Анодный эффект

Анодная вспышка (иначе, анодный эффект)—это временное возрастание напряжения в результате образования газового изолирующего слоя вокруг анода. Анодный эффект устраняется перемешиванием электролита. [c.231]

Дяя анодных процессов при электролизе расплавов специфическим является сильное повышение напряжения, получившее название анодного эффекта. В промышленности анодный эффект наблюдается чаще всего в электролизерах для получения алюминия. В лаборатории этот эффект можно наблюдать при повышении плотности тока при электролизе расплавленных солей других металлов. Суш,ность явления состоит в следующем. [c.475]

Взаимодействие между тремя фазами — твердой, жидкой, газообразной— влияет на протекание процесса электролиза. Так, при увеличении os 0 уменьшается угол смачивания, предельное значение 0 = 0 отвечает полному смачиванию электрода. В этих условиях пузырьки газа легко отрываются от поверхности. С увеличением угла 0 выделяющийся газ оттесняет электролит от поверхности электрода, образуя на электроде газовую оболочку. Плохая проводимость оболочки приводит к сильному повышению напряжения. Подобное объяснение лежит в основе предполагаемого механизма возникновения так называемого анодного эффекта. [c.474]

Практический интерес к этому продукту возник после обнаружения анодного эффекта, который наблюдался на угольном аноде при электролитическом получений фтора и алюминия. Он заключается в образовании на реакционной поверхности анода пленки фторированного углерода, препятствующей прохождению тока. [c.378]

Поверхностное натяжение играет большую роль при электролизе расплавленных солей, поскольку процессы, протекающие на электродах (аналогично электролизу водных растворов), часто связаны с адсорбцией. Возможность слияния малых капель жидкого металла на катоде и в расплаве является функцией поверхностного натяжения. Степень пропитывания футеровки ванн электролитом, смачивание поверхности твердого тела жидкостью (в нашем случае — жидким металлом или расплавом) также связаны с поверхностным натяжением,. Оно служит причиной захвата значительной доли электролита твердым катодным осадком и явления анодного эффекта — важного для электролиза расплавов. [c.473]

Напряжение на ванне резко возрастает до 15—30 В (иногда до 100 В и более), и на границе соприкосновения анода с электролитом появляется свечение в виде мельчайших искровых разрядов. Наблюдаемое до анодного эффекта равномерное выделение газообразных продуктов прекращается, электролит начинает плохо смачивать поверхность анода. При этом, если источник тока не рассчитан на дополнительное напряжение, снижается сила тока на ванне. [c.475]

Анодный эффект возникает при таком соотношении межфазных натяжений, которое приводит к оттеснению электролита от электрода (несмачиваемость) и, следовательно, к разрыву электрического контакта между анодом и расплавом. [c.475]

Рис. ХУ-7, Изменение напряжения на алюминиевой ванне между двумя анодными эффектами

Согласно первому причиной анодного эффекта является ухудшение смачиваемости анода расплавленным электролитом вследствие уменьшения концентрации той или иной поверхностно-активной составляющей. При этом выделяющиеся на аноде газы [c.475]

Согласно второму механизму происходит перерождение поверхности анода в результате замены хемосорбированного на ней кислорода другими газообразными продуктами. Например, при получении алюминия из криолит-глиноземного расплава анодный эффект наступает при уменьшении концентрации доноров кислорода (глинозема) в электролите. В этом случае на аноде происходит разряд не только кислорода, но одновременно и фтора. При омывании анода газообразным фтором наблюдается фторирование поверхности электрода и, как следствие, изменение свойств этой поверхности. [c.476]

При анодном эффекте повышается расход энергии и увеличиваются потери металла. В то же время анодный эффект служит контролем работы ванны, а иногда используется для разогрева остывшего электролита. [c.476]

Еще П. П. Федотьев обратил внимание, что перемешивание электролита способствует восстановлению нормального хода электролиза и гашению анодного эффекта. Это объясняется тем, что при перемешивании протекает реакция взаимодействия ионов с образованием глинозема. [c.491]

Анодный эффект в алюминиевых электролизерах возникает при обеднении прианодного слоя глиноземом. При этом обычное для алюминиевых ванн напряжение, равное приблизительно 5 В, повышается до 30—40 В и более, в результате чего возникает искровой разряд. На рис. ХУ-7 показан характер изменения напряжения на алюминиевой ванне. Гашение вспышки наступает после загрузки глинозема. [c.493]

