r/>
У добу потрібно нейтрального електроліту, м3/добу:
В· 24 = 6096.
Розрахунок електричного балансу ванни
Визначення величини напруги на електролізної ванні. p> Напруга на ванні Uв описується рівнянням
Uв = Jр (а) - Jр (к) + (Djа-Djк) + D В· r В· l + J В· r,
де Jр (а) і Jр (к) - рівноважні потенціали анода і катода, В;
Djа і Djк - анодна і катодна поляризація, В; D - катодна щільність струму, А/см2; r - питомий опір електроліту, Ом В· см; l - відстань між катодом і анодом, см; r - сумарне падіння напруги в контактах, шламі, шинах і електродах, В.
Визначення величини рівноважного потенціалу анода і анодної поляризації. При електролізі на свинцевому аноді виділяється кисень, рівноважний потенціал цього процесу буде описуватися рівнянням Нернста:
,
де jо2 = 0,411 В; R = 8,315 Дж; Т = 273 +35 = 308 К; F = 96500 Кл.
Розрахуємо активність гідроксил іонів в електроліті, що містить 150 г/сірчаної кислоти і 50 г/л цинку.
Концентрація іонів водню в такому розчині складає Cн = 150.2: 98,05 = 3,06 г-іон/л, а концентрація гідроксил-іонів - Сон = Kw: Сп, де Kw - іонний добуток води при 35 Вє С , Kw = 3.10 -14 г-іон/л.
Тоді Сон = 3.10 -14:3,06 = 0,9810-14 пана іон/л.
Коефіцієнт активності гідроксил іонів у вказаному розчині дорівнює 0,75. Тоді рівноважний потенціал кисневого електрода (анода) складе, В:
Jр (а) = 0,411-2,303 В· 8,315 В· 308:96500 В· lg (0,75 В· 0,98 В· 10-14) = 1,273.
Величина анодної поляризації Djа при щільності струму 600 А/м2 становить 0,75 В. Отже, потенціал анода під струмом, В:
jа = Jр (а) + Djа = 1,273 +0,75 = 2,023.
Визначення величини рівноважного потенціалу катода і катодного поляризації. При електролізі алюмінієвий катод покритий шаром цинку, тому рівноважний потенціал катода дорівнює рівноважного потенціалу цинкового електрода в електроліті зазначеного складу при температурі 35 Вє С:
.
Концентрація іонів цинку в електроліті, що містить 50г/л цинку і 150 г/л сірчаної кислоти, складе, г-моль/л:
CZn = 50:65,37 = 0,764.
Коефіцієнт активності іонів цинку в зазначеному розчині складе 0,5. Тоді рівноважний потенціал цинкового електрода (катода), В:
Jр (к) = -0,763 +2,303 В· 8,315 В· 308: (2.96500) В· lg (0,5 В· 0,764) = -0,775.
Враховуючи, що катодна поляризація цинкового електрода має невелику величину (Djк = 0,01-0,02 В), потенціал катода під струмом складе, В:
Jк = Jр (к) - Djк = -0,775 В· 0,02 = -0,795.
Напруга розкладу Енр сірчанокислого цинку складе, В:
ЕНРjр (а) - Jр (к) = 1,273 +0,775 = 2,048,
а різниця потенціалів анода і катода під струмом, В:
jа-Jк = 2,023 +0,759 = 2,818.
Визначення питомого опору електроліту.
Електроліт такого склад...
