31. Балқымалы электролиттер электролизінің практикалық қолданылуы. Балқыламалар электролизінің кейбір ерекшеліктеріне баға беріңіз.
Балқымалы тұздардың электролизі арқылы металдарды алудың сулы ертінділерде өтетін процестерден айырмасы – ол катодтық реакцияларды кең пайдалану мүмкіндігінде болып саналады.
электролиз барысында катодта сұйық металдарды алу (алюминий, магний, натрий, литий);
сұйық электродтарды пайдалану арқылы катодтық қоспаларды алып, оларды қуу негізінде таза металдарды бөліп алу (калий, кальций);
кейбір жоғарғы температураларда балқитын металдарды қатты күйінде алу.
Анодта, балқымалар электролизі барысында өнімдер газ түрінде бөлінеді.
Балқымалардың электрөткізгіштігі сулы ертіндідегі тұздардың өткізгіштігінен әлдеқайда жоғары. Мысалы, KCl + TiCl3 қоспасының 800°С - дегі электрөткізгіштігі 100 – 500 Ом-1·м-1, ал калий хлоридінің меншікті электөткізгіштігі 30 Ом-1·м-1 ден аспайды. Температураның көтерілуімен балқымалардың электрөткізгіштігі өседі, себебі иондардың қозғалысы жоғарылайды.
Балқымалар электролизінің жылдамдығы сулы ертінділердегі электролиз жылдамдықтарынан 25 – 100 есеге дейін жоғары болады. Себебі электродтардағы ток тығыздықтары 100 кА/м2 (10 А/см2) ге дейін жетеді, сулы ертінділерде олардың шамасы 1 кА/м2 (0,1 А/см2) мәндерінен аспайды.
Әрине, кемшіліктері де жоқ емес. Мысалы, өте жоғарғы дәрежедегі электр энергиясының шығыны, экологиялық тұрғыдағы кемістіктер (улы газдардың бөлінуі).
Балқымалар электролизі арқылы алынатын металдар электролиз кезінде олардың балқу темпреатураларынан жоғарғы жағдайда және ол температурадан төмен кездерде алынады.
Жеңіл металдар, әдетте олардың балқу температурасынан жоғарғы жағдайларда алынады. Егерде металдардың балқу температурасына жақын немесе төмен жағдайларда электролиз жүргізілсе катодта кристалл түрдегі тұнбалар түзіледі. Айта кететін жәйт. Балқымалы электролиз кезінде электрлі кристалдану, сулы ертінділермен салыстырғанда өте жеңіл жүреді.
Анодтық процестер кезінде кернеу өте қатты жоғарылайды. Мұндай құбылысты анодтық эффект деп атайды. Мұндай жағдай алюминий өндірісінде көбірек орын алады. Осы кезде: ваннадағы кернеу 15 – 30 В (кейде 100 В) өсіп, анод пен электролиттің жанасу беттігінде сәулелер пайда болады. Анодтағы газдардың бөлінуінің біркелкілігі жоғалып, электролиттің анод беттігіндегі дымдануы нашарлайды. Ток көзі дүрыс таңдалмаған жағдайда, кедергі тез жоғарылап электр тогы азайып кетуі мүмкін. Анодтық эффекті болдырмау үшін, әдетте температураны немесе металл оксидтерінің концентрациясын жоғарылату қажет.
Достарыңызбен бөлісу: |