Опять про бертолетку...

[SENTRY]

Нашел несколько тем по даному вопросу уже, но в них не оказалось ответов на вопросы, что возникли у меня:

 

Интересует непрерывный процесс:

Поскольку при электролизе раствора хлорида калия ничего, кроме солей хлорсодержащих кислородных кислот не получится, то интересует возможность непрерывного электролиза раствора, с периодическим отключением и охлаждением, для выгребания малорастворимой бертолетки с дна ванны, нужно будет только досыпать хлорид калия периодически.

Теперь, по порядку:

1. Это вообще возможно? Не будет ли раствор при температуре 50-60 град загрязняться гипохлоритами и хлоритами так, что нужно будет кипятить раствор?

2. Читал в интернете, что для графитового анода для увеличения выхода нужен дихромат, а для анода из соединений марганца или свинца - фториды. Так ли это, или дихромат даст с любым анодом хорошие результаты?

3. Какова оптимальна плотность тока? И правда ли, что нужно ограничивать ток на единицу обьема раствора? Думаю рассчитывать все под ток около 150-250А.

4. Каково оптимальное напряжение? Естественно, нужно минимизовать потери электричества, но чтобы все было нормально. 5-6В как пишут - это ок? Может взять поменьше? Нагрев раствора будет осуществляться отдельным нагревателем и термопарой для стабилизирования температуры.

5. Устойчиво ли оргстекло в таких условиях (корпус ванны, полиметилметакрилат)?

 

И главное:

 

Что еще, кроме известных платины, оксида свинца и оксида марганца будет устойчиво в качестве анода в таких условиях? Может, тантал, титан (он устойчив в царской водке), вольфрам или еще что из малораспространенных металлов?

 

 

Спасибо заранее за подсказки.

Изменено 4 Апреля, 2011 в 13:38 пользователем SENTRY

[Константин Д]

может быть это вам поможет

Изменено 4 Апреля, 2011 в 18:03 пользователем Константин Д

[Бертолле]

 

3. Какова оптимальна плотность тока? И правда ли, что нужно ограничивать ток на единицу обьема раствора? Думаю рассчитывать все под ток около 150-250А.

 

 

Что еще, кроме известных платины, оксида свинца и оксида марганца будет устойчиво в качестве анода в таких условиях? Может, тантал, титан (он устойчив в царской водке), вольфрам или еще что из малораспространенных металлов?

 

 

Спасибо заранее за подсказки.

150 - 200А это слишком много, если конечно не проводить электролиз сразу гдето литров 50-ти, будет слишком быстрое осыпание электродов и нагревание р-ра, да и собрать такую мощьную аппаратуру достаточно трудоемко.

титан должен подойти, но непроверял сам лично

[Русский по сердцу по уму]

Отвечу не по порядку:

 

графитовый анод при температуре 50-60 гр (в зависимости от диаметра и длины конечно) и одного цикла не протянет, "сыпаться" будет сильно! На собственном примере скажу, что при 65 градусах 8 мм диаметр, 200 мм длина, при плотности тока ~35 мА/cм3, за 35 часов превращается в огрызок. Оптимальная температура будет 35-40 градусов, если анод из графита.

Лучше конечно покрыть двуокисью свинца, и хватит на долго и температуру можно поднять.

Про двуокись магния не знаю, но вроде на графит "налепливают" соль и термически разлагают.

На 100 мл раствора не больше 2 А, как в сети пишут.

150-250 А , с таким током на промышленные объемы выйдете, тогда Вам ванна нужна или аквариум, да побольше. Да и возиться с графитом нет смысла, в таких масштабах, либо платина, либо двуокисью покрывать.

Лучше тогда не напрямую, а через хлорат натрия (растворимость больше) и потом обменной реакцией с хлоридом калия.

 

 

Лучше еще посоветоваться с профессионалами в таком вопросе, т.к. у меня объем электролизера максимум на 400 мл был, и выход после очистки продукта (на прямую без обменных реакций)больше 60% не составлял.

 

 

Опоздал с ответом!

Изменено 4 Апреля, 2011 в 18:35 пользователем Русский по сердцу по уму

[akula]

И самое главное - халявной электроэнергией запаситесь!

[tixmir]

Свет в подъезде общий....

[popoveo]

Когда-то пытался оптимизировать процесс...

 

Бихромат/фторид не обязателен, но сильно повышает выход по току.

