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 H型電解池的工業(yè)應用有哪些?

點(diǎn)擊次數:2484    更新時(shí)間:2021-10-22
 H型電解池是用于電解的裝置,可以將電能轉化為化學(xué)能,使某些平常情況下無(wú)法自發(fā)的化學(xué)反應得以發(fā)生。H型電解池一般由電解液和兩個(gè)電極組成,電解液可以是鹽類(lèi)的水溶液也可以是熔融的鹽類(lèi)。當在電極上加上外加電場(chǎng)時(shí),電解液中的離子會(huì )被帶相反電荷的電極所吸引,靠近該電極,進(jìn)而在該電極上發(fā)生得電子或失去電子的還原或氧化反應。
  電化學(xué)在現代工業(yè)上起著(zhù)相當重要作用。其中,H型電解池的應用無(wú)疑是zui廣泛的,它包括電解工業(yè)、廢水處理、金屬加工處理與防護等。
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  氯堿工業(yè)——這是世界上zui大的電化學(xué)工業(yè),它是通過(guò)電解食鹽水,從而獲得氯氣和苛性鈉的過(guò)程。氯氣用于制備氯乙烯,進(jìn)而合成得到PVC,還可用作紙漿及紙的漂白劑和殺菌劑。工業(yè)中常用的有三種H型電解池:汞H型電解池、隔板H型電解池、離子選擇性H型電解池。由于氯的腐蝕力和電極本身的氧化,傳統碳棒或石墨陽(yáng)極已經(jīng)被RuO2涂層的鈦電極所取代,uO2涂層中含有一定量的過(guò)渡金屬氧化物,如?Co3O4等。這類(lèi)陽(yáng)極幾乎不被腐蝕,它的超電勢在4~5mV之間。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:不希望出現的析氧副反應已被降到非常低的程度(1%~3%)?。汞H型電解池,該H型電解池的生產(chǎn)能力較高,但zui大的問(wèn)題是汞的毒性。由于這種原因,這類(lèi)電池在工業(yè)上已逐漸被淘汰。隔板H型電解池缺點(diǎn)是使用壽命短,阻力大,而且可以允許所有組分通過(guò)。且氫氧化鈉的濃度不能超過(guò)10%,否則將有大量的氫氧根離子擴散到陽(yáng)極區而產(chǎn)生氯酸鹽,從而降低電解效率。選擇性膜H型電解池與隔板H型電解池類(lèi)似。不同的是隔離物是具有選擇性的隔膜,它只允許特定離子通過(guò),用它來(lái)代替隔板。用這種方法獲得的苛性鈉要比上一種機械膜電池濃度高的多。這種H型電解池消耗是這三種過(guò)程中zui低的,產(chǎn)物純度也是zui高的。目前在世界范圍內都傾向于使用選擇性隔膜H型電解池。
 ?。ǘ╇娀瘜W(xué)水處理及廢水處理
  該法不需要很多化學(xué)藥品,后處理簡(jiǎn)單,占地面積小,管理方便。用于水及廢水處理的H型電解池設計的有利因素是電極表面積/陰極電解液體積之比高。常見(jiàn)的方法有以下幾種:?電解回收———電化學(xué)方法可將溶液中的金屬離子逐步除去,因此常??梢允挂恍┛梢灾匦吕玫慕饘僭偕鰜?lái)。電化學(xué)氧化,這是一種較成熟的水處理技術(shù),并日益成為水處理的熱點(diǎn),研究范圍涉及處理印染水、制藥廢水、制革廢水和造紙黑液等。微電解法是近年來(lái)出現的一種較新的廢水處理方法。其工作原理是在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中,使鐵屑和碳粒之間形成無(wú)數個(gè)微小的原電池,并在其作用空間構成一個(gè)電場(chǎng),利用反應生成的亞鐵離子具有較強的還原能力,使某些氧化態(tài)的有機物還原成還原態(tài),并使部分有機物開(kāi)環(huán)裂解,提高了廢水的可生化性。

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