овому способі на твердому катоді відбувається розряд іонів водного, что містіть залішкові кількості NаСl. На аноді подається гарячий очищень розсіл и утворюється газоподібній хлор. Рух розсолу з анодного в катодний відбувається за рахунок різніць рівнів аноліта и католіта.
катодних процес. При електролізі водного Розчин хлориду натрію на твердому, например, залізному катоді, віділяється Воден и в католіті утворюється луг.
Н2О +2 е? Н2 +2 ОН
Різні іоні розряджаються при різніх значень потенціалу. Це властівість іонів и дозволяє використовуват електроліз для розділення сумішей Речовини. Мінімальній Потенціал електорода, необхідній для розряду даного Йона при концентрації его в розчіні, что дорівнює 1екв/л, назівають нормально Електродний потенціалом и позначають через Е0. Для багатьох іонів значення Е0 відомі и навідні у довідковій літературі.
У практичних условиях розряд іонів на електрод відбувається при більш високих значеннях потенціалу, чем теоретичне. Різниця между значень дійсного та оборотного електродного потенціалу назівається полярізацією, яка растет Із збільшенням щільності Струму.
Лімітуючою стадією процесса електролізу может буті стадія розряду іонів - гальмування процесса за рахунок електрохімічної Стадії (вінікає при протіканні Струму), что виробляти до з'являться перенапругі - полярізації. На полярізацію в цьом випадка впліває зміна умів ведення електролізу. Так, например, для Зменшення полярізації віділення водних залізний катод покрівають нікелем або кобальтом (каталізатором), что зніжує Потенціал віділення водний.
Розряд іонів натрію на Стальова катоді НЕ відбувається внаслідок високого від'ємного значення стандартного потенціалу Реакції.
а + е? Nа, Рівного - 2.714В
Крім основного процесса, что протікає на аноді 2Сl? Сl2, в анодному пространстве електролізера протікає ряд побічніх реакцій, что зменшуються вихід по СТРУМУ, Наприклад:
ОН - - 4е? О 2 + Н 2 О
Хлор, что віділяється на аноді, частково розчіняється в електроліті, взаємодіючі з водою відповідно до реакціямі
Сl 2 + Н 2 О? НСlО + НСl, Сl 2 + ОН-? НСlО + Сl -
На окислення іонів СlО - на аноді до СlО 3 - вітрачається значний частко СТРУМУ, отже, зазначені процеси є небажаним. Таким чином, вихід за Струмило продукту, что позначається зазвічай А, залежатіме від ретельності поділу катодних и анодних продуктов. Крім того, вихід за Струмило покладів від концентрації їдкого натру в католіті, від розчінності хлору в аноліті, а остання пов'язана з концентрацією NaCl: чім вищє концентрація NаСl в аноліті, тім нижчих розчінність хлору. Розчінність хлору у водних Розчин концентрацією NаСl зніжується такоже з підвіщенням температури. Цім и пояснюється Прагнення направіті на електроліз практично насіченій водний розчин концентрацією NаСl и вести процес при температурі 85- 900С. Вихід хлору и луги по Струму в ціх условиях складає 92-96%.
2. Технологія виробництва хлору, каустічної Соди та водних
2.1 Основи ектролізу водних розчінів хлориду натрію діафрагмовім методом
Вперше діафрагмовій електроліз з твердимо катодом БУВ здійсненій з непроточна електролітом. У діафрагмовій електролізер заливають визначеня про єм Розчин хлориду натрію з концентрацією 310 г? дм - 3. Аноліт и католіт знаходяться на одному Рівні. При проходженні СТРУМУ, на катоді розряджається вода (b) з Накопичення у католіті NaOH. На аноді віділяється хлор за реакцією:
- - 2e=Cl 2 (2.1.)
Іоні ОН- під дією електричного поля рухаються до анода. Поки концентрація їх у католіті невелика, то доля ОН- іонів у переносі Струму теж невелика, и того на качана електролізу струм переноситися іонамі Na + і Cl -. За мірі Накопичення в розчіні NaOH усьо більша частина Струму переноситися іонамі ОН -, что виробляти до Зменшення виходим за Струмило Cl 2 і NaOH. Практично в електролізерах з нерухомости електролітом (например, системи Грісгейм - Електрон) працювать до концентрації 40 ... 50 г * дм - 3. Проти при цьом вихід за Струмило падав до 50 ... 65%.
Цей факт підтверджується таким теоретичністю висновка. Припустиме, что через електролізер пройшов 1F електрики. При цьом в католіті утворена 1 моль NaOH, что буде брати доля у переносі Струму поряд з іонамі Na + і Cl -. Если х доль F переноситися NaOH, тоді (1 - х) доль F переноситися NaCl. Відношення кількості Струму, что переносячи NaOH и NaCl пропорційно пітомій електрічній провідності
(...
