ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы, протекающие на электродах из "Технология содопродуктов" Плотность тока в большой мере влияет на перенапряжение выделения кислорода. С повышением плотности тока перенапряжение выделения кислорода возрастает значительно быстрее, чем перенапряжение разряда хлора. Так, на графитовом аноде в 0,1 н. растворе НС1, насыщенном Na l, доля тока, расходуемого на разряд кислорода, составляет 4,39% при 25° С и плотности тока 50 Ым и 0,29% при той же температуре и плотности тока 1000 а м . В таких же условиях при 50° С эти доли соответственно равны 16,8 и 0,75%. Современные электролизеры с ртутным катодо1Л работают при плотностях тока от 5000 а м и выше, вследствие чего доля тока, расходуемого на разряд кислорода, незначительна. [c.231] Концентрация водородных ионов (pH электролита) существенно влияет на соотношение токов разряда хлора и кислорода. С увеличением щелочности электролита увеличивается доля тока, расходуемого на разряд кислорода. [c.231] На жидком ртутном катоде даже при нормальных условиях работы электролизера всегда происходит частичный разряд водо-)одных ионов и разложение небольшого количества амальгамы. [c.231] Концентрация рассола оказывает сильное, влияние На разряд гидроксильных ИОНОВ на аноде. С понижением концентрации Na l в рассоле повышается концентрация ионов ОН и доля тока, затрачиваемого на их разряд. Поэтому для питания ванн применяют рассол, содержащий около 310 г л Na l, т. е. близкий к состоянию насыщения. В обедненном рассоле — анолите, вытекающем из ванны, концентрацию Na l поддерживают в пределах 265—275 г л. При такой концентрации хлористого натрия расход тока на разряд гидроксильных ионов еще незначителен, а выход по току и износ графитовых анодов существенно не изменяются. [c.231] Содержание ионов SOl в рассоле, питающем ванны, допускается до 4,0—6,0 г л. Такое количество сульфатов не оказывает заметного влияния на процесс электролиза. При более высоком содержании сульфатов в виде NaaSOi снижается растворимость хлористого натрия и концентрация Na l в рассоле уменьшается до 295—300 г/л. [c.231] При этих концентрациях заметно увеличивается разряд гидроксильных ионов, усиливается износ графитовых анодов и повышается содержание СО2 в хлоргазе. [c.232] Экспериментально установлено, что с повышением концентрации ионов SO4 на 1 г л износ графитовых анодов увеличивается на 0,19 кг1т хлора. Поэтому весь рассол или часть его очищают от сульфатов, чтобы их остаточное содержание после очистки составляло 2—4 г/л. Некоторое влияние оказывают также ионы кальция, содержание которых в рассоле не должно превышать 1,2 г/л. [c.232] Материал анодов существенно влияет на анодный процесс. Все указанные выше закономерности действительны для графитовых анодов. Делались попытки применять в качестве анодов платину, сплав платины с иридием, уголь, магнетит, титан с нанесенным на него слоем платины. Однако все эти материалы по разным причинам оказались менее пригодными, чем графитовые аноды. Несмотря на это исследования в данной области продолжаются и в настоящее время уже применяются титановые аноды, на которые нанесен слой окиси редких металлов (рутения). Такие металлические аноды имеют большое преимущество перед графитовыми, так как на них снижается перенапряжение выделения хлора, уменьшается доля тока на разряд гидроксильных ионов, не происходит разрушения анодов и загрязнения хлоргаза двуокисью углерода. Кроме того, отпадает необходимость в регулировании межэлектродного расстояния и уменьшается расход электроэнергии на электролиз. [c.232] Ртутный электрод обладает высоким перенапряжением водорода. Равновесный потенциал разряда ионов натрия на ртути значительно ниже нормального потенциала натрия из-за образования амальгамы. На амальгаме натрия перенапряжение водорода выше, чем на ртути. Поэтому выделение водорода на ртутном катоде промышленных ванн происходит в очень небольших количествах. [c.232] Потенциал электрода из амальгамы натрия, содержащей 0,25% Na, в насыщенном растворе Na l при 25° С равен 1,81 в. Перенапряжение выделения водорода в этих же условиях составляет примерно 2,15 в. Доля тока, расходуемого на разряд водорода, находится в пределах 0,1%. С увеличением плотности тока и повышением концентрации натрия в амальгаме выделение водорода уменьшается, так как перенапряжение выделения водорода на катоде возрастает. [c.232] Содержащиеся в рассоле соли железа при восстановлении образуют амальгаму, всплывающую на поверхность ртути и потому называемую амальгамным маслом. [c.233] Вернуться к основной статье