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    等离子抛光机电解方式用途及电解技术影响

      发布时间:2018-03-15 04:45

      ①水溶液电解:主要有电解水制取氢气和氧气;电解氯化钠(钾)水溶液制氢氧化钠(钾)和氯气、氢气;电解氧化法制各种氧化剂,如过氧化氢、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐等;电解还原法如丙烯腈电解制己二腈;湿法电解制金属如锌、镉、铬、锰、镍、钴等;湿法电解精制金属如铜、银、金、铂等。此外 电解,电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过水溶液电解来实现的。②熔融盐电解:主要包括:金属冶炼,如铝、镁、钙、钠、钾、锂、铍等;金属精制,如铝、钍等,等离子抛光机;此外,还有将熔融氟化钠电解制取元素氟等。 电解所用主体设备电解槽的形式,可分为隔膜电解槽和无隔膜电解槽两类。隔膜电解槽又可分为均向膜(石棉绒)、离子膜及固体电解质膜(如-Al2O3)等形式;无隔膜电解槽又分为水银电解槽和氧化电解槽等。 电极上发生的过程,可分简单电子传递、气体释放、金属腐蚀、金属析出、氧化物生成和有机物二聚等类型

      电解用途电解广泛应用于冶金工业中,如从矿石或化合物提取金属(电解冶金)或提纯金属(电解提纯),以及从溶液中沉积出金属(电镀)。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的;电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。电解水产生氢气和氧气。水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2(g)和O2(g)。电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段,许多很难进行的氧化还原反应,都可以通过电解来实现。例如:可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟,熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。电解工业在国民经济中具有重要作用,许多有色金属(如钠、钾、镁、铝等)和稀有金属(如锆、铪等)的冶炼及金属(如铜、锌、铅等)的精炼,基本化工产品(如氢、氧、烧碱、氯酸钾、过氧化氢、乙二腈等)的制备,还有电镀、电抛光、阳极氧化等,都是通过电解实现的。

      电解质在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。化合物导电的前提:其内部存在着自由移动的阴阳离子。 离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电;共价化合物:某些也能在水溶液中导电(如HCl,为非电解质) 强电解质一般有:强酸强碱,大多数盐,活泼金属的氧化物、氢化物;弱电解质一般有:(水中只能部分电离的化合物)弱酸(可逆电离,分步电离多元弱酸,弱碱(如NH3H2O)。另外,水是极弱电解质。 导电的性质与溶解度无关 注:能导电的不一定是电解质判断某化合物是否是电解质,不能只凭它在水溶液中导电与否,还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如,判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水(20 ℃时在水中的溶解度为2.4×10-4 g),溶液中离子浓度很小,其水溶液不导电,似乎为非电解质。但溶于水的那小部分硫酸钡却几乎完全电离(20 ℃时硫酸钡饱和溶液的电离度为97.5%)。因此,硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况,也是电解质。从结构看,对其他难溶盐,只要是离子型化合物或强极性共价型化合物,尽管难溶,也是电解质。 氢氧化铁的情况则比较复杂,Fe3+与OH-之间的化学键带有共价性质,它的溶解度比硫酸钡还要小(20 ℃时在水中的溶解度为9.8×10-5 g);而落于水的部分,其中少部分又有可能形成胶体,其余亦能电离成离子。但氢氧化铁也是电解质。 判断氧化物是否为电解质,也要作具体分析。非金属氧化物,如SO2、SO3、P2O5、CO2等,它们是共价型化合物,electroetching,液态时不导电,所以不是电解质。有些氧化物在水溶液中即便能导电,但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质,溶液中导电的不是原氧化物,如SO2本身不能电离,而它和水反应,电解去毛刺机,生成亚硫酸,亚硫酸为电解质。金属氧化物,如Na2O,MgO,CaO,Al2O3等是离子化合物,它们在熔化状态下能够导电,因此是电解质。 需要注意的是,氯化铝(AlCl3)是电解质,但是是共价化合物而不是离子化合物。 可见,电解质包括离子型或强极性共价型化合物;非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物。电解质水溶液能够导电,是因电解质可以离解成离子。至于物质在水中能否电离,是由其结构决定的。因此,由物质结构识别电解质与非电解质是问题的本质。 另外,有些能导电的物质,如铜、铝等不是电解质。因它们并不是能导电的化合物,而是单质,不符合电解质的定义。 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如蔗糖、酒精等。 电解生成物规律 十六字要诀: 阴得阳失 :电解时,阴极得电子, 发生还原反应,阳极失电子,发生氧化反应; 阴精阳粗 :精炼铜过程中,阴极使用精铜,阳极使用粗铜,最后阳极逐渐溶解,且产生阳极泥; 阴碱阳酸 :在电解反应之后,不活泼金属的含氧酸盐会在阳极处生成酸,而活泼金属的无氧酸盐会在阴极处生成碱; 阴固阳气 :电解反应之后,阴极产生固体及还原性气体,而阳极则生成氧化性强的气体。

      电解影响因素判断电解过程优劣的主要标准是单位产品电耗,其高低取决于电解过程的电流效率和电压效率。电流效率单位产品的理论耗电量与实际耗电量之比。理论耗电量可用法拉第定律计算: 电解此式表明,电解时析出的物质量q与析出物质的原子量m、电流强度I及电解时间t成正比,而与电解过程中得失电子数n及法拉第常数F成反比。在正常情况下电流效率比较高。电压效率电解时电解质的理论电解电压与实际电解电压之比。后者即是电解槽的槽电压。槽电压是理论电解电压、超电压和输电导体电压损失之和。影响槽电压大小的因素很多,除前述影响超电压的因素外,还有导线与电极之间的接触电压、隔膜材料、电解槽结构、电流密度等。槽电压通常远大于理论电解电压,导致电压效率很低。因此,降低超电压和输电导体的电压损失是提高电压效率的关键。多年来,人们围绕这一问题进行了多方面的研究,不断改善电解槽结构和电极材料。在电极材料方面的研究,集中于电极材质的选择。在阳极方面由石墨电极发展为钛电极、钛铂铱电极、钛钌电极及其他非钌电极。此外,还开发了有许多特殊用途的二氧化锰电极、二氧化铅电极等。在阴极方面,由铁阴极发展成多孔阴极。近年来,又发展了一种新型氧气电极过程,将燃料电池的原理应用于电解工业中。无论是阴极或阳极,都有在电极基体表面涂加活性物质的趋势,目的是使电极具有催化作用(称为电催化法),通过降低槽电压以达到节省电能的目的。

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