Электролиз воды электропроводность электролит

Кроме доступности, дешевизны и малой агрессивности, электролиты, применяемые для электролиза воды, должны иметь высокую электропроводность, позволяющую снизить потери напряжения на преодоление омического сопротивления электролита в ячейке, и такой ионный состав, чтобы на катоде могли протекать только процессы с образованием газообразного водорода, а на аноде — с образованием кислорода. Для этого в электролите должны отсутствовать ионы, которые могут выделяться на электродах с образованием других продуктов электролиза. Ниже приведены значения стандартных потенциалов выделения некоторых ионов из 1 и. водных растворов [c.31]

Водород и кислород можно получить различными методами, однако при наличии дешевой электроэнергии следует предпочесть электролиз воды, позволяющий получать газы высокой степени чистоты. Электролит должен иметь высокую электропроводность, и, поскольку ионы и ОН" очень подвижны, напрашивается мысль использовать для этой цели кислоты или щелочи. Так как щелочи действуют на обычные материалы в значительно меньшей степени, чем кислоты, то чаще всего применяется гидроокись натрия или калия в концентрации, обеспечивающей максимальную электропроводность. Чтобы сохранить эти условия, непрерывно подают дистиллированную воду, а рабочую температуру поддерживают при 343 К. Напряжение разложения воды равно 1,23 В, но из-за наличия перенапряжения (см.) и сопротивления рабочее напряжение увеличивается примерно до 2 В. Выход по току может достигать 99%, полученный водород после сушки имеет чистоту около 99,9%. [c.235]

Потеря напряжения в электролите. В современной практике электролиза воды в качестве электролита применяют исключительно растворы едких кали или натра, так как кислые электролиты вызывают сильную коррозию аппаратуры. Выбор той или другой щелочи зависит от условий работы и стоимости щелочи. Обычно, если электролиз ведут при более низких температурах, применяют едкое кали, так как в этих условиях он имеет большую электропроводность, чем едкий натр. При более высоких температурах это преимущество калийной щелочи уменьшается. Так как едкое кали вызывает более сильную коррозию аппаратуры, особенно при повышенной температуре, и стоимость его выше, чем стоимость едкого натра, целесообразнее для электролиза при высокой температуре применять едкий натр. [c.199]

Получение водорода (потребляемого в больших количествах при синтезе аммиака) осуществляется во многих случаях путем электролитического разложения воды. Ввиду очень малой электропроводности воды, для уменьшения расхода электроэнергии электролизу подвергают не чистую воду, а раствор такого электролита, ионы которого, отличные от и ОН", разряжаются много труднее, чем ионы Н+ и 0Н . В результате этот электролит практически полностью сохраняется, а вода разлагается на водород и кислород. К таким электролитам принадлежат, в частности, едкий натр, серная кислота. [c.447]

Электролит содержит 20—30 г/л иоиов марга]ща (в виде сульфата) и 135—140 г/л сульфата аммония, который увеличивает электропроводность. Катод делается из листовой нержавеющей стали. Катодная плотность тока около 5 Л/дм , анодная — 10 А/дм , т. е. анод по площади делают в два раза меньше, что несколько снижает количество оксида марганца (IV) иа катоде. Температура 25—30 "С. Выход по току около 50%. Электролиз проводят, как описано (гл. III, I). После окончания электролиза катод промывают водой, высушивают и марганец снимают механически. Для уменьшения адгезии марганца катод полируют и ополаскивают разбавленным раствором силиката патрия. [c.248]

Сущность электролиза заключается в выделении из электролита при протекании через электролитическую ванну постоянного тока частиц вещества и осаждении их на погруженных в ванну электродах (электроэкстракция) или в переносе веществ с одного электрода через электролит на другой (электролитическое рафинирование). В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. В отличие от электронной электропроводности металлов в электролитах (растворах солей, кислот и оснований в воде и в некоторых других растворителях, а также В расплавленных соединениях) наблюдается ионная электро- [c.325]

Все основные законы электрохимии водных растворов применимы и к расплавленным средам. Однако, отсутствие воды, как растворителя, и высокая температура электролиза вносят в процессы при электролизе расплавленных солей некоторые особенности. Электропроводность расплавленных электролитов выше, чем в водных растворах. Выход же по току, как правило, меньше, что связано, главным образом, с явлением растворимости выделенного на катоде металла в электролите с последующим окислением этого металла на аноде или на поверхности электролита. Выход по току может понижаться также за счет испарения катодного металла или взаимодействия его с материалами футеровки ванн при высоких температурах электролиза. [c.56]

Электролизом воды. Для увеличения электропроводности воды добавляют к ней электролит, например, NaOH, H2SO1 или Na SO . На катоде образуется 2 ьёъема водорода, на аноде — 1 объем кислорода. Схема электролиза рассмотрена ранее (см. стр. 128). [c.203]

