.
Ступінь зміни кількості води в електроліті в процесі електролізу:
.
Щоб перевести одиниці концентрації з мольяльності в г/л () можна скористатися виразом:
,
де - моляльність розчину;
- щільність розчину;
- молекулярна вага розчиненої солі.
Моляльність католіта по кухонної солі і каустичної соді складе:
,
.
Зниження парціального тиску парів води над електролітичними щелакамі може бути наближено прийнято рівним сумі зниження парціального тиску над відповідними розчинами гідроксиду натрію.
.
При такому підрахунку парціальні тиску парів води над католітом мало відрізняються від парціального тиску над насиченим розчином кухонної солі при тій же температурі.
Якщо прийняти, що, то тоді отримуємо:
.
При парціальному тиску парів води над електролітом вище 400-500 мм. рт. ст. унос парів води різко зростає. При парціальному тиску парів близько 720 мм. рт. ст. теоретично з газами повинно бути віднесена вся вода з розчину. Тому при сильному підвищенні температури електролізу відбувається інтенсивне випаровування вологи, пересичення розчину і виділення кристалів солі, які забивають пори діафрагми і призводять до порушення нормального процесу електролізу.
Матеріальний баланс елетролізера ускладнюється наявністю домішок, наприклад соди, луги та сульфатів, в що заважає електролізу розчині, протіканням процесів виділення на аноді кисню і окислення графітових анодів в утворенням в основному двоокису вуглецю, а також вторинних процесів розчинення і гідролізу хлору в аноліте і наступних реакцій між розчиненим хлором і іонами з утворенням гіпохлориту і хлорату. Однак для практичних цілей наведена вище наближена схема розрахунку матеріального балансу дає досить точні результати.
Утворений в електролізері гіпохлорит практично повністю відновлюється на катоді з утворенням вихідного хлориду натрію. Кількість хлората натрію, що минає з катодними Щолоков, не перевищує зазвичай десятих часток відсотка від утворилася каустичної соди. Тому в практичних балансах електролізера ці процеси можуть не враховуватися. Розрахунок води і освіти двоокису вуглецю за рахунок згорання анодів у зв'язку з виділенням кисню можна врахувати наближено, прийнявши, що зниження виходу за струмом пов'язане лише з розрядом іонів на анод.
Витрата води на розкладання складе, а кількість двоокису вуглецю, утворився від згоряння анодів, одно. При температурі 90-95 В° С, підтримуваної в сучасних електролізерах, втрати води на побічні процеси не перевищує 0,5-1,0% загальної витрати води на хімічні процеси і випаровування.
Висновок
В даний час їдкий луг і хлор виробляються трьома електрохімічними методами. Два з них - електроліз з твердим азбестовим або полімерним катодом (діафрагмовий і мембранний мето...
