Электролиз - рассол
Cтраница 4
Примерно такой же эффект производят примеси солей железа, меди, алюминия, мышьяка. Однако количественные данные, приведенные различными авторами, несколько расходятся. При электролизе рассола, содержащего 30 мг / л ионов Fe3, выход по току снижается в среднем на 3 - 8 % по мере увеличения концентрации натрия в амальгаме. [46]
В электролизерах первого типа ртутный катод расположен на горизонтальной диафрагме, изготовленной из пористого материала, например из стеклянного пористого фильтра. Под диафрагмой находится раствор электролита, в который помещают анод, а сверху, над слоем ртути - раствор щелочи. В амальгаму погружают графитовый катод. Хлор, выделяющийся при электролизе рассола, отводится из нижнего отделения; натрий разряжается на ртутном катоде, диффундирует сквозь слой ртути и переходит в раствор, а на графите разряжается водород. Ртутный катод в этом случае выполняет роль селективной ионообменной диафрагмы, пропускающей ионы натрия и задерживающей ионы хлора. [47]
 |
Схема некоторых реакций хлора. [48] |
Разложение проходит медленно при комнатной температуре, но быстро при 70 С. Подобные реакции, при которых вещества одновременно окисляются и восстанавливаются называются реакциями диспропорционирования. На этих реакциях основываются промышленные способы получения гипохлорита натрия NaCIO, широко используемого как мягкий антисептик, и хлората натрия NaClOa, мощного средства для борьбы с сорняками. Как хлор, так и гидроксид натрия являются продуктами электролиза рассола. Если они контактируют друг с другом, получается гипохлорит натрия, при повышении температуры получается хлорат натрия. [49]
Получающаяся щелочь остается в растворе вместе с некоторым количеством неразложившейся соли, от которой ее можно отделить кристаллизацией. Эта довольно трудоемкая стадия исключается при применении метода Кастнера - Келлнера. Дно покрывают слоем ртути. Разбавленный раствор едкого натра вливают в средний отсек, а рассол - в два крайних отсека. Электролиз рассола идет между графитовыми анодами и ртутью, которая служит катодом. Хлор образуется на аноде по реакции, приведенной выше. [50]
Ванна состоит из основного круглого, открытого сверху чугунного резервуара, на дне которого находится ртуть, служащая катодом. В верхней части этого внутреннего сосуда имеются отверстия для выхода хлора и для впуска и отвода электролита. Внутренний сосуд подвешен на опорах и приводится в вращение посредством зубчатой передачи. Внутренность под этим сосудом играет роль анодного пространства, в котором происходит электролиз рассола. Кольцеобразное пространство между внешним и внутренним резервуаром является катодным; в нем находится вода или едкая щел чь. Катодом служит только та часть ртути, которая в данный момент находится под отверстиями в дне внутреннего сосуда против анодов. При вращении колокола под эти отверстия попадает в каждый следующий момент свежая ртуть, а обогащенная натрием тотчас же уносится к периферии кольцеобразного пространства и вследствие меньшего удельного веса поднимается наверх. При вращении аппарата эти шины захватывают находящуюся внизу ртуть и уносят ее в упомянутое кольцеобразное пространство. [51]
С вводом в действие на этом комбинате цеха для производства хлора и каустической соды электролизом рассола хлорида натрия необходимость в привозном жидком хлоре отпала и эксплуатация термокомпрессионной установки прекращена. [52]
Страницы: 1 2 3 4