Противоток - электролит
Cтраница 2
Ионы ОН, прошедшие за мембрану в среднее пространство, встречая противоток электролита, не могут подходить к аноду. В сочетании с ионами Na они дают щелочь, которая выводится из среднего пространства, как готовый продукт, по составу, соответствующий обычной диафрагменной каустической соде. [16]
Для уменьшения опасности попадания этих примесей к катоду применяют разделение католита и анолита диафрагмой и противоток электролита из катодного пространства в анодное навстречу мигрирующим катионам. [17]
 |
Прибор для разделения изотопов калия путем миграции ионов.| Приоор для разделения изотопов лития путем миграции ионов. [18] |
Разная подвижность изотопных ионов может быть использована для их разделения также путем электролиза расплавленных солей без противотока электролита. К катоду подводился хлор, который хлорировал выделяющийся металлический литий, обогащенный легким изотопом, и возвращал его в расплав. Через прибор в течение 8 дней было пропущено 300 ампер-час. В более ранних работах [297] таким же путем были частично разделены изотопы меди, серебра и цинка электролизом расплавленных хлоридов этих металлов. [19]
 |
Зависимость выхода по току от концентрации NaCl в рассоле. [20] |
Для уменьшения проникания ионов ОН - в анодное пространство под действием электрических сил все современные ванны работают с противотоком электролита, движущегося из анодного пространства в катодное, и гидроксильных ионов. Встречный поток электролита тормозит их движение к аноду. [21]
Применяя полностью заполненное катодное пространство и выбирая рациональные конструктивные формы катода, можно обеспечить равномерность давления фильтрации и равную скорость противотока электролита по всей высоте диафрагмы и при большой высоте-электродных элементов электролизеров. [22]
Количество щелочи, поступающей на линию А В, наоборот, при противотоке будет убывать, так как из общего количества щелочи т - J - п, поступавшей при неподвижном электролите, противотоком электролита будет уноситься обратно к катоду г г-э. Общее количество поступившей щелочи будет т п - г, причем г будет быстро возрастать с увеличением скорости противотока. В результате зона нейтрализации отодвинется от анода с линии А В, на новую линию, предположим АВ. [23]
При низкой концентрации щелочи в католите, когда скорость противотока существенно превышает скорость движения ионов ОН -, поры диафрагмы в основном заполнены кислым хлорсо-держащим анолитом. Когда скорость противотока электролита равна или близка к скорости движения гидроксильных ионов, граница между кислым анолитом и щелочным католитом находится в толще диафрагмы. При очень высокой концентрации щелочи в католите ( более 155 г / л), когда скорость противотока меньше скорости движения ионов ОН -, диафрагма полностью пропитана католитом и граница между анолитом и католитом проходит в жидкости, находящейся с анодной стороны диафрагмы. [24]
 |
Прибор для разделения изотопов путем миграции ионов. [25] |
Достигаемое при этом разделение очень невелико, но оно может быть сильно увеличено созданием противотока электролита, при котором суммарный перенос ионов К к аноду точно компенсирует их электролитический перенос к катоду. Тогда электролиз происходит стационарно относительно общего количества переносимых ионов, но не относительно каждого из изотопов. Через сечение электролитической ячейки переносится относительно больше того изотопа, ионы которого более подвижны, и этот изотоп концентрируется в катодномпро-странстве. [26]
Если, например, катионы обоих изотопов калия К39 и К41 имеют разную подвижность, то при электролизе КС1 более подвижный ион будет несколько опережать менее подвижный при их движении к катоду. Достигаемое при этом разделение очень невелико, но оно может быть сильно увеличено созданием противотока электролита, при котором суммарный перенос ионов К к аноду точно компенсирует их электролитический перенос к катоду. Тогда электролиз происходит стационарно относительно общего количества переносимых ионов, но не относительно каждого из изотопов. Через сечение электролитической ячейки переносится относительно больше того изотопа, ионы которого более подвижны, и этот изотоп концентрируется в катодном пространстве. [27]
В ваннах этого типа, так же, как и в процессе с колоколом, применяется противоток электролита, и, кроме того, анолит и католит разделены диафрагмой. [28]
Эти побочные и вторичные процессы, приводящие к снижению выхода по току, взаимосвязаны, так как смешение продуктов электролиза приводит к образованию ионов ОС1 - и С1О3, которые могут участвовать в катодном и анодном процессах, вызывающих уменьшение выхода по току. Ниже будут р ас-смотрены закономерности, определяющие выход по току при электролизе с неподвижным электролитом и с противотоком электролита. [29]
Все эти побочные процессы снижают выход ло току по основным продуктам, особенно окисление NaCIO до NaClOs, на которое затрачивается наиболее значительная доля электрического тока. Для предотвращения возникновения вторичных процессов или их уменьшения необходимо, чтобы продукты электролиза не смешивались, поэтому применяют противоток электролита и пористую диафрагму, которая разделяет катодное и анодное пространства. [30]
Страницы: 1 2 3