Пост опубликован: 20.08.2012

Электролиз расплавов

Металлы первых трех групп периодической системы Na, К, Са, Mg, А1 и др. получают во все больших масштабах, главным образом электрохимическим путем. Эти металлы являются электроотрицательными, и потенциал их выделения на катоде менее положителен, чем потенциал выделения водорода. Поэтому такие металлы нельзя выделять электролизом водных растворов. Их получают электролизом расплавленных соединений — солей и окислов.
Ванны для электролиза расплавов должны монтироваться из огнеупорных материалов, причем обогрев производится либо топочными газами, либо током, вследствие чего расход электроэнергии обычно велик.
Электролиз расплавов протекает так же, как и электролиз водных растворов при постоянном токе, но с меньшим выходом по току и энергии. Это обусловлено тем, что электролит находится в электролизерах при высокой температуре, вследствие чего улетучивается некоторое количество сырья и продукта, а часть последнего растворяется в расплавленном электролите.
Чтобы увеличить выход продукта, температуру плавления электролита стремятся снизить добавлением веществ, образующих легкоплавкие эвтектики.
Процесс электролиза расплавов осложняется также образованием пузырей и неоднородностью среды у электродов. Особенно вреден анодный эффект, проявляющийся в том, что процесс электролиза нарушается резким повышением напряжения и падением силы тока с появлением искровых разрядов; это вызывает перерасход энергии и потерю электролита.
Получение металлического алюминия
Алюминий является наиболее широко применяемым цветным металлом. Его используют и приборостроении. Широкое применение алюминия и его сплавов в быту хорошо известно.
Алюминий получают электролизом расплава, представляющего собой раствор А120з в криолите 3NaF-AlF3. 14,8%-ный раствор А1203 в криолите образует эвтектику с температурой плавления 938° С.
Для снижения температуры плавления смеси в ванну добавляют около 10% добавок CaF2, MgF2 и др.
Таким образом, в расплавленном электролите находятся различные ионы, на которые растворитель, добавки и глинозем. Но так как потенциал разложения А120з (2.2 в) I наименьший, то на электродах обычно разряжаются только его ; ионы, причем на катоде выделяется А1, а на угольном аноде образуются из кислорода окиси алюминия СО и С02; анод I частично сгорает. Эти процессы можно изобразить следующим образом:
Источник: storinka.com.ua

/> />

Читайте так же:

    Комментарии запрещены.