Электролиз

[Даврон]

С новым годом всем!

Cделали электролиз  13,42 гр Аl₂O_3. Найдите объём выделенных газов если в процессе использовали анод сделанный из уголь (С). 

[Иван1978]

2Al₂O₃  4Al + 3O₂

(13.42/102)*1.5*22.4=4.42 литра

[mypucm]

Как бы угольный анод окисляется, вместо кислорода выделяется СО2. Но его объем тот же. Правда, условия там не стандартные, и молярный объем другой.

[Иван1978]

из угля не делают, это графит. Электродов не напасетесь если они с кислородом будут реагировать.

Изменено 1 Января, 2018 в 13:14 пользователем Иван1978

[mypucm]

Делают даже изо всякой хрени вроде отходов, которые прокаливаются в криолитном расплаве и графитизируются. Мелкодробленый кокс, каменноугольный пек, неиспользованные остатки от других электродов...

[Даврон]

Спасибо ребята! 

[Иван1978]

там не написано насколько быстро электроды угорают. Не может же быть чтобы на 6 тонн оксида алюминия тонна графита угорала. Наверно гораздо меньше 1 раз в 10 дней.

Изменено 1 Января, 2018 в 17:42 пользователем Иван1978

[mypucm]

Задачка на основании практических данных:

 

7. Алюминий получают путем электролиза раствора каолиновой глины и криолита в ваннах при рабочем напряжении ванны 7 В и токе 5000 А. Аноды изготовляются угольными, а ванна – стальной с угольными блоками (рис. 5). 

 

Рис. 5.Рисунок к примеру 5

Ванны для получения алюминия соединяются последовательно для увеличения рабочего напряжения (например, 40 ванн). Для получения 1 кг алюминия требуется примерно 0,7 кг угольных анодов и 25–30 кВт•ч электроэнергии. По приведенным данным определить мощность генератора, расход электроэнергии за 10 ч работы и вес полученного алюминия.

Из популярной статейки с описанием современного производства:

 

В процессе производства алюминия расходуется не только электроэнергия, но и углеродные аноды. Поскольку материал анода должен противостоять электрической эрозии (растворению в электролите и в алюминии), сейчас в этом качестве используется углерод. Но под действием выделяющегося кислорода он довольно быстро выгорает с образованием угарного и углекислого газов: для получения одной тонны алюминия расходуется примерно полтонны углеродных анодов.

 

Существует два основных типа углеродных анодов. Непрерывные самообжигающиеся аноды Содерберга представляют собой брикеты из коксосмоляной пасты, которые загружаются в стальной кожух электрода сверху. По мере выгорания нижней части брикеты опускаются вниз и обжигаются до того, как достигают ванны с расплавом. В состав брикетов входят различные связующие смолы, которые вносят свою долю в продукты сгорания. Второй тип — заранее обожженные аноды — дает меньше выбросов в процессе электролиза. Они формируются из углерода с различными связующими и обжигаются в специальных печах. Готовый электрод крепится в анододержателе и опускается в расплав. По мере выгорания анод заменяют, а «огарки» перерабатывают, изготавливая из остатков новые аноды.

 

[Хоббит)]

...

А если использовать анод с расположением внизу ванны, а катоды по бокам ( периметру ванны) - не снизится ли "угар" углерода?

Изменено 1 Января, 2018 в 19:44 пользователем Хоббит)

[dmr]

Вниз же алюминий тонет, на катоде. Как анод ещё снизу?