Состав анодных газов во время анодного эффекта резко меняется, появляется Ср4, уменьшается содержание СОз и увеличивается СО. [c.493]

Электролиз проводят при 800—900°. Получаемый мишметалл содержит. 99% РЗЭ [153]. Выход по току 50% при среднем извлечении 90% [152]. В процессе электролиза выделяется много хлора, в связи с чем необходимо создать хорошую вытяжную вентиляционную систему. Мишметалл можно получать и из фторидов. В этом случае для уменьшения анодного эффекта вводят добавку окислов РЗЭ (до 5%). [c.146]

Кратковременное снижение температуры и плотности тока хорошо влияет на смачивание электрода электролитом и способствует гашению анодного эффекта. Возможно, при этом происходит освобождение электрода от тонкой пленки твердого фтористого углерода. щ [c.536]

Анодный эффект — характерное явление, наблюдаемое при электролизе расплавленных солей. Это явление заключается в том, что нормально протекающий процесс электролиза внезапно прерывается, напрял ение на единичной ванне резко возрастает, а ток уменьшается. Газы, легко удалявшиеся до этого от анода в виде пузырьков, теперь, при анодном эффекте, как бы обволакивают анод газовой пленкой и оттесняют электролит от поверхности анода. Между анодом и электролитом появляется световая полоса— кольцо, состоящее из множества мельчайших искр. Анодный эффект, как правило, является вредным для промышленного электролиза, так как увеличивает расход энергии, ведет к разрушению анодов и т. п. [c.254]

Механизм анодного эффекта сложен. Однако основными причинами возникновения его являются такие, которые ухудшают смачиваемость поверхности анода электролитом (табл. 37). [c.254]

Для каждого электролита существует критическая (максимальная) плотность тока на аноде, выше которой наступает анодный эффект. Легче он наступает в расплавленных фторидах, труднее в хлоридах и еще труднее в бромидах и иодидах. Критическая плотность тока для одного и того же электролита возрастает с повышением температуры, с увеличением содержания в расплаве окислов и зависит при прочих равных условиях от материала анода. [c.254]

Весьма важным для хорошей и экономичной работы ванн является регулирование характера и частоты анодных эффектов (вспышек). Анодный эффект появляется при недостатке глинозема в электролите (около 1—2% АЬОз). Хорошо работающая ванна отличается мгновенно возникающей вспышкой, обнаруживаемой по яркому накалу, установленной параллельно вольтметру низковольтной лампочки, так как напряжение с 4,2—4,5 в резко повышается до 30—50 в. Частота вспышек зависит от количества глинозема, одновременно загружаемого в электролит, а также от частоты предупреждения их. Последнее заключается в загрузке глинозема в ванну еще до возникновения в ней очередного анодного эффекта. Анодный эффект позволяет контролировать работу ванны, а также является одним из регуляторов теплового режима ее. Но, учитывая отрицательную роль анодных эффектов (повышенный расход электроэнергии, перегрев электролита), обычно на ванне допускают не более 0,1—0,2 вспышек в сутки. [c.280]

Питание ванны глиноземом осуществляют по мере его расходования, Глинозем из бункера насыпают на корку электролита, где он подсушивается и нагревается. При возникновении анодного эффекта или при приближении его, корку вблизи анода пробивают пневматическим отбойным молотком или другим механизмом и погружают глинозем вместе с коркой в расплав. Для ускорения растворения глинозема и равномерного распределения его в электролите расплав перемешивают. Вместе с глиноземом загружаются и фтористые соли, когда нарушается криолитовое число. Затем с поверхности электролита снимают угольную пену, состоящую из запутавшихся частиц углерода от разрушения анода и боковой футеровки. В то время, когда в ванну вводится глинозем и перемешивается электролит, частицы угля всплывают на поверхность расплава, откуда во время обработки ванны их удаляют дырчатыми ложками. При накоплении в ванне большого количества углерода возрастает электрическое сопротивление электролита, что может привести к его перегреванию. [c.280]

В некоторых случаях процесс электролиза может сопровождаться анодным эффектом — явлением, при котором напряжение на электролитической ячейке скачкообразно возрастает. При этом между поверхностью анода и расплавом электролита возникают искровые разряды, а выделение газообразных продуктов на аноде практически прекращается. Анодный эффект возникает при достижении некоторой критической плотности тока на аноде. Критическая плотность тока возрастает в следующем ряду расплавов фториды — хлориды — бромиды — иодиды. Повышению критической плотности тока способствует повышение температуры, а также наличие в расплаве оксидов металлов, увеличивающих смачиваемость анодов. [c.205]

