Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 2.10. Перенапряжение хлора и кислорода (в мЙ)
Материал (при 25 °С)
Плотность тока, А/м8
10
50
100
145
200
220
400
500
600
700
1000
2000
500?
7500
10 000
Перенапряжение хлора в насыщенном растворе NaCl
Платинированная платина . .
5,8
14
—
18
,__
ч
7,7
19,9
29,9
. —.
Графит...........
-
-
-
-
-
Магнетит
¦
при 17РС ........
-—
j
-
650
при 97 °С........
—
-
'-
270
- 19Д
21,2 44,5 186
- 24
- 48,2
700 340
24,5 193
26 54 251
35 87 298
161 417
467
1500 375
400
495
Перенапряжение кислорода в 1 н
растворе KOH
Платинированная платина . .
308
408
521
561
-
605
-— г
г •
638
705
721
800
850
-
920
-
-
1160
-
1280
1340
14В0
525
700
900
-
960
-
-
—- .
1090
1142
1186
-
Перенапряжение связано с замедлением скорости одной из стадий электродного цроцесса. Перенапряжение выделения водорода было подробно исследовано и достаточно освещено в литературе [13, 16].
Перенапряжение выделения хлора в различных условиях изучено менее подробно. Однако определению значения потенциала выделения хлора на графитовых анодах в условиях работы промышленных злектролизеров посвящено значительное количество работ как в нашей стране [183—185], так и за рубежом [186—190]. \ Перенапряжение выделения хлора и кислорода на платине, графите и магнетите приведено в табл. 2-10.
С увеличением плотности тока растет разница между значениями перенапряжений для кислорода и хлора. Особенно велика зта разница на платиновых электродах. Поэтому при применении платиновых анодов анодный процесс идет с очень высоким выходом хлора по току; происходит незначительный разряд кислорода на платиновом аноде из концентрированных растворов NaGI.
Невелико перенапряжение выделения хлора также на окисно-рутениевом аноде. Приводятся данные [173], что перенапряжение выделения хлора на окиснорутениевом аноде не превышает 50 мВ при плотности тока 10 кА/м2.
С ростом температуры потенциал выделения хлора несколько снижается. В табл. 2-11 приведены значения потенциалов выделения хлора на разные материалах при различных температурах.
Таблица 2-11* Потенциал выделения хлора из 22—24%-ных растворов NaCl
Плотность
Температура, °С
¦
тока,
*
А/м»
16,5 '
50
75
25
50
75
25
50
75
Плат в/н и р о -
Г
р а ф и т
M агнетит
ванная
-
платина
100
^
1,36
1,34
1,34
1,43
1,38
1,33
1,85
1,75
1,74
200
1,37
1,35
1,35
1,49
1,44
1,35
1,90
1,80
1,79
300
1,37
1,35
1,35
.1,52
1,47
1,38
1,95
1,84
1,83
400
1,38
1,36
1,35
1,55
1,48
1,40
1,98
1,87
1,87
500
1*38
1,36
1,35
1,58
1,50
1,42
2,01
1,90
1,90
600
1,39
1,36
1,36
1,61
1,51
1,44
2,04
1,92
1,91
700
1,39
1,37
1,37
1,64
1,52
1,45
2,10
1,94
1,92
800
1,40
1,38
-
1,66
1,53
1,46
2,12
1,96
1,93
900
1,40
1,38
*-
1,68
1,54
1,47
1,99
1,94
1000
1,41
1,39
¦-
1,70
1,55
1,48
-
2,01
1,95
Значение перенапряжения выделения хлора зависит' также от сорта углеграфитового материала.
Потенциал выделения хлора на одном и том же сорте графита может существенно изменяться в зависимости от предварительной проработки анода.
¦ ч
В табл. 2-12 приведены значения потенциала выделения хлора на графите из раствора 300 г/л NaCl при рН = 4,0—4,5 и различный плотностях тока и температуре в зависимости от предварительной проработки4 анодов.
Таблица 2-12* Потенциалы выделения хлора из раствора NaCl (предварительная проработка анода при плотности тока 1,25; 2,00 и 3,00 А/см2) [78]
go
Температура, °С
37
49
58
68
37
ч
49
58
68
37
49
68
0,045 0,045 0,055 0,065 0,075 0,085 0,100 0,125 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,250 1,400 1,500 1,750 2,000 2,250 2,500 2,750 3,000
1,460 1,466 1,477 1,484 1,492 1,500 1,517 1,528 1,547 1,558 1,574 1,584 1,600 1,610 1,618 1,638 1,654 1,663 1,674 1,687 1,697 1,708
При 1
1,423 1,428 1,436 1,441 1,448 1,457 1,466 1,477 1,493 1,509 1,521 1,525 1,540 1,548 1,558 1,570 1,582 1,596 1,605 1,615 1,625 1,635
П р е д в а р
,25 А/см2 1,392
1,403 1,408 1,413 1,419 1,428 1,438 1,449 1,462 1,472 1,482 1,488 1,498 1,508 1,512 1,524 1,534 1,545 1,554 1,560 1,567 1,577
1,363 1,368 1,372
1,382 1,388
1,397 1,407 1,413 1,426 1,436 1,447 1,455 1,462 1,467 1,472 1,480 1,487 1,498 1,501 1,508 1,515 1,527
и тельная проработка
При 2,0 А/см2 При 3,0 А/см2
1,362
1,448
1,467
1,484
1,507 1,516
1,544 1,560
1,575 1,582
1,605
1,623 1,631
1,646 1,654 1,661 1,670 1,679
