Головна

Частка падіння напруги від анодних ефектів | Процеси в рідкому шарі анода | Процеси в обпаленої частини анода |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

Причини виділення натрію та інших металів на катоді

  1. Синтез І ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ НАНОЧАСТИНОК МЕТАЛІВ
  2. I. Основи теорії корозії металів.
  3. II. Не суди інших і не будь самовпевнений
  4. III Друга половина весни. - Вудіння ельца. - Ловля головня і шересперов нахлистом. - Ловля шересперов плавом і на штучну рибку. - Весняна ловля на інших місцях
  5. IV. Про те, як переконувати інших
  6. " Закрите "і" відкрите "в інших школах
  7. А) виділення металів з нафтової золи.

З знаходяться в розплаві іонів на електродах розряджаються ті, які володіють найбільш позитивним (катіони) або негативним (аніони) потенціалом розряду.

З усіх іонів за величиною потенціалів розряду на електродах повинні виділятися Al+3 і Про-2 . Основним катодних процесом є розряд іонів алюмінію, але він супроводжується побічними процесами:

 * Розчиненням алюмінію в електроліті;

 * Розрядом іонів натрію;

 * Карбідоутворення.

Основна реакція катодного процесу:

Al+3 + 3е ® Al 0

Встановлено, що єдиним витрачаються компонентом є Al2O3, Розряд інших іонів можливий при відхиленнях від нормальних умов електролізу.

Шар розплавленого алюмінію, що накопичується на подине, стикається з електролітом, що призводить до хімічної взаємодії алюмінію з кріолітогліноземних розплавом. Відбувається розчинення алюмінію в електроліті і в підсумку - зниження виходу за струмом.

Розчинення алюмінію в електроліті може йти двома шляхами:

1. Метал взаємодіє зі своєю сіллю і при цьому відбувається утворення субсоедіненій (зниженої валентності):

Al + AlF3 ® AlF,

Al 0 + Al+3 ® Al +

Із зростанням змісту AlF3 в електроліті втрати Al збільшуються.

2. Метал взаємодіє з розплавленою сіллю іншого металу:

Al + NaF ® Na + AlF3,

В системі NaF - AlF3 найменші втрати алюмінію спостерігаються при КО = 2,6 - 2,8, тобто 27% Al.

Розчинений алюміній за рахунок циркуляції електроліту виноситься в пріанодном простір, де окислюється анодними газами, що призводить до значних втрат металу.

З підвищенням температури розчинність Al зростає і, отже, збільшуються втрати металу.

З додаванням CaF2, MgF2 втрати алюмінію падають. Це пояснюється збільшенням в'язкості розплаву, що ускладнює перенесення розчиненого металу до поверхні розплаву і окисленні газами. Розчинність алюмінію зменшується при підвищенні поверхневого натягу на межі метал - електроліт.

Катодний процес може ускладнюватися спільним розрядом іонів Na+ і Al+. Алюміній є більш електропозитивні ніж натрій, однак при великій концентрації іонів натрію і високій температурі може спостерігатися розряд іонів Na+ з утворенням металу:

Na+ + Е ® Na

Витрата електроенергії на виділення натрію знижує вихід по току. Тому вести електроліз потрібно за умов, що виключають можливість виділення натрію на катоді:

· Працювати з кислим електролітом КО = 2,4 - 2,6;

· Уникати перегріву електроліту;

· Не допускати підвищення напруги.

При нормальних умовах виділення алюмінію на катоді відбувається на поверхні розплавленого алюмінію, який і є катодом. За певних умов можлива взаємодія алюмінію катодного з вугільними блоками з утворенням карбіду:

Al + С ® Al4С3

Карбід - це тугоплавкое з'єднання, що накопичується на подине у вигляді складного осаду, володіє великим електроопору, що призводить до підвищеної витрати електроенергії. При наявності Al4С3 змінюється смачиваемость алюмінієм вугільної подини, поверхневий натяг його падає, що сприяє проникненню металу в пори і тріщини. У товщі блоків метал взаємодіє з вуглецем, утворюючи карбід, а це супроводжується збільшенням обсягу блоку на 20%. В результаті подина спучується і руйнується.

Освіта карбіду можливо і в обсязі електроліту. Через взаємодії розчиненого алюмінію з вуглецем вугільної піни утворюється карбід осідає на подину у вигляді осаду. Утворенню карбіду сприяють:

 * Підвищені температури електроліту,

 * Місцеві перегріви,

 * Підвищений вміст NaF,

 * Забруднення електроліту вугільними частинками.



Електрохімічне і хімічне окислення анода | Безпека праці при обслуговуванні анодів