Недостаток фтористого электролита — необходимость поддерживать низкую анодную плотность тока из-за склонности фтористого электролита к анодным эффектам. [c.313]

При электролизе, в том и другом электролите, возникает иногда анодный эффект, для борьбы с которым рекомендуется иметь невысокую анодную плотность тока и добавлять в электролит фторид лития в количестве около 2% от веса электролита. В электролите недопустимы заметные количества примесей влаги, сульфатов, хлоридов и силикатов. В их присутствии выход по току резко снижается. [c.333]

Промышленное производство алюминия в нашей стране было организовано в 30-х годах XX столетия после строительства первых крупных электростанций. Теоретической основой производства явились исследования отечественных ученых, выполненные в конце XIX — начале XX вв. П.П.Федотьев изучил и разработал теоретические основы электролиза системы глинозем-криолит, в том числе растворимость алюминия в электролите, анодный эффект и другие условия процесса. В 1882—1892 гг. К.И. Байер разработал мокрый метод получения глинозема выщелачиванием руд, а в 1895 году Д.Н. Пеняков предложил метод производства глинозема из бокситов спеканием с сульфатом натрия в присутствии угля. А.И.Кузнецов и Е.И. Жуковский разработали в 1915 году способ получения глинозема методом восстановительной плавки низкосортных алюминиевых руд. [c.17]

Электролизер помещается в изолированную кабину и снабжается приборами для а) измерения температуры б) определения уровня расплава в) подачи автоматического сигнала в случае анодного эффекта или короткого замыкания г) измерения тока и напряжения на ванне д) указания разности давлений фтора и водорода. Все приборы вынесены в специальный коридор управления. Аппаратчику необходимо иметь принадлежности для устранения возникающих неполадок, защитные очки и одежду. [c.335]

Причиной анодного эффекта является изменение при достижении критической плотности тока состава поверхности анода, приводящее к снижению смачиваемости анода расплавом электролита. [c.205]

Одной из особенностей электролиза алюминия являются периодически возникающие анодные эффекты, при которых до 30—50 В возрастает напряжение на электролизере, изменяется состав электролизных газов, в которых появляются фторо-производные углерода и возрастает содержание СО. [c.233]

Для устранения анодных эффектов в электролизер загружают глинозем, повышающий смачиваемость анодов распла-вом. Анодные эффекты снижают выход по току алюминия. [c.233]

В цехах электролиза обслуживающий персонал должен соблюдать правила электробезопасности, при обслуживании электролизеров не становиться на корку застывшего электролита, а также крышки люков в перекрытии электролизеров. Иметь и использовать в предусмотренных инструкцией случаях средства для защиты органов дыхания респираторы и противогазы. При возникновении анодного эффекта прекратить все работы на электролизере, если они проводились, и принять меры по восстановлению нормальной работы электролизера. [c.244]

Для очистки электролита от влаги через электролит пропускают фтор, который разлагает воду в соответствии с реакцией (4.30). В результате продувки расплава электролита фтором содержание влаги снижается до 0,4% (масс.). В готовый электролит для уменьшения анодных эффектов иногда добавляют фторид лития —2% (масс.). [c.247]

Для устранения периодически возникающих анодных эффектов электролизеры подключают к независимому источнику тока, позволяющему производить на работающем электролизере кратковременное повышение напряжения до 40—60 В. При этом полагают, что за счет повышения температуры у анода происходит очистка его поверхности от фторуглеродных соединений, повышение смачиваемости анода расплавом и устранение анодного эффекта. [c.247]

Каждый расплавленный электролит характеризуется критической плотностью тока, при достижении которой наступает анодный эффект. Критическая плотность тока увеличивается в ряду фториды — хлориды — бромиды — иодиды. При повьццении температуры и увеличении содержания окислов в электролите анодный эффект наступает при более высокой плотности тока. В настоящее время рассматривают два возможных механизма возникновения анодного эффекта. [c.475]

При получении алюминия расходуется глинозем. Одним из весьма наглядных показателей правильного режима питания ванн глиноземом служит частота появления анодных эффектов, вызывающих повышение напряжения, температуры и расхода энергип, а также увеличение потерь. Поскольку анодные эффекты возможны при обеднении электролита глиноземом до 1—2%, то часто возникающие вспышки служат признаком нарушения подачи глинозема в ванны. Поэтому анодный эффект является одним из способов контроля работы ванн. Чтобы предупредить анодный эффект, составляют график питания ванн. [c.501]

