ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз расплавленных солей с получением сплавов на катоде из "Руководство к лабораторным работам по прикладной электрохимии" Применение жидкого (расплавленного) металлического катода представляет большой практический и теоретический интерес. Электролитическое выделение ряда щелочных и щелочноземельных металлов из их расплавленных соединений происходит с большим выходом по току и при меньшем напряжении, чем на твердом инертном катоде. [c.83] Жидкий катод применяется, главным образом, в практике получения двойных (или тройных) лигатур, состоя- щих из щелочного или щелочноземельного металла (например, К, Ыа, Са, Ва) и из какого-либо цветного металла (тяжелого) или алюминия. Полученные лигатуры имеют самостоятельное значение или же служат для приготовле-ния более сложных сплавов, например, безоловянистых ШБбйтов, спл вов типа Э лектрон и др. [c.83] Теория жидких расплавленных катодов разработана еще недостаточно полно. Известно, что для каждой пары расплавленных металлов существуют при данной температуре определенные значения оптимальной и максимальной катодной плотности тока, связанные с коэфициентом взаимной диффузии этих металлов. Выход по току зависит от катодной плотности тока, температуры электролиза и условий перемешивания сплава. Все, что способствует диффузии выделяемого на катоде металла в сплав, повышает одновременно выход по току. [c.83] Наибольшее практическое значение применение жидкого катода имеет для получения сплавов кальция со свинцом. Металлический кальций в чистом виде не нашел пока широкого применения в технике вследствие дороговизны и возможности в большинстве случаев замены его натрием или другими металлами. Признание и широкое распространение получили сплавы РЬ с Са (и Ыа) как антифрикционные сплавы для заливки подшипников, как пульный и типографский сплавы. Сплавы РЬ с 0,04% Са рекомендуются для кабельных оболочек на замену сплавов с 1 % 8Ь как более твердые и менее подверженные усталости. [c.83] Особенно большое значение приобретают сплавы РЬ — Са в технологии получения чистого свинца (без висмута). [c.84] Первый способ крайне труден и невыгоден вследствие высокой температуры плавления Са ( 800°) и большой его активности. Второй способ дает сплавы свинца с Са и Ка с содержанием этих металлов не выше 1% и, кроме того, невыгоден из-за большого расхода металлического натрия и быстрого износа оборудования. [c.84] Наибольший технический и экономический интерес представляет электролиз. В качестве электролита возможно применение смеси СаСЬ — СаРг или более легкоплавкой и дешевой смеси СаСЬ — ЫаС1. В последнем случае на катоде выделяется преимущественно кальций с высоким выходом по току (до 100%) при содержании Са в сплаве около 4—5% и при расходе энергии 10—12 квт-ч на 1 кг кальция в сплаве. Хлористый кальций СаСЬ-бНгО перед электролизом необходимо обезводить, что достигается подсушкой СаСЬ бНгО в подовых или полочных печах при температуре 200—300° и последующей переплавкой полученного продукта с добавкой 5—10% хлористого натрия в тиглях при 800°. [c.84] Полученный сплав РЬ—Са сохраняют в герметически закрытых сухих сосудах, иногда под смазкой, предохраняющей его от коррозии. [c.84] Провести экспериментальное определение выхода по току при заданном составе сплава и температуре в зависимости от плотности тока на катоде, а также провести полный цикл операций приготовления электролита. [c.84] Электролизер, состоящий из фарфорового стакана на 100-150л л или большого фарфорового тигля, малого фарфорового тигля, электродов и печи сопротивления Л 1 или 2. [c.85] Получение сплава кальция со свинцом производится электролизом эквимолекулярной смеси Na l—СаСЬ с применением жидкого расплавленного свинца в качестве катода и графитового стержня в качестве анода. [c.85] Добавка Na l к хлористому кальцию необходима для понижения температуры плавления электролита, как это следует из диаграммы плавкости системы Na l — СаСЬ, представленной на рис. 11. [c.85] Полученная смесь Na l — СаСЬ служит электролитойи. Преимущественное выделение из этой смеси кальция (а не натрия) обусловлено разной величиной эффекта деполяризации при выделении кальция и натрия на жидком свинцовом катоде. [c.86] Схема установки для электролиза показана на рис. 12. [c.86] В электролизер с расплавленным электролитом вводят другой маленький тигель со взвешенным количеством свинца, устанавливают электроды и опыт повторяют с другой рассчитанной силсй (плотностью) тока. [c.87] Состав сплава, температура электролиза и катодная плотность тока задаются руководителем. [c.88] Вес свинца в маленьком тигле берется таким, чтобы высота расплавленного свинца была не больше 7—8 мм. При. большей толщине слоя катода, вследствие медленности диффузии, насыщение всего слоя кальцием затруднено. [c.88] Из геометрических размеров тигля получены, например, следующие значения (см. рис. 14). [c.88] Все операции проводятся в вытяжном шкафу и в защитных очках. [c.89] Отчет должен содержать описание теории и технологии процесса приготовления электролита и получения сплава расчетные данные по определению веса свинца, силы тока и времени электролиза. [c.90] Вернуться к основной статье