Перенапряжение хлора в растворе Nal

Химический износ графита зависит от механизма выделения кислорода и pH раствора. При низких значениях pH износ графита невелик, но он резко возрастает при pH = 4—5, что связывают ([46] с химическим окислением графита хлорноватистой кислотой. Область pH, отвечающая максимальной скорости окисления графита, зависит от концентрации ионов С1 и совпадает с областью скачкообразного роста перенапряжения хлора (рис. 1.8). Авторы считают, что оба эти явления связаны между собой и с изменением состояния поверхности графита под действием гипохлорита. Неблагоприятно влияет на разрушение графита присутствие кислородсодержащих анионов 504 , Ст/-, СЮз . Адсорбируясь на положительно заряженной поверхности графита, они препятствуют разряду С1 , в результате чего увеличивается скорость разряда воды и. выделения кислорода. [c.29]

Перенапряжение хлора в вольтах в насыщенном растворе хлористого [c.270]

Перенапряжение хлора в вольтах на магнетите в растворе хлористой соли [c.271]

I. Аноды ДЛЯ электролиза растворов хлористых солей должны быть стойкими против действия хлора и кислорода в момент их образования, т. е. против атомарных, или, иначе, активированных газов, против соляной, хлорноватистой и хлорноватой кислот. Кроме того, необходимо, чтобы перенапряжение хлора на аноде было низким, чтобы аноды были хорошо электропроводными, механически прочными продукты их разрушения не должны загрязнять продуктов электролиза аноды должны быть дешевыми. Трудно подобрать материалы, удовлетворяюш,ие всем перечисленным требованиям. [c.63]

Перенапряжение хлора в насыщенном растворе хлористого натрия при 25° С (- - вольт) [c.101]

Искусственные магнетитовые электроды, получаемые путем плавления закисно-окисного железа, и электроды из природной магнетитовой руды обладают высокой химической стойкостью и могут работать в растворах с концентрацией хлоридов даже в несколько миллиграммов на 1 л. Однако из-за низкой электропроводности, неудовлетворительных механических свойств и повышенного перенапряжения хлора область практического применения этих анодов оказалась крайне ограниченной. [c.11]

Применение МИА открыло новые пути для интенсификации процесса электролиза и увеличения нагрузки на электролизер. Так, в производстве хлора и каустической соды электролизом водных растворов поваренной соли применение оксидных рутениево-титановых анодов (ОРТА), которые характеризуются низким перенапряжением хлора, позволило повысить плотность тока на 30—40% по сравнению с графитовыми анодами без увеличения анодного потенциала. [c.35]

Таким образом, в результате электролиза водных растворов хлористых солей щелочных металлов на аноде выделяется хлор, а на твердом катоде в качестве первичных продуктов образуются едкий натр и водород. Если в качестве анода применить, например, графит, то ввиду значительного перенапряжения хлора на нем потенциалы разряда ионов С1 и ОН взаимно приближаются и потому возможно выделение вместе с хлором кислорода по уравнению [c.569]

При электролизе с ртутным катодом перенапряжение водорода на нем столь велико, что становится возможным процесс разряда иона натрия на катоде, а на аноде и в этом случае идет разряд иона хлора. Металлический натрий, выделяясь на катоде, растворяется в рт]ути, образовывая амальгаму натрия, которая непрерывно выводится из электролизера. В отдельном аппарате (разлагатель) амальгама разлагается водой и образует щелочь и водород, а металлическая ртуть подается специальным насосом в электролизер, где она вновь насыщается разряжающимся натрием. Проток ртути по ванне и разлагателю осуществляется самотеком (за счет уклонов). [c.259]

В нейтральном насыщенном растворе хлорида натрия равновесный потенциал, соответствующий первой из этих реакций, составляет + 0,82 в, а второй из них +1,33 в. Следовательно, на аноде Б равновесных условиях в первую очередь должен выделяться кислород. Для того чтобы на аноде главным образом выделялся хлор, нужно подобрать материал анода, на котором хлор выделяется с минимальным, а кислород с максимальным перенапряжением (рис. 163). В этих условиях при очень малых плотностях тока, отвечающих интервалу потенциалов +0,8— [c.379]

Перенапряжение процесса ионизации металлов часто снижается в результате образования поверхностных комплексов с анионами электролита, причем образующийся комплекс гидратирован. Подобную активацию можно объяснить на основании теории двойного слоя при учете ф -потенциала. Гидратированный поверхностный комплекс металла с галоидом легко теряет связь с основной массой металла и переходит в раствор. Этим объясняется, например, то, что скорость анодного растворения платины при постоянном потенциале пропорциональна концентрации ионов хлора в электролите. [c.447]

Рис. 4. Перенапряжение выделения хлора при электролизе растворов хлорида натрия

Зная, что перенапряжение хлора на платиновом аноде невелико, можно найти напряжение разложения при электролизе растворов Zn b и СиС1г между платиновыми электродами. Оно больше э. д. с. соответствующих элементов [c.213]

Рис. Ш-З. Зависимость перенапряжения хлора от pH раствора при тедгпера-туре, °С

Рис. VI-9. Перенапряжение хлора на ОРТА в растворах, насыщенных хлором при 20 °С концентрация Na l, н.

Выделение на электродах газов Н2,Оз, lg и др. происходит при потенциалах несколько больших, чем разрядные потенциалы. Это явление, называемое перенапряжением, зависит от материала электродов. Так, при выделении водорода на железе величина перенапряжения равна0,53вольта, на графите 0,74 вольта. При электролизе насыщенного раствора поваренной соли перенапряжение хлора на графите составляет 0,2—0,5 вольта. Величина перенапряжения увеличивается с повышением плотности тока. [c.291]

Электропроводность растворов зависит от температуры. В растворах, содержащих 260 г/дм Na l (средняя концентрация в анолите диафрагменных электролизеров), электропроводность при изменении температуры от 30 до 100 °С возрастает примерно в 2,5 раза. Кроме уменьшения напряжения на электролизерах при возрастании электропроводности, с увеличением концентрации электролита понижаются также теоретический потенциал выделения хлора на аноде и перенапряжения хлора. [c.183]

Следовательно, на аноде с малым перенапряжением должен в первую очередь разряжаться кислород. Однако на графитовых анодах перенапряжение кислорода много выше перенапряжения хлора и поэтому на них будет происходить в основном разряд ионов С1" с выделением газообразного хлора по реакции (а). Выделение хлора облегчается при увеличении концентрации Na l в растворе вследствие уменьшения при этом равновесного потенциала. Это является одной из причин использования при электролизе концентрированных растворов хлорида натрия, содержащих 310 — 315 г/л. На катоде в щелочном растворе происходит разряд молекул воды по уравнению [c.133]

По соотношению этих потенциалов на аноде должен идти в первую очередь разряд ионов ОН с выделением кислорода. Но на угольных и графитовых анодах кислород выделяется с большим перенапряжением, поэтому потенциал перенапряжения хлора становится меньше кислородного потенциала и на аноде идет в основном разряд ионов С1 с образованием элементарного хлора по реакции (б). Выделению хлора способствует повышение концентрации Na l в исходном растворе вследствие уменьшения при этом величины равновесного потенциала разряда 1 . [c.207]

Например, при электролизе НС1, aq э.д.с. поляризации должна равняться э.д.с. хлоро-водородного электрохимического элемента (т. е. элемента с хлорным и водородным электродами). Значение э.д.с. этого элемента зависит от концентрации раствора и условий выделения газообразных водорода и хлора. Так, на электродах (если отсутствует перенапряжение Нг и СЬ — см. 6 этой главы) при анс1= 1 и Р= 1 атм [c.614]

Пример 2. Определить степень использования электроэнергии при электролизе раствора хлорида натрия, если концентрация раствора Na l равна 310 г/л, перенапряжение выделения хлора 0,192 В, водорода — 0,210 В суммарные омические потери, вклЮ чая диафрагму, составляют 1,051 В. Выход по току 0,96. [c.226]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

При электролизе водных растворов электролитов электродные процессы осложняются за счет конкуренции ионов (в электролизе могут участвовать ионы воды), перенапряжения (поляризации) и вторичных реакций в приэлектродном пространстве. Для осуществления химической реакции в электролизере в идеальном случае необходимо приложить внешнюю э.д.с., превышающую э.д.с. гальванического элемента на величину сопротивления раствора электролита. Тогда при наличии в растворе нескольких типов анионов и катионов на катоде в первую очередь восстанавливаются те катионы, которым отвечает наиболее положительное значение электродного потенциала в ряду напряжений. На аноде, соответственно, должны окисляться анионы с наиболее отрицательным значением потенциала. В реальных процессах этот порядок выделения ионов часто нарушается за счет перенапряжения. Для примера рассмотрим электролиз водного раствора соляной кислоты с платиновыми электродами. После начала процесса электролиза на катоде выделяется водород Н++е = Н<>, 2H<> = H2f, а на аноде — хлор С1-—е = С1°, 2 F = l2f. При этом газы адсорбиру- [c.297]

Из-за кислородного перенапряжения при электролизе водных растворов хлоридов на аноде выделяется не кислород, а хлор, хотя его стандартный электродный потенциал (1,36 В) имеет большее значение по сравнению с кислородным (фОз+4Н+/2Н20= 1,23 В) [c.266]

Следует отметить, что плотность тока выделения водорода в существенной степени зависит от условий электролиза, главным образом от наличия загрязнений на поверхности ртутного катода. Содержащиеся в растворе примеси, например ионы железа и других металлов, разряжаются на катоде, что приводит к увеличению вязкости ртутного катода, снижению линейной скорости его протекания и, в некоторых случаях, появлению на поверхности ртутного катода островков выделившихся металлов, на которых перенапряжение водорода существенно ниже, чем на ртути. Все это способствует ускорению выделения водорода, подщелачиванию раствора электролита, повышению концентрации в растворе хлороксидных соединений и снижению выхода по току щелочного металла как за счет ускорения выделения водорода на катоде, так и за счет увеличения плотности восстановления растворенного хлора и хлороксидных соединений. Поэтому основными условиями достижения высоких выходов по току щелочного металла являются хорошее перемешивание ртутного катода, что достигается при высокой линейной скорости его движения, и высокая чистота поступающего на электролиз раствора хлорида металла, а также достаточно высокая плотность тока электролиза, существенно превышающая скорость побочных реакций. [c.87]

