Диафрагма - Характеристика электролиза как химического процесса

В тех случаях, когда необходимо исключить взаимодействие продуктов электролиза, образующихся на аноде и катоде, в электролизер вводится пористая перегородка - диафрагма, разделяющая его минимум на два электродных пространства - анодное и катодное. Раствор, заливаемый в анодное пространство, называется анолитом, в катодное - католитом. Диафрагмы бывают погруженные и фильтрующие. Погруженные диафрагмы должны иметь диффузионное сопротивление и быть селективно проницаемы лишь для ионов электролита, но задерживать продукты электролиза. Фильтрующие диафрагмы, обладающие низким диффузионным сопротивлением, применяют в тех случаях, когда, электролиз проводят в противоположном направлении - электролит перетекает через диафрагму из одного электродного пространства в другое, навстречу движению ионов, обуславливающих электропроводность раствора.

Диафрагмы характеризуются объемной пористостью, протекаемостью, электрическим сопротивлением. Объемная пористость диафрагмы, характеризуемая долей объема пор к общему объему диафрагмы, определяется уравнением:

G=1-dкаж/dист

Где dкаж - кажущаяся плотность диафрагмы, dист - истинная плотность. Объемная пористость измеряется в долях единицы или процентах. Протекаемость диафрагмы p зависит от площади диафрагмы, поверхности диафрагмы (S м2), толщины (д см), гидростатическое давление h (см. вод. ст.), вязкости з (спуаз) и времени протекания r (час).

P=kShr/д з

Где k - коэффициент протекаемости, величина, характерная для данного вида диафрагмы. Электрическое сопротивление диафрагмы R может быть определено из следующего соотношения:

R=сдв2/gS

Где - в - коэффициент извилистости пор, показывающий, во сколько раз длина поры превышает длину диафрагмы.

Диафрагмы должны обладать хорошей химической стойкостью в условиях электролиза и достаточной механической прочностью. Материалом для изготовления диафрагмы служат асбест, керамика, пластмассы. В некоторых случаях, например при электролиз расплавов, применяют металлические диафрагмы. В последние годы в процессе электролиза получают распространение ионитовые диафрагмы, проницаемые только для ионов одного заряда (катионы или анионы) не только препятствует взаимодействию продуктов электролиза, но и позволяют предотвратить или существенно уменьшить образование окисления или восстановления этих продуктов на электродах. В этом случае применяют либо погруженные диафрагмы, либо ионитовые.

Похожие статьи




Диафрагма - Характеристика электролиза как химического процесса

Предыдущая | Следующая