Использование безводных электролитов при электролизе на платино-титановых электродах приводит к растворению титана, а при содержании воды в электролите более 5% уменьшается выход целевого продукта и возрастают потери платины. Использование электролита с сравнительно высоким содержанием соли моноэфира не только повышает электропроводность системы, но и создает возможность регенерации части растворенной платины и самой соли, В этом случае после отгонки из продуктов электролиза метанола и последующем разбавлении остатка водой образуются два слоя органический и водно-солевой. На границе раздела сло<эв концентрируется до 75% растворенной платины, которую можно отделить и регенерировать [46]. Водно-солевой слой упаривают и возвращают на приготовление электролита, а органический направляют на стадию гидролиза, в отличив от ранее применявшихся способов, по которым диметилсебацинат извле- [c.184]

В электролите с течением времени постепенно накапливаются примеси, вносимые с питающей водой. Поэтому к чистоте воды, используемой для питания электролизных установок, предъявляются высокие требования. При использовании недостаточно чистой воды процесс электролиза вначале идет точно так же, как при питании дистиллятом. Однако после более или менее длительного применения неочищенной воды работа электролизера резко ухудшается. Этим в основном и объясняется то, что при работе примерно в равных условиях (плотность тока, температура, концентрация электролита) пробег электролизеров одной и той же конструкции до капитального ремонта колеблется в пределах 5—15 лет. Для нормальной работы электролизных установок с высокими устойчивыми показателями в течение длительного времени (10 лет и более) необходима тщательная очистка воды. В настоящее время пригодной для электролиза считается вода с удельной электропроводностью не выше 10 см содержащая не более 10 мг1л сухого остатка, в том числе не более 6 мг/л хлоридов и до Змг/л железа. Общая окисляемость воды должна быть не более 30 мг/л. Однако для питания электролизеров рекомендуется применять более чистую воду (электропроводность не выше 10" ож сж" и содержание не выше 1 мг/л железа, 2 мг/л хлоридов и 3 мг/л сухого остатка). [c.195]

Для объяснения электропроводности принимают, что в растворах электролитов присутствуют заряженные частицы — электролитические ионы, благодаря передвижению которых от одного электрода к другому и совершается перенос тока через электролит. Передвижение ионов в растворе можно доказать изменением концентраций, которое наблюдается в тех случаях, когда скорости движения ионов с противоположными зарядами (из которых состоит электролит) неодинаковы, что почти всегда имеет место в действительности. Кронке изменения концентраций, на электродах совершаются химические реакции вследствие того, что на них происходит разрядка ионов. Об этом прйцессе уже было сказано при рассмотрении электролиза воды. [c.86]

Для -приготовления борфтористоводородного электролита в борфтористоводородную кислоту при постоянном перемешивании добавляют основной углекислый свинец, растертый в воде в густую кашицу. Затем дают раствору отстояться от осевшего на дне ванны нерастворимого осадка и переливают в ванну для электролиза, а осадок выбрасывают. Ванну доливают водой до рабочего объема и вводят необходимое количество клея. Клей предварительно выдерживают в течение 1—2 суток в холодной воде, затем растворяют в горячей воде.-Приготовленный электролит перед луском в эксплуатацию прорабатывают под током в течение нескольких часов. Хороший электролит должен содержать 40—45 г1л свободной борфтористоводородной кислоты, которая способствует образованию гладких осадков и повышает электропроводность раствора. [c.52]

Технологическая .хема электросинтеза маннита и сорбита приведена на рис. 169. Электролит приготовляют растворением декстрозы в воде с добавкой сульфата натрия для создания электропроводности. Электролиз ведут в электролизерах 5 с алундовыми диафрагмами на свинцовых амальгамированных катодах при плотности тока 200 А/м. Температуру электролита поддерживают не выше 30 °С циркуляцией электролита через теплообменник 6. Продукты электролиза выделяют, нейтрализуя электролит серной кислотой и выпаривая его в вакуум-выпарном аппарате 7. От сульфата натрия продукты электролиза отделяют экстракцией сорбита и маннита этанолом в том же аппарате. После фильтрации сульфата натрия на друкфил ьтре 8, его возвращают на приготовление электролита. Спиртовый экстракт концентрируют в аппарате 9, после чего из него при охлаждении кристаллизуется маннит, который отделяют на центрифуге 10 и дополнительно очищают перекристаллизацией из воды в аппарате 11. Высушенный готовый продукт измельчают на шаровой мельнице 14. От маточного раствора после кристаллизации маннита, содержащего сорбит, в аппарате 12 отгоняют избыток спирта и полученный 85% сироп сорбита после очистки на активном угле в колонне 15 фильтруют на фильтр-прессе 16 и собирают в тару. [c.402]

С промышленной точки зрения этот процесс сходен с электролизом воды. Электролизеры для этого процесса имели принципиально одинаковую конструкцию два электрода, газорязделительную перегородку, не допускающую смешения газов, и одинаковый электролит в обеих электродных камерах. Однако имеются и различия, сводящиеся в основном к агрессивности среды при электролизе соляной кислоты различной электропроводности и пр.[ 205]. [c.26]