Как известно, в кислых средах процесс коррозии цинка из-за высокого перенапряжения выделения водорода протекает очень медленно, однако в присутствии примесей с низким перенапряжением водорода цинк легко растворяется с вьщелением водорода. Некоторые металлические примеси, например алюминий, замедляют коррозию цинка в кислых средах. В присутствии ионов хлора образуются основные хлориды цинка типа 6Zn(OH)2 Zn lj, которые имеют слоистую структуру, аналогичную той, которую имеет карбонат цинка, образующий плотные, хорошо прилегающие слои. [c.89]

Обратимый потенциал разряда ионов хлора в растворе, содержащем 4,53 моль/л Г>1аС1, при температуре 25 °С равен 1,325 В обратимый потенциал выделения кислорода в результате окисления молекул воды, рассчитанный по уравнению Нернста, при 25 °С равен 1,23 В. Следовательно, хлор на аноде выделяется при электролизе водных растворов хлоридов за счет более высокого перенапряжения выделения кислорода. [c.143]

Температура раствора поддерживается в пределах 20— 213 "С. Повышение ее снижает выход гипохлорита натрия по току вследствие увеличения доли тока на выделение кислорода за счет уменьшения ею перенапряжения. Кроме того, увеличивается скорость побочной реакции образования хлората и уменьшается растворим13сть хлора в электролите. [c.180]

Равновесный потенциал разряда на аноде молекул воды с выделением газообразного кислорода ниже равновесного потенциала выделения хлора, поэтому получение нрактически чистого хлора нри электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов становится возможным из-за большего (но сравнению с хлором) перенапряжения выделения кислорода на применяемых в практике анодных материалах графите, платине, окислах рутения или магнетите. [c.85]

С увеличением плотности тока растет разница между значениями перенапряжения для кислорода и хлора. Особенно велика зта разница на платиновых электродах. Позтому при применении платиновых анодов анодный процесс идет с очень высоким выходом хлора по току происходит незначительный разряд кислорода на платиновом аноде из концентрированных растворов Na I. [c.87]

Электролитическое получение раствора гипохлорита натрия осуществляют электролизом раствора поваренной соли в ваннах без диафрагмы. При этом хлор, выделяющийся на аноде, реагирует с едким натром, образующимся иа катоде. Во избежание образования хлората натрия вследствие окисления на аноде ионов СЮ по мере их накопления, электролиз ведут в условиях минимального перенапряжения при выделении хлора и низкой концентрации ионов СЮ в прианодном электролите. Для уменьшения скорости разложения гипохлорита натрия процесс ведут при 20—25°, охлаждая циркулирующий раствор электролита. Электродами служат платино-иридиевые сетки Можно также применять графитовые аноды и катоды. Электролиз проводят при плотности тока до 1400 aj M и напряжении между электродами 3,7—4,2 в. В рассол добавляют хлорид кальция и ализариновое или канифольное масло ( 0,1%) для предотвращения катодного восстановления. Выход по току по мере накопления активного хлора до 10—12% г/л уменьшается от 95% в начале процесса до 50—55%. При начальной концентрации раствора 100—120 г/л Na l и содержании в конечном растворе 15—20 г/л активного хлора расход энергии составляет 5,5—6 кет ч на кг активного хлора. При увеличении конечной концентрации активного хлора расход энергии возрастает за счет снижения выходов по току. [c.701]

Во многих производствах прикладной электрохимии желательно иметь минимальное напряжение на ячейке и поэтому применять для анода и катода материальг с возможно более низким перенапряжением для процессов, протекающих па электродах. К таким процессам относятся электролиз водных растворов хлоридов с целью получения хлора и каустической соды,. хлоратов, гппохлорита натрия, электролиз водных растворов сульфата натрия для получения серной кислоты и щелочи, электролиз воды для получения водорода и кислорода и некоторые другие. [c.10]

На графитовых анодах могут протекать процессы окисления водных растворов хлоридов ш,елочных металлов до элементарного хлора, гипохлоритов и хлоратов, однако невозможно осуществить окисление хлоратов до перхлоратов. На платинових анодах с высоким перенапряжением выделения кислорода электрохимический синтез перхлоратов протекает с хорошим выходом по току, по на платиновых анодах невозможно достичь высокой степени окисления хлорида до хлората без параллельно протекающего при этом процесса синтеза перхлората в той или иной степени. При проведении на аноде электрохимического синтеза органических соединений в качестве анода необходимо также применять материалы с высоким перенапряжением для выделения кислорода. [c.11]

Равновесный нотеициал разряда па графитовом аноде молекул воды с выделением газообразного кислорода нии е равновесного потенциала выделения хлора, и получение практически чистого хлора при электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов становится возможным вследствие большей, по сравнению с хлором, величины перенапряжения кислорода на графите. То же самое происходит и на других применяемых анодных материалах — платине, окислах рутения или магнетите. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология