ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материал катода для короткозамкнутого амальгамного элемента из "Производство хлора а каустической соды методом электролиза с ртутном катодом" Все исследованные до сих пор металлы и металлические сплавы при воздействии амальгамы натрия в водном растворе смачиваются ею через недостаточно продолжительные сроки, поэтому металлы или сплавы не могут быть пригодны для промышленного использования. Смачиванию металлов амальгамой препятствуют имеющиеся на них окисные слои. Однако при воздействии такого сильного восстановителя, как амальгама натрия, окислы (постепенно восстанавливаются и поверхность металла амальгамируется. Это и явилось причиной того, что металлы и сплавы не нашли применения для разложения амальгамы в производственных условиях [386]. [c.85] Кроме того, при использовании сплавов отмечалось обильное образование амальгамного масла [387]. [c.85] Подбор материала для катода затрудняется тем, что приемлемый для практики металл или сплав не должен амальгамироваться в течение весьма продолжительных сроков, исчисляемых многими месяцами. [c.85] Такие длительные испытания в лабораторных условиях оказываются весьма трудоемкими. В производственных же условиях всегда могут возникнуть опасения, что металл, пригодный в качестве катодного материала в разлагателе, окажет вредное влияние на процесс, протекающий в электролизере. [c.85] Один из используемых нами способов лабораторного испытания металлов и сплавов на амальгамируемость состоит в том, что образец устанавливают в одном конце и-образной трубки, колено которой заполнено амальгамой натрия (рис. 30). На амальгаму натрия в том месте, где находится испытуемый образец, наливают слой воды или раствора щелочи. Образец жестко закрепляют и подвешивают на стальной или медной проволоке, которая проходит через пробку, герметично закрывающую конец трубки. Через эту же пробку проходит небольшая стеклянная трубочка с коленом, образующим ртутный затвор. [c.85] Если в другой конец О-образной трубки положить достаточное количество твердой 2%-ной амальгамы натрия, такой прибор может работать более суток без наблюдения. Время от времени следует проверять силу тока амальгамного элемента, замыкая его с образцом в определенных условиях, с тем, чтобы по силе тока судить об эффективности процесса. [c.86] Изучение возможности применения металлических катодов для разлагателей амальгамы осложняется тем, что многие металлы недоступны в чистом виде, а присутствие примесей легко амальгамирующихся металлов может приводить к ускорению амальгамации образца. Так, сплавы на основе железа амальгамируются довольно быстро, тем не менее, опубликованы предложения о применении сплавов на основе железа с такими металлами, как хром, ванадий, титан, марганец, никель [388, 389]. Попытки применения титана в качестве катодного материала в разлагателях амальгамы [391] оказались неудачными, поскольку титан разрушается в концентрированной щелочи. Тантал, применявшийся некоторыми исследователями [270], вследствие поглощения водорода становился слишком хрупким. Такую же хрупкость в присутствии водорода проявляет ванадий [392]. Известны предложения об использовании карбидов металлов в разлагателях амальгамы [393]. [c.86] В производственной практике для разложения амальгамы ранее применяли чугунные решетки. Хотя вследствие относительно высокого содержания углерода чугун амальгамируется значительно медленнее железа, все же срок его службы измерялся неделями, после чего чугун вновь прокаливали для деамальгамации. [c.86] Сравнение этих данных с приведенными в табл. 18 и на стр. 84 показывает, что уже при плотности тока 0,3 а см почти вся 3. д. с. амальгамного элемента расходуется на преодоление сопротивления, вызываемого перенапряжением водорода на графите. [c.87] Для снижения перенапряжения водорода предлагалось пропитывать графит солями металлов с низким перенапряжением водорода, например солями железа, кобальта, титана и никеля [82, 394]. Однако эффект такой пропитки кратковременен, так как восстановленные на графите металлы быстро амальгамируются [395]. [c.87] Позднее предлагалось пропитывать графит солями трудно-амальгамируемых металлов — молибдена, ванадия, хрома или вводить растворы солей этих металлов в разлагатели амальгамы. По сообщению Якшича [396], наблюдаемое вначале ускорение разложения амальгамы постепенно снижается, оставаясь заметным только в продолжение двух месяцев. Кроме малого срока действия при разложении амальгамы соли этих металлов вначале способствуют повышению содержания водорода в хлоре. По другим данным, добавление каждые 3 месяца в разлагатель 10 г молибдата в виде раствора концентрацией 2 г/л не влияет на содержание водорода в хлоре, однако получаемая из таких разлагателей щелочь непригодна для очистки рассола [279]. [c.87] Графит весьма чувствителен к примесям солей кальция и магния, гидроокиси которых отлагаются в виде белого налета на графите и снижают его активность. Для восстановления активности графит регенерируют прокаливанием или путем обработки окислителями, например раствором гипохлорита натрия, рассолом, насыщенным хлором, или хлорной водой. При питании разлагателей амальгамы водой после катионитовой очистки или конденсатом, графит сохраняет достаточную активность в течение нескольких лет. [c.88] К недостаткам графита относится также его сравнительно невысокая прочность, которая препятствует изготовлению графитовых катодов с интенсивно развитой поверхностью. Наконец, пористость графита, увеличивающая его рабочую поверхность, приводит к тому, что при кристаллизации щелочи в порах графита структура пор нарушается и при последующем растворении или плавлении кристаллов щелочь загрязняется графитовой пылью. [c.88] если хорошо промытые кусочки графита залить 60—65%-ным раствором щелочи, раствор останется совершенно прозрачным. Если же путем охлаждения создать условия для кристаллизации щелочи, а затем нагреть или разбавить раствор водой, он станет мутным от графитовой пыли. [c.88] Поскольку в промышленных разлагателях всегда возможна местная кристаллизация щелочи, она содержит некоторое количество графитовой пыли. Содержание пыли в щелочи резко возрастает, когда кристаллизация щелочи начинается вследствие недостаточного количества воды. [c.88] Вернуться к основной статье