Тщательно очищенная вода обладает незначительной электропроводностью (от2-10 до 6-10 oлг л ) Лоэтому чтобы осуществить электролиз воды с низким падением апряжения в электролите, в нее вводят элек- тропроводящие добавки кислоту, щелочь или соль. Наибольшее практическое применение для этого нашли растворы едкого натра и едкого кали. Это позволило применить железо в качестве основного конструктивного материала при изготовлении электролизеров. [c.17]

Процесс электролиза сводится к разложению воды постоянным электрическим током. При этом из 36 л воды получается 2 22,4 водорода и 22,4 кислорода. Чтобы увеличить электропроводность чпсто воды, к ней прибавляют какой-нибудь электролит — кислоту, щелочь, соль. [c.621]

Проведение электролиза при высоких концентрациях хлорида натрия способствует снижению потенциала выделения хлора, сокращению потерь тока на выделение кислорода и увеличению выхода по току гипохлорита натрия. Помимо этого повышение концентрации хлорида натрия увеличивает электропроводность электролита и тем самым снижает напряжение на электролизере. Однако, если учитывать все показатели, влияющие на экономику процесса, то оказывается, что повышение концентрации Na l в электролите увеличивает удельный расход хлорида натрия, так как снижается экономически оправданная степень превращения хлорида в гипохлорит. Обычно электролизу подвергают растворы, содержащие 50—100 кг/м Na l, а в некоторых случаях и около 20 кг/м (морская вода). [c.140]

В случаях электролиза металлов, имеющих наиболее электроотрицательные электродные потенциалы (алю-мииий, магний, натрий и др.), использовать в качестве электролиза водные растворы их солей ие представляется возможным, так как на катоде будет выделят1 ся в основном водород и содержащиеся в электролите и аноде примеси. В этом случае прибегают к получению металлов электролизом из расплавленных соединений их солей. Такие расплавленные соединения обычно имеют высокую электропроводность, т. е. ЯВЛЯЮТСЯ хорошо диссоциированными электролитами, подчиняющимися те1 же законам электрохимии, как и водные растворы. Отсутствие воды упрощает ход электролиза, однако усложняющим фактором является высокая температура расплава, что приводит к резкому возрастанию скорости химических реакций между электролитом, продукта ми электролиза, электродами, футеровкой и воздухом. Это предъявляет дополнительные требования к материалам и конструкции электролизных ванн. [c.332]

Поэтому в воду следует вводить электролит, чтобы создать систему, достаточно хорошо проводяш ую ток. В качестве таких электролитов могут быть в принципе использованы сильные минеральные кислоты, основания, соли. Однако приходится думать не только о хорошей электропроводности системы, но и о материалах д.яя изготовления электродов и корпуса электролизера они должны быть дешевы и надежны. Платина, конечно, достаточно надежный материал при высоком положительном потенциале при электролизе и кислых и ш елочных электролитов. По платина —драгоценный и дефицитный мета.тл. [c.84]

Вторая трудность электрохимического синтеза себациновой кислоты — выбор состава раствора и особенно растворителя. Исходный продукт — моноэфир адипиновой кислоты — плохо растворим в воде, и его растворы слабо проводят электрический ток. Поэтому в них обычно вводят какой-либо электролит, например щелочь или соду. При нейтрализации щелочным реагентом кислого моноэфира образуется хорошо растворимая соль, растворы которой достаточно электропроводны их электролиз можно проводить при относительно невысоком напряжении на ванне. Казалось бы, все очень просто, и вначале или именно по этому пути электросинтеза себациновой кислоты из водных растворов соли моноэфира адипиновой кислоты, предложенному еще Брауном и Уокером. Однако, когда около 10 лет назад возникла необходимость в разработке промышленного метода получения себациновой кислоты, от этого пути пришлось отказаться, и вот по каким причинам. [c.100]

Впервые элементарный фтор удалось получить Муассану в 1886 г. электролизом беэво-дного фтористого водорода в платиновой и-образной трубке, снабженной платиновыми электродами [544]. Однако большой интерес к фтору проявился значительно позже (после 1930 г.). Было найдено, что соверщенно чистый безводный фтористый водород не является удобным электролитом для электролитического получения фтора, так как его электропроводность незначительна (см, стр. 37). В настоящее время в качестве электролита пользуются кислым фторидом калия или его смесью с безводным фтористым водородом, чаще всего КР-2НР, поскольку температура плавления такого электролита равна примерно 10 0°, и электролиз можно проводить в электролизере, обогреваемом паром. В качестве катода применяют сталь, анодом служит уголь или никель. Преимуществом электролизеров с никелевыми электродами является их значительная механическая прочность, допустимость сравнительно больших колебаний температуры и концентраций фтористого водорода и меньшая чувствительность к воде, содержащейся в электролите [149]. В электролизере с угольными анодами можно экономнее использовать электролит и получать бояее I высокий выхо,д по току [149]. Кро.ме того, в нем не -образуется I столько шлама, как в случае никелевых анодов. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология