Холла ячейка

Рис. 55. Ячейка Холла (вид сверху)

Для развития и использования открытого им процесса была основана Американская Алюминиевая Компания. По другую сторону Атлантики — во Франции — другой молодой человек был одержим аналогичной проблемой Эру (23 года) пришел к тем же результатам, что и Холл. Электролитическая ячейка, используемая на алюминиевых заводах, носит название ячейки Холла — Эру. Производство алюминия требует больших затрат электроэнергии. Для получения 1 т металла необходимо 15000 кВт-ч, а расход графитовых электродов составляет 0,7 т. [c.405]

Рнс. 19.2. Ячейка Холла — Эру Д.ЯЯ получения алюминия (5 мХ ХЗ мХ1 м 30 000 А, 58) [c.407]

Из рисунка можно сделать вывод, что зависимость между силой тока в данной точке катода и логарифмом расстояния этой точки от края катода близка к линейной, когда угол наклона составляет 45°(более точно 39°). Это позволяет оценить плотность тока для любой точки при условии, что распределение тока близко к первичному, а выход по току мало изменяется с плотностью тока и близок к 100%. Поэтому электролизер с катодом, расположенным под углом 39 к аноду, так называемая ячейка Холла, используется для ускоренной приближенной оценки влияния плотности тока на качество получающихся осадков. [c.16]

Данные для расчета плотностей тока в электролизере типа ячейки Холла приведены в табл. 1.4. Чем больше угол наклона а, тем меньше выражено изменение плотности тока по поверхности катода. Поэтому в зависимости от интервала допустимых плотностей тока для получения осадков хорошего качества [c.16]

Следует еще упомянуть о ячейке Холла, которая получила довольно широкое распространение в последнее время [25]. [c.144]

В ячейке Холла катод расположен не параллельно аноду, а под определенным углом к нему (рис. 55). Горизонтальная проекция такой ячейки имеет вид трапеции с определенным соотношением между размерами каждой стенки. Распределение металла на таком катоде экспериментально можно легко установить, определяя количество осажденного металла на отдельных катодных полосках, используя разборный катод. Однако чаще ячейку Холла используют не для количественной оценки распределения тока (металла) по поверхности катода, а для получения качественного представления о кроющей способности электролита, широте диа- [c.144]

Несколько слов о константе Холла. При произвольном направлении магнитного поля (не близком к плоскости уг), перпендикулярной к направлению открытости) константа Холла изотропна и определяется объемом V, заключенным внутри той части поверхности Ферми, которая расположена в одной ячейке обратной решетки (мы для определенности предполагаем, что с ростом энергии гофрированный цилиндр увеличивается) [c.240]

Гипотеза Григоровича. По мнению В. К. Григоровича, расположение атомов в твердых и жидких простых веществах определяется, в основном, их электронным строением [8]. В металлической решетке, где внешние электроны положительных ионов сильно возбуждены вследствие возмущающего действия соседних атомов, сравнительно небольшой прирост температуры может быть достаточным для наступления перекрытия и обменного взаимодействия внешних р оболочек ионов, не перекрывающихся при низких температурах ([8], стр. 202). Так, например, объемноцентрированная кубическая структура натрия, область существования которой простирается от 30 К до температуры плавления, по Григоровичу, может быть объяснена с помощью следующих соображений. Из экспериментальных данных (об оптических свойствах, эффекте Холла и т. д.) известно, что натрий в твердом и жидком состоянии имеет один электрон проводимости на атом. Это означает, что его валентный электрон с Зз уровня переходит в электронный газ. Атомы натрия в конденсированном состоянии имеют внешнюю 25 2р оболочку. Взаимодействие ионов с электронным газом приводит к сближению и перекрыванию р-орбиталей внешних р оболочек ионов, в результате чего возникают обменные / вухэлектронные о-связи, направленные по трем осям прямоугольных координат. Образование шести связей каждым атомом со своими соседями приводит к простой кубической ячейке со свободным объемом в центре, который может быть заполнен таким же ионом. Так, из двух простых кубических под-решеток, энергетически невыгодных, а потому редко реализующихся в металлах, образуется ОЦК структура, одна из трех типичных металлических структур. Гипотеза Григоровича иллюстрируется рис. 43. Точно так же обосновывается возникновение ОЦК структур и у других щелочных металлов. Для лития, ионы которого имеют 15 оболочку, возникновение ОЦК структуры связывается с предположением о переходе 8 электронов на р уровни. [c.175]

В электролитической ячейке Холла — Эру присутствует криолит ЫазА1Рб. Почему натрий не выделяется на катоде Почему на катоде не выделяется алюминий при электролизе расплава криолита без добавки оксида алюминия [c.410]