Следствием горячего хода ванны является расплавление гар-ниссажа, в результате чего электролит, соприкасаясь с футеровкой, вызывает бесполезные утечки тока, неравномерное сгорание анода и короткое замыкание. При холодном ходе увеличивается толщина гарниссажа, глинозем плохо растворяется и накапливается на подине ванны. При этом прианодное пространство обедняется по глинозему, и начинают проявляться анодные эффекты. Устранение всех этих неполадок возможно при тщательном регулировании отдельных параметров процесса и постоянном контроле работы ванн. [c.502]

Электролиз криолито-глиноземных расплавов обычно сопровождается периодическим возникновением анодных эффектов. Так как они сопровождаются ростом напряжения на ванне в 6—8 раз, то следствием их является повышение расхода электроэнергии и повышение температуры расплава, что в свою очередь приводит к увеличению испарения электролита и росту скорости всех вредных побочных реакций. Основной причиной, вызывающей анодный эффект, как уже указывалось ранее, служит ухудшение смачиваемости поверхности анодов расплавом. Для криолито-глиноземных расплавов это наступает при снижении концентрации AI2O3 в электролите до 1—2%. Добавлением глинозема в ванну и перемешиванием расплава удается быстро ликвидировать анодный эффект. Частоту появления его можно регулировать режимом загрузки в ванну глинозема, а сам анодный эффект служит сигналом о недостатке в электролите окиси алюминия. [c.272]

Чтобы понизить рабочую температуру электролиза, в качестве электролита применяют только смеси Li l, выбираемого по экономическим соображениям, с другими галогенидами. Использование смесей солей при электролизе расплавов преследует и другие цели уменьшение летучести солей, частичное устранение анодного эффекта и в большинстве случаев увеличение электропроводности. Выбирая состав электролита, исходят из целесообразного сочетания ряда физико-химических характеристик его компонентов. Основной (расходуемый) компонент должен быть дешев, термически устойчив, нелетуч, относительно легкоплавок, негигроскопичен, обладать хорошей электропроводностью и возможно более низким потенциалом разложения. Второй компонент (солевая добавка) наряду с отмеченными свойствами должен иметь более высокий потенциал разложения при рабочей температуре электролиза и образовывать с основным компонентом системы эвтектического типа или твердые растворы с минимумом на кривой плавкости. [c.69]

Электролит Даниэля имел температуру плавления около 600°С [Na l—62,5% (масс.), NaF —25% (масс.), КС1—12,5% (масс.)]. К достоинствам этого электролита следует отнести достаточно высокую электропроводность и невысокую гигроскопичность. Недостатком является сравнительно резкая зависимость температуры плавления электролита от состава и необходимость для поддержания температуры электролиза на уровне 650°С частого добавления в электролит хлорида натрия, невозможность применения высоких плотностей тока из-за возникновения анодных эффектов, чему способствует присутствие в расплаве фторида натрия, агрессивность к футеровочным материалам ванны, загрязненность получаемого натрия калием. [c.212]

В электролизерах для получения алюминия наблюдается так называемый анодный эффект. Он выражается в Т01Л, что процесс электролиза на одной из последовательно включенных ванн прерывается, так как выделяющиеся на аноде газы перестают уходить вверх вдоль анода, обволакивая его в виде газовой пленки между анодом и электролитом появляется газовый разряд в виде множества искр. В результате этого напряжение на ванн г резко поднимается в 6—10 раз, повышается расход г лектроэнергии и возрастает температура расплава. Тако 1 эффект появляется неожиданно и быстро то в од- [c.334]

Прикладная электрохимия (1984) -- [ c.450 , c.451 , c.466 , c.467 ]

Технология редких металлов в атомной технике (1974) -- [ c.269 ]

Технология редких металлов в атомной технике (1971) -- [ c.269 ]

Технология электрохимических производств (1949) -- [ c.507 , c.650 ]

Курс теоретической электрохимии (1951) -- [ c.396 ]

Прикладная электрохимия Издание 3 (1974) -- [ c.241 , c.242 , c.251 ]

Прикладная электрохимия Издание 3 (1984) -- [ c.450 , c.451 , c.466 , c.467 ]

Основы общей химической технологии (1963) -- [ c.201 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология