Алюминий анодный эффект

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]

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]

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]

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]

Для анодных процессов при электролизе расплавов специфическим является сильное повышение напряжения, получившее название анодного эффекта. В промышленности анодный эффект наблюдается чаще всего е. электролизерах для получения алюминия. Сущность явления состоит в следующем. [c.450]

На рис. 5.9 показана схема образования газовой пленки при получении алюминия и распределение тока на аноде в условиях нормальной работы и возникновения анодного эффекта. Когда глинозема достаточно, он адсорбируется всей поверхностью анода. Пузырек газа плохо смачивает эту поверхность (0 —мал). Так как при этом поверхностное натяжение мало, пузырек легко отрывается и анодный э([)фект не обнаруживается. Если же глинозема мало, он лишь частично закрывает анодную поверхность и пузырек газа, проникающий к аноду, хорошо смачивает его (0 —велик). При этом поверхностное натяжение велико, пузырек расплывается по поверхности электрода и экранирует ее. Появляется анодный эффект. [c.467]

Дополнительные сведения о влиянии фтористого лития были получены при работе в открытой ванне небольшого размера, где можно было следить за электролизом. Было выяснено, что расплавленный электролит состава КР 2НР отталкивается от анода, причем наблюдаются искрение и вспышки между угольным анод ом и электролитом. Это явление напоминает анодный эффект, хорошо известный лицам, работающим на заводах электролитического получения. алюминия. Подобный эффект никогда не наблюдался прй работе в ванне, содержащей фтористый литий. [c.230]

Электролизом расплавов получают такие металлы, как алюминий, натрий, кальций, магний и их сплавы. Он отличается от электролиза растворов большей электропроводностью электролитов и меньшим выходом по току. Это обусловлено испарением продуктов электролиза, их растворением, последующим окислением на аноде и поверхности электролита. Выход по току понижается также из-за анодного эффекта — увеличения сопротивления ванны в результате образования газового мешка вокруг анода. Для повышения выхода по току необходимо вести процесс при возможно низкой температуре, подбирая соответствующие эвтектические смеси солей, при уменьшении общего количества электролита и увеличении электродной плотности тока. [c.62]

Показано также, что в отдельных безводных растворах, например серной кислоты в ДМФ [655], кислород не в состоянии образовывать оксидный слой на чистом алюминии. Анодное поведение алюминия в таком растворе зависит от приложенного напряжения, и при определенных условиях наблюдается эффект анодного полирования алюминия. [c.113]

Анодный эффект, или как его называют на заводах вспышка , проявляется на алюминиевых ваннах очень ярко. Он наступает при обеднении электролита глиноземом. Когда содержание последнего в массе электролита упадет до 1—2%, то в слое, непосредственно прилегающем к аноду и обогащенном фтористым алюминием, глинозема практически уже нет и начинается анодный эффект. Электролит как бы оттесняется от анодов газовой пленкой, на поверхности анодов вспыхивают яркие искры, появляются многочисленные электрические дуги.. Электролит вблизи электродов перегревается и начинает значительно испаряться. В то же время напряжение на ванне от нормальных 4,5—5,0 в поднимается до 30—40 в. Если в это время в ванну ввести свежую порцию глинозема и промешать электролит, то анодный эффект сразу прекращается. На практике вспышка служит указанием на необходимость догрузки глинозема. [c.650]

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]

Отсутствий оКиси алюминия в электролите электролиз. идет с непрерывным анодным эффектом при напряжении 20—30 в. За счет выделяющегося при этом большого количества тепла расплавляются непрерывно догружаемые порции твердого криолита. Аноды все время поднимают по мере повышения уровня. Когда будет наплавлен слой электролита в 10 сж, начинают вводить глинозем, и анодный эффект исчезает. На ванне поддерживают напряжение выше нормального 1(8—10 в) и продолжают наплавлять свежий электролит. [c.659]

Характерным при электролизе расплавленных солей с нерастворимым анодом является а н о д н ы й э ф ф е к т (по заводской терминологии вспышка ). В промышленности анодный эффект наблюдается при электролитическом получении алюминия. Однако в лаборатории его можно наблюдать и при электролизе других расплавов. Суть этого явления состоит в том, что периодически на ванне резко возрастает напряжение (до 40—60 в), сила тока падает, электролит в отдельных местах как бы оттесняется от анода, и здесь возникают пробои с искрой. Появление анодного эффекта совпадает с обеднением электролита глиноземом. Появление анодного эф(1 екта наблюдается выше определенной плотности тока, называемой критической. Величина этой плотности тока зависит от состава электролита, его природы, температуры и материала анода. [c.410]

НИИ — Шяи. эф,(падение напряжения за счет анодных эффектов) входит в уравнение, конечно, только в тех случаях, когда имеют место анодные эффекты (электролитическое получение алюминия и др.) [c.414]

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 АЬОз 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]