Аппарат для синтеза алмаза, предложенный Холлом, назывался белт (пояс), потому что центральная часть, где происходит синтез алмазов, поддерживалась кольцом из карбида вольфрама с бандажом из высокопрочной стали [19]. Два конических поршня приводились в движение с помощью большого гидравлического пресса из упрочненной стали. Главная трудность при создании аппаратов высоких давлений и температур заключается в том, что стали и другие конструкционные материалы быстро теряют свою прочность при нагреве. Эту проблему можно решить путем нагрева только внутреннего рабочего объема и соответствующей термоизоляции для предотвращения чрезмерного нагрева поршней и пояса. Группа Дженерал электрик с успехом использовала встречающийся в природе минерал пирофиллит, материал мягкий, достаточно хорошо передающий давление и в то же время обладающий высокой температурой плавления. В полость, образованную поршнями и поясом, помещали ячейку из пирофиллита с вмонтированной электропечью в виде графитовой трубки, с помощью которой достигалась необходимая температура. Зазоры между поршнями и поясом уплотнялись металлическими и пирофиллитовыми прокладками, которые вьшолняли также роль тепло- и электроизоляторов. [c.73]

Лефтин и Холл [83] нашли, что конечный спектр чувствителен к заполнению поверхности, к старению, а также к содержанию воды в катализаторе. Используя полностью стеклянную ячейку, в которой катализатор и реагент находились в отдельных отсеках, разделенных тонкой стеклянной мембраной, можно было проследить за спектральными изменениями, которые сопровождали увеличение степени заполнения поверхности. При малых заполнениях поверхности наблюдалась только полоса при 4230 А (ион карбония) (рис. 38). Скорость роста интенсивности этой полосы падала со временем, тогда как по мере адсорбции начинала появляться полоса при 6050 А и скорость ее образования возрастала и в конце концов превысила интенсивность полосы при 4230 А. В присутствии избытка реагента полосы не разрешались, что свидетельствует о протекании вторичных процессов, например димеризации. Полоса поглощения иона карбония при добавлении паров воды обратимо исчезала (рис. 39) таким же образом, как это было отмечено ранее в случае иона трифенилкарбония. С другой стороны, полоса при 6050 А, относительно нечувствительная к воде, необратимо исчезала при добавлении аммиака. Эти результаты дают возможность предположить, что а)обе полосы связаны с поверхностными кислотными центрами и б) эти кислотные центры отличаются по силе. Адсорбция ДФЭ на более сильных кислотных центрах с образованием иона карбония будет протекать в первую очередь, а эти центры могут реагировать со слабым основанием типа воды. Когда значительная часть этих центров оказывается занятой, будет преобладать адсорбция на более слабых кислотных центрах с образованием адсорбированной формы, которой отвечает полоса при 6050 А. Эти центры, будучи нечувствительными к воде, могут реагировать с более сильным основанием типа аммиака. [c.79]

Бишоп и Холл [23] сообщили об экспериментальном определении строения поли-бмс-п-хлорфеноксифосфазена, отожженного при температуре немного выше 7(1), что дало возможность получить 25 отчетливых рефлексов. Тем не менее структура основной цепи лишь предположительна, так как недостаточность данных и определяющее влияние параметров боковых групп не позволяли определить непосредственно положения атомов основной цепи. Структура, предложенная Бишопом и Холлом, ромбическая (а= 13,08 А, Ь = 20,23 А, с = 4,90 А) с двумя цепями, проходящими через элементарную ячейку. Каждая цепь имеет направление (что верно для всех полифосфазенов в цис — транс-конформации), и цепи, идущие вверх и вниз, располагаются соответственно в углах и центре элементарной ячейки на расстоянии 12,05 А друг от друга (рис. 4). В похожем полимере поли-быс-феноксифосфазене Стро [22] обнаружил моноклинную элементарную ячейку с параметрами а= 16,06 А, Ь=13,69А, с = 4,91 А и 7 = 82° экспериментальная плотность свидетельствует о наличии в элементарной ячейке двух цепей. Размещая цепи в углах и центре элементарной ячейки (рис. 5), получаем расстояние между цепями 11,25 и 9,80 А вдоль длинной и короткой диагоналей параллелограмма аЬ соответствен-ло. Из изложенного выше следуют два очевидных вывода а) рас- [c.319]

