電解槽是指用于電解質(zhì)�(chǔ)存的�,它是用于電解反�(yīng)講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。它由槽�、陽極和陰極組成,多�(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔�。目前有水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽這三類電解槽�
一、根�(jù)隔膜 電解�是電解所用主體設(shè)備的形式,可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向�(石棉絨)、離子膜及固體電解質(zhì)膜(如�-Al2O3)等形式;無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等� �、根�(jù)電解� 工業(yè)中使用的電解槽由槽體、電解液、陽極和陰極組成,多�(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔�。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類� 1)水溶液電解� 水溶液電解槽的形�,可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向�(石棉絨)、離子膜及固體電解質(zhì)膜(如�-Al2O3)等形式;無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等� 采用不同的電解液�(shí),電解槽的結(jié)�(gòu)也有所不同� 水溶液電解槽分有隔膜和無隔膜兩類。一般多用隔膜電解槽。在氯酸鹽生�(chǎn)和水銀法生�(chǎn)氯氣和燒堿時(shí),采用無隔膜電解槽。盡量增大單位體積內(nèi)的電極表面積,可以提高電解槽的生�(chǎn)�(qiáng)�。因�,現(xiàn)代隔膜電解槽中的電極多為直立�。電解槽因內(nèi)部部件材�(zhì)、結(jié)�(gòu)、安裝等不同表現(xiàn)出不同的性能與特�(diǎn)� 2)熔融鹽電解� 多用于制取低熔點(diǎn)金屬,其特點(diǎn)是在高溫下運(yùn)�(zhuǎn),并�(yīng)盡量防止水分�(jìn)�,避免氫離子在陰極上還原。例如制取金屬鈉�(shí),由于鈉離子的陰極還原電位很�(fù),還原很困難,必須用不含氫離子的無水熔融鹽或熔融的氫氧化�,以免陰極析出氫。為此電解過程需在高溫下�(jìn)�,例如電解熔融氫氧化鈉時(shí)� 310�,如其中含有氯化鈉成為混合電解質(zhì)�(shí),電解溫度�650℃左�。電解槽的高溫可以通過改變電極間距,將歐姆電壓降所消耗的電能�(zhuǎn)�?yōu)闊崮軄磉_(dá)�。電解熔融氫氧化鈉時(shí),槽體可用鐵或鎳,電解含有氯化物的熔融電解質(zhì)�(shí)常由于原料中不可避免地帶入少量水�,會(huì)使陽極生成潮濕的氯氣,對(duì)電解槽的腐蝕作用很強(qiáng),因此電解熔融氯化物的電解槽,一般用陶瓷或磷酸鹽材料,而不受氯氣作用的部位可用�。熔融鹽電解槽中的陰、陽極產(chǎn)�,同樣要求妥善隔開,而且�(yīng)盡快由槽中引�,以免陰極產(chǎn)物金屬鈉長時(shí)間飄浮在電解液表�,會(huì)�(jìn)一步與陽極�(chǎn)物或空氣中的氧起作用� 3)非水溶液電解槽 由于非水溶液電解槽在制取有機(jī)�(chǎn)品或電解有機(jī)物時(shí),常伴隨有各種�(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),使其�(yīng)用受到限�,工�(yè)化的不多。一般采用的有機(jī)電解液,電導(dǎo)率低,反�(yīng)速度也小。因�,必須采用較低的電流密度,極間距盡量縮小。采用固定床或流化床的電極結(jié)�(gòu)有較大的電極表面�,可提高電解槽生�(chǎn)能力� �、根�(jù)電極的連接方式 電解槽按電極的連接方式,可分為單極式和�(fù)極式兩類電解�。單極式電解槽中同極性的電極與直流電源并�(lián)連接,電極兩面的極性相�,即同時(shí)為陽極或同時(shí)為陰極。復(fù)極式電解槽兩端的電極分別與直流電源的正負(fù)極相�,成為陽極或陰極。電流通過串聯(lián)的電極流過電解槽�(shí),中間各電極的一面為陽極,另一面為陰極,因此具有雙極性。當(dāng)電極總面積相同時(shí),�(fù)極式電解槽的電流較小,電壓較�,所需直流電源的投資比單極式者省。復(fù)極式一般采用壓濾機(jī)�(jié)�(gòu)形式,比較緊�。但易漏電和短路,槽�(jié)�(gòu)和操作管理比單極式復(fù)�。單極式電解槽截面一般為長方形或方形,圓筒形占地�,空間利用率低,采用較少�
電解槽是�(dāng)直流電通過電解槽時(shí),在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反�(yīng),在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反�(yīng),以制取所需�(chǎn)��
1、電解的概念
使電流通過電解�(zhì)溶液而在�、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解�
注意�
?、匐娏鞅仨毷侵绷鞫皇墙�?�
②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電��
在電解反�(yīng)中,電能�(zhuǎn)化為化學(xué)��
2、構(gòu)成電解池的條�
?�?)直流電��
�2)兩�(gè)電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽極,與電源的負(fù)極相連的電極叫做陰極�
?�?)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解�(zhì)�
3、電解質(zhì)�(dǎo)電的�(shí)�(zhì)
�(duì)電解�(zhì)溶液(或熔融�(tài)電解�(zhì))通電�(shí),電子從電源的負(fù)極沿�(dǎo)線流入電解池的陰極,電解�(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反�(yīng);電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子(有的是組成陽極的金屬原子失去電子)�(fā)生氧化反�(yīng),電子從電解池的陽極流出,并沿導(dǎo)線流回電源的正極。這樣,電流就依靠電解�(zhì)溶液(或熔融�(tài)電解�(zhì))里陰、陽離子的定向移�(dòng)而通過溶液(或熔融�(tài)電解�(zhì)�,所以電解質(zhì)溶液(或熔融�(tài)電解�(zhì))的�(dǎo)電過�,就是電解質(zhì)溶液(或熔融�(tài)電解�(zhì))的電解過程�
技�(shù)要求�
1、電解槽必須保證流動(dòng)性好,成分均��
2、陰極板與陽極籃�(shí)�(xiàn)手動(dòng)升降與移�(dòng)�
3、電解槽材料為耐酸性材料;
4、在洗脫和再生過程中,對(duì)�(yīng)溶液可以控制,并流出液分開存��
5、電解液通過交換樹脂的流量可��
6、陰極板、陽極籃的材�(zhì)為金屬鈦�
電解槽廣泛應(yīng)用于冶金、電�、化工等行業(yè)的酸洗磷�,電解,鍍銅,鍍鎳,鍍鋅,鍍鈀,鍍金等生產(chǎn)工藝