При получении алюминия расходуется глинозем. Одним из важных показателей режима работы ванн является частота появления анодных эффектов, вызывающих повышение напряжения, температуры и расхода энергии, а также увеличение потерь. Поскольку анодные эффекты возможны при обеднении электролита глиноземом до 1—2%. т. е. при нарушении подачи глинозема в ванны, то анодный эффект используют в качестве одного из способов контроля работы ванны. [c.473]

Однако, как показывает практика, состав анодных газов непрерывно изменяется между анодными эффектами, поэтому приведенная зависимость может иметь только приближенный характер. Согласно этому уравнению, состав анодных газов (% СОа) при электролизе криолито-глиноземных расплавов зависит от выхода по току чем выше выход по току, тем меньше растворенного в электролите алюминия в форме А1+, тем выше содержание в газах СОа, и наоборот. [c.299]

Причиной возникновения анодного эффекта является образование на поверхности анода тонкой пленки углеродистой пыли, которая препятствует смачиванию анода электролитом [8, 9]. Согласно этой теории, появление анодного эффекта связано с выделением на аноде галоида (фтора), который вызывает разрыхление поверхности угольного анода с образованием пылевидного углерода. Действие окиси алюминия, содержащейся в электролите, заключается в том, что выделяющийся на аноде кислород сжигает углеродистую пыль на поверхности анода и тем самым препятствует возникновению анодного эффекта. [c.314]

Подобное явление называется анодным эффектом> или вспышкой. Он обнаруживается по накаливанию контрольной лампочки. Для ликвидации анодного эффекта пробивается корка и в расплавленный электролит опускается свежая порция окиси алюминия, [c.201]

Регулирование на постоянное напряжение обеспечивает и постоянство тока для процессов, в которых отсутствуют анодные эффекты. Для установок для электролиза алюминия такая система не удовлетворительна, так как при появлении анодных эффектов ток в серии ванн падает и проиэводительност . ванн уменьшается, особенно при одновременных анодных эффектах в нескольких ваннах. При этом не только может упасть на 20—30% производительность серии ванн, но и нарушается тепловой режим работы ванн. [c.339]

Получение KF-3HF, в особенности в чистом и сухом виде, затруднительно поэтому в дальнейшем большинство авторов применяет электролиты промежуточного состава. Чаще всего берется молекулярное отношение HF KF, равное 1,8. Рекомендуется введение в электролит около 1—1,5% фторидов лития, натрия или алюминия [102—104], улучшающих смачивание анодов электролитом и устраняющих анодный эффект (вспышки). Кроме того, LiF снижает температуру плавления электролита. При меньшем отношении HF KF в электролите рекомендуется [105] введение до 10% LiF. [c.39]

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]

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]

Согласно второму механизму, который за последние годы разделяет большинство исследователей, происходит перерождение поверхности анода в результате замены хемосорбирован-ного 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 и фтора. При смывании анода газообразным фтором наблюдается фторирование поверхности электрода к, как следствие, изменение свойств этой поверхности. Фторуглеродистые соединения обладают высоким электрическим сопротивлением и пассивируют анод. [c.451]

Подготовка нового электролизера к пуску осуществляется путем юбжига анода и подины, наплавления электролита и введения работы электролизера в нормальный режим. Нормальный режим характеризуется следующими показателями работы напряжением на ванне 4,0—4,5 В при межполюсном расстоянии 40—50 мм и температурой электролита 945—960°С, криолитовым отношением электролита 2,5—2,8, уровнем электролита в ванне 150—200 мм. и уровнем металла после выборки его 200—300 мм, числом анодных эффектов на ванну в сутки 0,2—0,6. Первые три параметра тесно связаны между собой, и их поддерживают регулированием межпо-люсного расстояния, учитывая тепловую изоляцию ванны и другие теплопотери, так как оптимальная температура электролита поддерживается только за счет тепла Джоуля — Ленца. Питание ванн глиноземом производят обычно разрушением корки электролита, на которой находится слой глинозема. Используются механизмы для непрерывного питания ванн глиноземом. Вместе с глиноземом подают необходимое количество фторидов. Ивлечение алюминия из ванн производят по графику через 1—3 сут, оставляя в ванне слой в 200—300 мм. Обслуживание самообжигающихся анодов осуществляется путем своевременного наращивания кожуха и перемещения в нем анодной массы по мере сгорания анода во время [c.280]

Дальнейшее изучение показало, что фтористые алюминий и натрий также устраняют анодный эффект. Но так как фтористый литий, труднее осаждается из электролита при реакции с загрязнениями, чем первые два, то ЫР был выбран в качестве стандартной добавки к электролиту,. Л1обая концентрация фтористого лития (в пределах й Г 0,2% и до насыщения электролита) вполне Эффективна. В производственных условиях применялся фтористый литий в количестве 1—1,5%. [c.230]