На рис. 9 изображен предполагаемый механизм структурного превращения ромбического кристалла Бишопа и Холла в псев-. догексагональную структуру [35]. Превращение состоит из расширения ромбической решетки на 9% в направлении а и на 20% в направлении Ь, что приводит к изменению отношения а/Ь от 1,55, характерного для кристаллического состояния, до приблизительно 1,73, характерного для мезоморфного состояния. Одновременно диагонали изменившейся ромбической ячейки составляют угол 120° между собой, и структура становится метрически гексагональной. При этом исключается статическая гексагональная симметрия. так как цепи не принимают конформацию с симметрией [c.330]

Отнесение полосы при 3550 см менее определенно. Гидроксильные группы, дающие эту полосу, с одними молекулами взаимодействуют при любых давлениях, в то время как возможность взаимодействия с другими молекулами определяется парциальным давлением адсорбата. Энджелл и Шаффер [30] предполагают, что появление этой полосы обусловлено взаимодействием двух соседних ОН-групп, приводящим к образованию связей Н—Н. Хьюгс и др. [68] считают, что возможно образование водородной связи с кислородом каркаса. Однако Холл и сотр. [60, 65] пришли к выводу, что полоса при 3550 см принадлежит ОН-группам, отличающимся от ОН-групп с частотой колебаний 3650 см иной локализацией в структуре и, вероятно, расположением в содалитовых ячейках. По мнению Уайта и сотр. [66], изучавших поведение физически адсорбированных молекул, ОН-группы с частотой колебаний 3650 см локализуются в больших полостях, а ОН-группы с частотой колебаний 3550 см находятся в содалитовых ячейках. [c.179]

Эммет и сотр. [412, 511—5131 наглядно продемонстрировали значение использования в одной цепи с небольшим каталитическим реактором аналитической хроматографической колонки. Этот метод, называемый микро-каталитическим методом, был затем развит Холлом [515] и Оуенсом и Амбергом [519]. На рис. 39, иллюстрирующем некоторые детали этого метода, показана установка, использованная Кокесом, Тобином и Эмметом [511] для исследования каталитического крекинга углеводородов. Исследуемый углеводород пропускают с током гелия (как газа-носителя) через катализатор, хроматографическую колонку и через анализатор. В качестве анализатора используют ячейку для измерения теплопроводности. В одну цепь [c.147]

Следует отметить, что подобная пленка, интенферирующая цветами побежалости, часто наблюдается на более удаленном от анода конце катода в ячейке Холла при производственных испытаниях хромовых электролитов [11]. [c.35]

Исключительно подробное описание полностью автоматизированного микрореакционного прибора непрерывного действия приведено в работе Харрисона, Холла и Рэйса [41] (рис. 2-16). Этот прибор рассчитан для работы при температурах до 800° С и давлениях до 105 атм. Реакторы различных размеров были изготовлены из стандартных трубок из нержавеющей стали и соответствующих фитингов. Эти реакторы позволяли проводить эксперименты как с неподвижным, так и с кипящим слоем катализатора. Реактор помещали в кипящий слой песка в трубку большего диаметра, через которую продували подогретый воздух использование кипящего слоя обеспечивало прекрасную теплопередачу и равномерное распределение температуры внутри кипящего слоя (термостата). Устройство для ввода реагентов состояло из механического насоса с регулируемой скоростью подачи, о котором уже говорилось выше [40], и баллона с газом-носителем. Газовый ноток из этого устройства проходил через осушитель, катарометр, измеритель потока, регулирующий вентиль и поступал в реактор. Катарометр использовали для того, чтобы следить за стационарностью условий в газовом потоке. Перед тем как смешивать жидкие реагенты с газом-носителем, их подогревали в электрическом испарителе. После выхода из реактора поток газа проходил через дозирующую петлю крана-дозатора, сравнительную ячейку катарометра и выходил в атмосферу. Периодически с помощью крана-дозатора определенные порции газа, выходящего из реактора, направляли в газовый хроматограф для анализа. В работе [41] обсуждаются различные вопросы конструирования прибора, а также описана автоматическая дозирующая система. [c.55]

Гильденбранд и Холл [32] определяли давление пара золота торсионно-эффузионным способом в интервале от 1655 до 1966° К. По этому методу пар выходит из отверстий эффузион-ной ячейки и заставляет ее совершать крутильные колебания. Зная торсионную константу к, измеренный угол отклонения 6, а также площади а, силовые коэффициенты к и плечи моментов каждого эффузионного отверстия, и действующие силы, [c.374]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Рейхруделем в СССР и Холлом в США. На рис. 24 показана одиночная ячейка насоса. Катод образован двумя титановыми пластинами, ячеистый анод насо- н са имеет вид ящика для яиц, магнитное поле нормально катоду. Ресурс работы этих насосов достигает нескольких десятков тысяч часов. Однако они имеют больщой вес сравнительно с насосами ГИН. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология