Составляющий - электролит
Cтраница 2
При электролизе основным процессом является разложение солей магния с выделением на катоде магния, а на аноде - хлора. Протекание этого первичного процесса подтверждается тем, что напряжение разложения MgCl2 ниже напряжения разложения остальных хлоридов - составляющих электролита. Напряжение разложения ( в В) хлорида магния, рассчитанное по термодинамическим данным, равно 2 52 В лри 700 С, 2 49 В при 750 С и 2 46 В при 800 С. [16]
Служебные свойства деталей, восстановленных нанесением гальванических покрытий, определяются: прочностью соединения покрытия с поверхностью детали, твердостью, износостойкостью, внутренними напряжениями и усталостной прочностью. Наиболее критичны для указанных свойств следующие величины процесса: плотность и вид тока, вид и массовая доля составляющих электролита, температура и скорость перемещения электролита у поверхности катода. [17]
При концентрации глинозема в электролите выше 1 - 2 % напряжение на ванне обычно не превышает 4 - 4 3 В. Однако снижение содержания А12О3 ниже 1 % ведет к возникновению анодного эффекта, характеризующегося резким возрастанием напряжения на ванне до 30 - 40 В и повышением расхода электроэнергии. Вследствие разогрева электролита быстрее начинают расходоваться аноды и интенсифицируется улетучивание составляющих электролита. Добавка новых порций глинозема прекращает анодный эффект. [18]
Теоретически составляющие электролита не участвуют в процессе электролиза, и, следовательно, количество электролита в ванне должно оставаться постоянным. Практика работы показывает, что при производстве алюминия наблюдается расход различных составляющих электролита от 35 до 80 кг на 1 т алюминия в зависимости от состояния технологического режима электролизера. Это объясняется поглощением электролита угольной футеровкой; разложением его составляющих примесями, вводимыми с сырьем, а также с продуктами коксования самообжигающегося анода; улетучиванием и потерями при извлечении угольной пены. Наибольший расход электролита наблюдается в послепусковой период работы электролизера, когда электролитом интенсивно пропитывается футеровка и интенсивно улетучиваются его составляющие. Повышенный расход составляющих электролита наблюдается и при всех отклонениях от нормальной работы электролизера. [19]
Наиболее высокая температура развивается вблизи анода, т.е. в центральной части электролизера. На участках с пониженной температурой электролит затвердевает, образуя на боковых стенках гарниссаж, а на открытой верхней поверхности - корку. Глинозем, необходимый для восполнения его убыли в электролите, периодически или непрерывно загружают на поверхностную корку, где он подогревается. Свежие порции глинозема в электролит подают путем пробивания специальным механизмом отверстия в корке, через которое очень текучий порошок глинозема быстро просыпается в ванну расплава и растворяется в нем. При концентрации глинозема в электролите более 1 - 2 % напряжение на ванне обычно не превышает 4 - 4 3 В. Однако при снижении содержания А12О3 менее 1 % возникает анодный эффект, характеризующийся резким возрастанием напряжения на ванне до 30 - 40 В и повышением расхода электроэнергии. Вследствие разогрева электролита быстрее начинают расходоваться аноды и интенсифицируется улетучивание составляющих электролита. Добавка новых порций глинозема прекращает анодный эффект. [21]
Потенциал Доннана и, следовательно, сорбция электролита, обратно пропорциональны степени набухания и прямо пропорциональны плотности поперечных связей. Поскольку равновесие Доннана определяется свойствами электрического поля, которые зависят от полного заряда как фиксированных, так и подвижных групп, то именно эти параметры влияют на величину потенциала Доннана. Падение эффективности уменьшения содержания электролита в мембране с увеличением концентрации раствора обусловлено увеличением способности ионов устранять концентрационные различия за счет диффузии s постоянном электрическом поле. Электрическое поле является постоянным, так как концентрация фиксированных зарядов в мембране постоянна. Равновесие между такими противоположными процессами смещения приводит к уменьшению потенциала Доннана и увеличению содержания электролита в мембране. Противокатионы с высокой плотностью заряда [ маленький размер и ( или) высокая валентность ] и коионы с низкой плотностью заряда уменьшают до минимума изменение содержания электролита. Это влияние обусловлено максимальным притяжением противоионов и минимальным отталкиванием коионов фиксированными ионными группами. Кроме этих эффектов взаимодействия с мембраной и отталкивания от нее, противоионы с высокой и коионы с низкой плотностью заряда подавляют образование пар коионов между подвижными ионами. В результате этого внешние силы, например электрическое поле, наведенное фиксированными зарядами мембран, оказывают более сильное влияние, чем в случае воздействия сильных ассоциатов между составляющими электролита. С другой стороны, когда пары и комплексы ионов образуются про-тивоионами и коионами, соединение может вести себя как агрегат с эффективной плотностью заряда, соответствующей относительным количествам положительных и отрицательных зарядов. [22]
Страницы: 1 2