При электролизе хлорида натрия и обменной реакции с хлоридом калия выход по току возрастает на 30-40%.

Ни с графитом, ни с оксидными электродами непрерывный процесс не получится - они сыпятся механически, загрязняя раствор, только платина. На титане и тантале действительно сначала выделяется хлор, но они достаточно быстро разрушаются, вываливаясь в виде гидроксидов. Молибден и вольфрам корродируют практически мгновенно.

Силу тока лучше рассчитывать исходя из нагрева электролита (идеально - 60гр для NaCl) и никаких косвенных подогревов с термопарами не надо, но плотность тока не должна быть ниже 10-15А/дм^2. Наилучшие выходы у меня получались при плотности 25А/дм^2, но при этом быстро разрушаются электроды. Вообще, решите, что для Вас важнее, выход по току или стойкость электродов? Если первое - увеличивайте температуру и плотность тока, если второе, то наоборот.

Да, кстати, на электроде из PbO2 будет приличная примесь перхлоратов.

Оргстекло неустойчиво (3мм стенка разрушается примерно за 2 недели). Используйте обычное натриевое стекло.

[SENTRY]

Ух ты, сколько инфы сразу :ar:

 

Спасибо конечно всем огромное.

Дополню:

 

Да, рассчитываю на 30 литров электролизер. Поэтому и ток такой.

 

ПРо нагрев ТЭНом: так, мне кажется, гораздо выгоднее, так как ТЭН включен в розетку и не нужно сильно повышать мощность питальника. Если 5В и 200А - это это киловатт всего, а если еще и при такой температуре держать, это 3 кВт уже блок питания, не меньше. А выпрямлять такой ток - это шоттки нужны, а они, чем выше напряжение, тем больше падние на каждом диоде и потери.

Шоттки на 200А я куплю, по 2 впараллель. Всего нужно 4 дитода, двухполупериодная схема со средней точкой. Значительно экономит на диодах и электричестве, меньше потерь на нагрев диодов.

 

Дальше, естесивенно важен выход по току. Думаю взять электроды по около 6 дм2 на такой ток. То, что они будут корродировать - знаю, поэтому и ищу материал подходящий. Титан, видел, пробовали в интернете люди, но будет ли он жить и не захламлять собой соль? Примесь перхлоратов не критична, все пойдет в пиротехнику (куда ж еще то :bn: )

 

Кто использовал титан - подробно опишите условия и результаты!!!

 

Также, разместить электроды думаю лучше всего так: внизу анод из чего-либо. с которго вверх поднимается хлор.

Над ним, катод, вокруг которого щелочь и в нем множество отверстий.

По идее, кроме реакции хлора со щелочью у катода, вся смесь хлора, водорода и щелочи будет подниматься вверх и продолжать реагировать. Выход должен имхо оказаться выше, чем при простых стержневых электродах.

 

По корпусу еще: Стекло обычное я бы рад, да слишком неудобно из него корпус делать. Может какие еще пластики будут устойчивы при 80 град в этой среде?

 

 

Электроэнергия особо не важна. В промышленности на кг берты расходуется 6 кВт*ч, даже если у меня будет 20 - то плевать, так как это около 40р на кило. Стоит она значительно больше в магазинах.

Изменено 5 Апреля, 2011 в 09:01 пользователем SENTRY

[МВВ]

А покрытие анода нитритом титана или полианилином - существенно продлит жизнь ему?

[popoveo]

Уважаемый, Вы помнится как-то обмолвились о каких-то механизмах автоматизации процесса, поделитесь наработками? Можете профотографировать свой(и) электролизер(ы) в особенности узлы автоматизации хотя бы с беглым описанием...

Как насчет РН раствора?

Нету уже этого электролизера, да и фотографировать нечего - автоматизации, как таковой, не получилось... Все равно пришел к тому, что пришлось делать с хлоридом натрия, а потом - обменный процесс, да и электролит чистить приходилось.

Ph тоже приходится ручками контролировать - смотреть по защелачиванию и добавлять солянку.

 

P.s. Титан корродирует, хоть и медленно. Ничем его не покроешь, чтобы жило в такой среде, кроме некоторых платиновых металлов и оксидов... По поводу падения напряжения на диодах - от ТЭНа гораздо больше энергии впустую улетит, потому как не весь лишний ток пойдет на нагрев и между раствором и ТЭНом будет теряться.

Изменено 5 Апреля, 2011 в 09:38 пользователем popoveo