为什么电解食盐水时石墨电极会剥落电解食盐水时石墨电极会剥落,因为在进行电解反应的装置.电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。
按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。
当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品。
对电解槽结构进行优化设计,合理选择电极和隔膜材料,是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
电解槽结构采用不同的电解液时,电解槽的结构也有所不同。
水溶液电解槽分有隔膜和无隔膜两类。
一般多用隔膜电解槽。
在氯酸盐生产和水银法生产氯气和烧碱时,采用无隔膜电解槽。
尽量增大单位体积内的电极表面积,可以提高电解槽的生产强度。
因此,现代隔膜电解槽中的电极多为直立式。
电解槽因内部部件材质、结构、安装等不同表现出不同的性能与特点。
例如按电极的连接方式,可分为单极式和复极式两类电解槽(见图)。
单极式电解槽中同极性的电极与直流电源并联连接,电极两面的极性相同,即同时为阳极或同时为阴极。
复极式电解槽两端的电极分别与直流电源的正负极相连,成为阳极或阴极。
电流通过串联的电极流过电解槽时,中间各电极的一面为阳极,另一面为阴极,因此具有双极性。
当电极总面积相同时,复极式电解槽的电流较小,电压较高,所需直流电源的投资比单极式者省。
复极式一般采用压滤机结构形式,比较紧凑。
但易漏电和短路,槽结构和操作管理比单极式复杂。
单极式电解槽截面一般为长方形或方形,圆筒形占地大,空间利用率低,采用较少。
阴、阳两极间距是影响槽电压的重要因素之一。
随极间距增大,槽内欧姆电压降增大,槽电压升高。
尤其是在大电流工作时,这种电压损失更为严重。
现代电解槽采用各种措施以降低极间距,如采用扩散阳极、改性隔膜制成零极距电解槽结构等。
电解液在电解槽内的停留时间,不仅影响设备的生产能力,而且在某些情况下,会影响电解过程的电流效率,如电解法制氯酸钠,由于中间产物次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO3)间的化学反应速度非常缓慢,如长时间留在电解槽内,不仅降低电解槽利用率,而且次氯酸根离子会在阳极表面氧化,或在阴极表面还原,降低电流效率。