Применение электролиза

Техническое применение электролиза
Электролиз обширно употребляется в металлургии для получения незапятнанных металлов из их соединений. Процесс ведется с растворимыми либо с нерастворимыми анодами в растворе либо в расплаве солей. В первом случае анодом служит неочищенный металл. Он электролитическим методом переводится в раствор, а потом в очищенном виде осаждается на катоде.
Примером электролиза с растворимым анодом может служить электролитическое рафинирование (от франц. слова «raffiner»—очищать) меди. Процесс электролиза протекает согласно вышеперечисленной схеме в электролитической ванне, заполненной веществом сернокислой меди CuS04; анодами служат плиты, отлитые из неочищенной меди, меж ними помещаются тонкие (1 мм) листы незапятанной меди. При электролизе медь анодов перебегает в раствор, а потом осаждается на катодах; примеси выпадают на дно ванны в виде шлама (осадка). Расход электроэнергии при всем этом 300 квт/ч на тонну. Электролитическая медь содержит наименее 0,1% примесей. Это очень значительно наращивает ее удельную проводимость. Удельная проводимость меди с примесями (порядка 1,5%) 57, а электролитической меди 61. Высочайшая чистота металлов является существенным преимуществом электролитического метода их получения.
Примером электролиза в расплавленной среде с нерастворимым анодом может служить получение алюминия из криолитоглиноземных расплавов. Дно ванны (подина) служит катодом электролизера, а угольные блоки, подвешенные в ванне, — анодом. Ванна заполняется расплавленным электролитом, температура которого при обычном ходе процесса должна быть около 950° С. Эта температура поддерживается теплом, выделяемым током, проходящим через ванну. Электролиз глинозема (окиси алюминия) вызывает его распад на железный алюминий, выделяющийся на катоде — на деньке ванны, и на кислород. Последний с углеродом анода образует окись углерода СО и углекислый газ С02. Вследствие электролиза содержание глинозема в электролите миниатюризируется, потому для поддержания концентрации электролита в него периодически добавляется глинозем и электролит перемешивается. На получение 1 т алюминия затрачивается 17 500 квт/ч электроэнергии.
Вообщем, на электролиз металлов в расплавах требуется существенно большие издержки электроэнергии, чем на электролиз в аква средах. Но для ряда металлов электролиз вероятен исключительно в расплавах.
Электрометаллургия алюминия является одним из огромнейших промышленных потребителей электроэнергии, потому целенаправлено строительство соответствующих заводов близ источников дешевенькой электроэнергии — массивных гидроэлектростанций (к примеру, Днепровский дюралевый завод близ Днепрогэса).
Очень широка область внедрения электролиза в хим промышленности. А именно, методом электролиза выходит ряд химикалий, необходимых для производства минеральных удобрений.
Для получения очень незапятнанных водорода и кислорода используют электролиз аква раствора едкого натра при никелевых электродах. Водород в химических реакциях подобен металлам, потому он выделяется на катоде, а на аноде выделяется кислород. Расход электроэнергии для получения 1 .м3 водорода и 0,5 ж3 кислорода составляет 4,5 квт/ч.
Комментарии
Применение электролиза — Комментариев нет