись алюминия разлагается в процессе электролиза, поэтому в ванну периодически вводят новые порции А12О3. [c.182]


Смотреть страницы где упоминается термин Расплавы, электролиз ряд напряжений: [c.198]    [c.699]    [c.139]    [c.469]    [c.172]    [c.362]    [c.365]    [c.240]   
Технология электрохимических производств (1949) -- [ c.591 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Расплавы, электролиз напряжение разложения

Электролиз напряжение

Электролиз расплавов



© 2025 chem21.info Реклама на сайте