ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аноды из "Электролиз растворов поваренной соли Издание 2" Из приведенных данных следует, что при увеличении плотности тока потенциал катода возрастает незначительно. [c.86] Предлагались различные способы снижения потенциала выделения водорода, например введение в электролит некоторых веществ или нанесение специальных покрытий яа поверхность обычного стального катода. Однако в практических условиях электролиза не удалось достигнуть устойчивого снижения потенциала катода. Причиной неудач, по-видимому, является присутствие в растворе ионов железа. В результате осаждения железа на катоде он через сравнительно короткое время покрывается тонким слоем осажденного железа и приобретает потенциал, характерный для электролитически осажденного железа. [c.86] Весьма ответственной и важной частью диафрагменной ванны является диафрагма. От ее качества главным образом зависит выход по току и расход электроэнергии в ванне, а от выхода по току в свою очередь зависит износ анодов и расход графита. [c.86] Диафрагма представляет собой пористую перегородку или слой пористого материала, обычно прилегающий непосредственно к катоду и отделяющий анодное пространство ванны от катодного. В ваннах с фильтрующей диафрагмой через диафрагму должен постоянно и равномерно протекать анолит в таком количестве, чтобы концентрация NaOH в электролитической щелочи поддерживалась в пределах 120—130 г/л. [c.86] В качестве материала для изготовления фильтрующих диафрагм в настоящее время применяется только асбест. Он обладает хорошей стойкостью к действию щелочи и достаточно устойчив в слабокислом анолите, содержащем растворенный хлор. [c.87] В ваннах старых конструкций диафрагма выполнялась из асбестовой бумаги (толщиной 0,7 мм), накладываемой на катодную сетку в 2—3 слоя. Такие ванны называются ваннами с бумажной диафрагмой. В современных ваннах катод имеет развитую поверхность и сложную конфигурацию. Обкладка таких катодов асбестовой бумагой затруднительна, поэтому диафрагму осаждают непосредственно на катоде путем насасыва-ния на его поверхность асбеста из пульпы, содержащей асбестовое волокно. Подобные ванны получили название ванн с осажденной диафрагмой. [c.87] Для получения хорошей осажденной диафрагмы необходимо поддерживать определенный состав пульпы и точно соблюдать оптимальный режим насасывания и сушки диафрагмы. [c.87] Для насасывания такой диафрагмы применяются определенные сорта асбеста. Вначале увлажненный асбест обрабатывают в массном ролле в течение двух часов с 12—15-кратным количеством воды, затем асбестовое волокно отделяют от воды, в результате чего происходит разделение скрепленных между собой волокон сырого асбеста. Из обработанного таким способом асбеста и смеси электролитической щелочи с рассолом (60—80 г/л NaOH и 200—240 г/л Na l) готовят пульпу, содержащую 10—12 г/л сухого асбестового волокна, которую применяют для насасывания диафрагмы. [c.87] При просасывании пульпы волокно осаждается тонким слоем на поверхности сетчатого катода. Насасывание диафрагмы проводят при постепенно возрастающем вакууме от О до 400 мм рт. ст. (остаточное давление до 360 мм рт. ст.), в течение 13—15 мин, после чего пульпу удаляют из катодного пространства. Затем при вакууме 200—400 мм рт. ст. и просасывании воздуха через диафрагму производится ее осмотр и подсушка на воздухе в течение 25—30 мин. Далее диафрагму сушат при 80— 110°С в течение 6—7 ч, непрерывно просасывая через нее нагретый воздух. [c.88] Протекаемость диафрагмы и ее сопротивление прохождению электрического тока изменяются в процессе электролиза. Сразу после пуска ванны наблюдается высокая протекаемость диафрагмы, концентрация электролитической щелочи в это время еще невелика. Постепенно в течение 15—25 суток волокна диафрагмы набухают, ее -протекаемость (при постоянном напоре) уменьшается и достигает нормальной величины, концентрация же щелочи увеличивается до 100—110 г/л NaOH. Затем следует длительный период нормальной работы диафрагмы (4—5 месяцев), в течение которого протекаемость диафрагмы медленно уменьшается, а концентрация электролитической щелочи возрастает до 120—130 г/л NaOH. В этот период при равномерной фильтрации через диафрагму достигается высокий выход по току. [c.88] При более длительной работе ванны протекаемость диафрагмы постепенно уменьшается и средняя концентрация щелочи в ванне возрастает до 140 г/л NaOH и более, а выход по току значительно снижается. [c.88] Из плохо очищенного рассола, содержащего повышенное количество кальция и магния, на диафрагме осаждаются карбонаты и гидроокиси этих металлов. [c.88] Кроме того, заметные количества кальция вносятся в анолит в результате разрушения бетонных крышек ванн при химическом взаимодействии с бетоном кислого анолита и влажного хлора. [c.88] На диафрагме могут осаждаться механические примеси, присутствующие в мутном загрязненном рассоле, а также частицы графита, которые осыпаются в результате механического разрушения графитовых анодов. По указанным причинам поры диафрагмы могут довольно быстро засориться фильтрация анолита через диафрагму при этом ухудшается, возрастает концентрация NaOH и выход по току уменьшается. Поэтому для нормальной работы диафрагмы очень важна тщательная очистка рассола, подаваемого в ванны. [c.89] Аноды ванн для электролиза растворов поваренной соли в настоящее время изготовляются исключительно из искусственного графита. Его вырабатывают на специальных электродных заводах и выпускают в виде электродов соответствующей формы (стержни прямоугольного или круглого сечения, пластины и т. д.). [c.89] Смесь для получения искусственного графита приготовляют из нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы. Из этой смеси прессуют электроды, которые сначала подвергают обжигу при 1000—1200 °С, а затем графитируют в специальных электрических печах при температуре, достигающей 2700 °С. Искусственный графит обладает низким удельным сопротивлением (0,0008— 0,0012 олг-сж), малой пористостью (от 22 до 26%) и высокой стойкостью в условиях электролиза Na l. [c.89] Как отмечалось, основной причиной усиленного разрушения анодов является понижение выхода по току в результате проникания ОН-ионов в анодное пространство и выделения при их разряде кислорода на аноде. В условиях, обеспечивающих высокие выходы по току, одновременно повышается стойкость анодов. [c.89] Для уменьшения износа анодов их пропитывают различными веществами. В результате пропитки износ анодов уменьшается на 30—40% и соответственно увеличивается срок их службы. [c.90] Особенно эффективна пропитка анодов растворами льняного масла в четыреххлористом углероде. Электроды помещают в аппарат для пропитки, где вакуум-насосом создается разрежение для частичного удаления воздуха из пор графита. Затем в аппарат подают 15%-ный раствор льняного масла в четыреххлористом углероде. Пропитка электродов продолжается 1 ч, после чего раствор сливают и в паровую рубашку пропиточного аппарата подают пар. Электроды нагревают до 80 °С и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. В аппарате поддерживается давление 250—300 мм рт. ст., при этом происходит отгонка четыреххлористого углерода, который улавливается б конденсаторе. [c.90] Собственно пропитка электродов на этом заканчивается. Для обеспечения надежной работы контактов производится дополнительная пропитка головок электродов (на высоту 150 мм) смесью парафина и льняного масла при нагревании до 85—90 °С. Расход льняного масла при этом методе пропитки составляет 2,5—3,0% от веса электродов. [c.90] Вернуться к основной статье