спостережуваний хід поляризаційних кривих, на великому протязі підкоряється тафелевской залежності, може бути пояснений на основі уявлень про реакційний перенапруженні на вугільному аноді.
На величину потенціалу анода може впливати деполяризація, викликана електрохімічним окисленням на поверхні електрода розчиненого в електроліті металу. Ефект деполяризації можна розрахувати виходячи з термодинамічних даних: Едеп = ВЈ ' р (1 - rj), де Е - напруга розкладання глинозему з утворенням С02, В; 77 - вихід по струму, частка одиниці. При промислових температурах, виході за струмом і концентрації глинозему Елеп = 0,16 - 0,17 В. Численні експерименти показують, що в лабораторних умовах це значення не перевищує 0,05-0,06 В, тобто велика частина розчиненого металу реагує з анодними газами в об'ємі електроліту і лише частково окислюється на аноді.
Отже, деполяризація практично не впливає на потенціал анода.
В
Рис. 7 .. Анодні поляризаційні криві залежно від щільності струму. p align="justify"> - графіт; 2 - графіт; 3 - стсклоуглсрод; 4 - промисловий анод
Анодний ефект виникає на вугільному або графітовому аноді під час електролізу розплавлених солей. Напруга на електролізері раптово значно підвищується. Величина стрибка пов'язана з природою розплаву і умовами електролізу. Анодний ефект може бути викликаний поступовим підвищенням анодної щільності струму або зміною складу електроліту. Щільність струму, при якій виникає анодний ефект, називають критичною щільністю струму. p align="justify"> При нормальному ході електролізу меніск електроліту в місці контакту з анодом увігнутий. Бульбашки газу утворюються на поверхні анода і, досягаючи критичного розміру, відриваються від нього, піднімаючись вгору. У момент виникнення анодного ефекту утворення бульбашок припиняється або стає слабкішим. Меніск електроліту миттєво з увігнутого стає опуклим. На кордоні розплаву з анодом з'являється тонка (<1 мм) газова плівка, через яку відбувається газовий іонний розряд. Періодично виникають анодні ефекти при електролізі алюмінію пов'язані з зубожінням електроліту глиноземом. p align="justify"> На серії промислових електролізерів виникнення на одному з них анодного ефекту викликає невелике зниження сили струму на всій серії і різке підвищення напруги на електролізері з 4,2-4,5 до 30-60 В. Анодний ефект пов'язаний з підвищенням електричної потужності електролізера, що веде до виділення великої кількості тепла в електроліті, підвищення втрат фторидів внаслідок перегріву електроліту, збільшення питомої витрати електроенергії та зниження катодного виходу по струму. Незважаючи на негативні сторони анодного ефекту, його виникнення допускають з метою контролю роботи електролізера (нормальної вироблення глинозему), а також, у деяких випадках, для полегшення операцій обробки ванн. br/>
Поведінка домішок при електролізі
У процесі електролізу вміст домішок щодо постійно і змінюється в часі на незначну величину, як і зміст добавок до електроліту. Введення різних добавок у промислові електроліти необхідно для зниження температури його плавлення і поліпшення його інших фізико-хімічних властивостей. Негативним властивістю всіх добавок і домішок є значне зниження розчинності глинозему в електроліті, що ускладнює обслуговування електролізерів. p align="justify"> Разом з вихідними матеріалами - глиноземом, фтористими солями, золою анодів, а також внаслідок руйнування окремих елементів ванни в електроліт потрапляють домішки: Na2O, CaO, SiO2, TiO2, H2O, сполуки заліза та інші.
Ведуть вони себе при електролізі по-різному. Одні з них викликають забруднення одержуваного металу, інші вступають в хімічну взаємодію з кріоліту. При цьому змінюється склад електроліту і утворюються фтористі газоподібні сполуки, що викликає втрати фтору і забруднення атмосфери цеху. p align="justify"> 1) Na2O потрапляє в електроліт з глиноземом і фторсолей, в результаті електроліт збагачується фтористим натрієм і порушується кріолітовий ставлення
Na3AlF6 +3 Na2O = 12NaF + Al2O3
) CaO теж потрапляє з глиноземом і фторсолей, хімічно взаємодіє з кріоліту
Na3AlF6 +3 CaO = 6NaF + Al2O3 +3 CaF2
З'являється фтористий кальцій. Так як він вводиться спеціально для поліпшення властивостей електроліту, то невелика домішка окислів кальцію не вважається шкідливою
3) SiO2 потрапляє з глиноземом, фторсолей і золою анода. Дія:
а) металотермічних відновлюється алюмінієм. Відновлений кремній переходить у рідкий алюміній і забруднює його:
SiO2 +4 Al = 3Si +2 Al2O3
б) утворює карбід
...