В технических установках почти исключительно применяют у г о л ь н ы е аноды они дают хороший выход по току и достаточно коррозионноустойчивы, но постоянно приводят к загрязнению газа фтороугле-родами (главным образом СР4 и С2ре), содержание которых может составлять до 10%. Кроме того, если смесь содержит небольшое количество воды, то часто в начале электролиза появляется анодный эффект [122], подобный тому, как при электролизе алюминия, причем напряжение увеличивается примерно на 50 в при одновременном образовании небольшой электрической дуги. Поэтому в технике частично переходят на проведение электролиза с никелевыми анодами, которые не вызывают этого явления, но дают более низкий выход по току и обладают малой коррозионной устойчивостью, в связи с чем они неприменимы для непрерывного производства. При использовании угольных анодов важно употреблять чистый, особенно свободный от ЗЮг, материал. Однако чистый графит плохо подходит, так как он поглощает фтор особенно пригодными оказываются угольные аноды, пропитанные медью. [c.590]

На рис. 56 приведены потенциоста-тические анодные поляризационные кривые для алюминия в азотной кислоте различной концентрации, полученные автором совместно со Сторчаем. Учитывая характер изменения скорости анодного процесса (растворение металла) в зависимости от потенциала, можно заранее предсказать, что контакт алюминия с более благородным металлом приведет в азотной кислоте любой концентрации к увеличению скорости коррозий алюминия. Контактный эффект будет зависеть от того, на каком участке поляризационной кривой находится общий потенциал пары если на горизонтальном — следует ожидать большого увеличения коррозии, на вертикальном — незначительного. Отсутствие на анодных кривых ниспадающего участка, который характерен для металла, способного в данной среде переходить в пассивное состояние, указывает, что ни в коем случае контакт не приведет к уменьшению скорости коррозии алюминия. Более того, здесь настораживает одна характерная особенность [c.180]

Раз возникщий анодный эффект может быть временно устранен встряхиванием анода, перемешиванием электролита, временным выключением тока. Более радикально действует снижение анодной плотности тока или добавка окислов к электролиту. Последний прием имеет большое техническое значение, так как его щироко применяют при получении алюминия. [c.598]

В технике особенно приходится считаться с анодным эффектом при электролизе смесей из расплавленных фтористых солей и окислов (получение алюминия, бериллия, фторокисный метод получения магния). [c.599]

Анодный эффект наблюдался при электролизе расплава криолита с окисью алюминия (НазА1Рб + АЬОз), хлористых и иоди-стых солей свинца, хлористых солей кадмия, серебра, кальция, магния, алюминия, а также бромистых серебра и свинца. Он может быть устранен выниманием анодов и перемешиванием расплавленной среды, т. е. приемами, удаляющими газовую пленку, скопляющуюся около анода. [c.397]

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]

Температура электролита должна быть 950—960". Высокий уровень металла в ванне способствует уравнению температуры над анодом и на периферии ванны. Повышенный уровень элекаролита способствует снижению анодной плотности тока, что у меиьшает температуру над анодом. Все это ведет к увеличению выхода по току. С целью снижения расхода электроэнергии следует уменьшать частоту анодных эффектов и их длительность. На современных ваннах выход по энергии равен 58—63 г/кмт.ч, что соответствует расходу энергии 17 200—15 900 квт-ч/т алюминия. [c.431]

По 1иере хода электролиза концентрация глинозема в криолите уменьшается. Недостаток глинозема в ванне сопровождается явлением анодного эффекта, внешним признаком которого является резкий скачок напряжения на ванне (с 4,5—5,0 до 30—40 в и выше), отмечаемый более или менее ярким горением сигнальной лампы накаливания. Кроме того, замечено, что в процессе электролиза в анодном пространстве увеличивается концентрация фтористого алюминия это также сказывается на возникновении анодного эффекта, а католит приобретает щелочную реакцию (образование алюмината натрия). Часто достаточно простого перемешивания электролита в ванне, чтобы прекратить на некоторое время явление анодного эффекта, так как при перемешивании может вновь возникнуть А1г08 по реакции [c.91]

Устанавливают нужную силу тока (100—400 а в зависимости от размеров и конструкции ванны) и ведут электролиз в течение 2—3 часов. Во время электролиза в ванну периодически добавляют глинозем малыми порциями (по ГО—20 г), чтобы не вызвать образования настылей на поду ванны, а также размельчения и всплывания вследствие этого металлического алюминия. Недостаток глинозема в ванне можно обнаружить и по анодному эффекту, который проявляется в резком скачке напряжения и падении силы тока. Прибавкой окиси алюминия и перемешиванием электролита удается быстро ликвидировать анодный эффект. Перед загрузкой окись алюминия следует просушить тут же на ванне. [c.95]

Ряд интересных спектроскопических исследований анодного эффекта был выполнен П. Мерго и сотрудниками [226 263]. Эти авторы установили, что во время анодного эффекта температура поверхности анода достигает 3500 К. Следовательно, у анода вещества находятся в плазменном состоянии. При исследовании в качестве электролита смеси расплавленных хлоридов в плазме были обнаружены ионы лития, натрия, калия и хлора. Если вести электролиз глинозем-крио-литной смеси, то в низкотемпературной плазме на поверхности анода обнаруживаются ионы натрия, алюминия, железа, кислорода, фтора, углерода. [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология