Графитовые электроды

[vineron]

Хочу  полностью раскрыть тему использования графитовых электродов в электролизе хлоридов, для получения хлоратов

1.Чтобы электроды медленнее разрушались, нужно уменьшить плотность анодного тока, верно?Значит работает правило чем меньше плотность анодного тока, тем лучше?Или все же нет

2.Слышал про кипячение графита в минеральном масле, и оно вроде как тоже уменьшает износ.Кто то проверял?как это сказывалось на электродах?

3.Какую температуру лучше поддерживать при электролизе с использованием графитовых электродов?

Это мои основные вопросы, вы же можете от себя ещё написать все что знаете про графит(какой лучше и т д)

[Выползень]

1. Нет.  Графитовые электроды разрушаются в основном из за выделения газа кислорода. При большом токе перенапряжение водорода растёт быстрее, чем хлора.  Поэтому, удельно получение хлора к распаду электрода выше при большом токе.

Кислород газ плохо растворяется в воде и при росте пузырей скалывает графит. Это основной способ разрушения.

2. Да. Раньше для этого использовали льняное масло, но похоже, непринципиально.Главное — заполнить образующиеся каверны.

 Графит лучше брать плотный, хорошопроводящий, и располагать так, чтоб ток на дальнем конце был больше, для этого внутри протягивают проволочку из металла. И чтоб не касался кромки электролита.

3. В общем то, чем ниже тем лучше. Но в реальности и при 70°С всё работает. И этим специально не заморачиваются.

 

Наибольшее влияние оказывает кислотность электролита- рост разрушения начинается от 3 Рн и до 7 -слабо, с 5 до 7 сильно, и далее до 11 почти постоянно большое разрушение относительно тока.

Всё это для графита анода.

[vineron]

В 20.10.2023 в 22:44, Выползень сказал:

Наибольшее влияние оказывает кислотность электролита- рост разрушения начинается от 3 Рн и до 7 -слабо, с 5 до 7 сильно, и далее до 11 почти постоянно большое разрушение относительно тока.

Всё это для графита анода.

 

Т.е ,чтобы анод медленнее разрушался, надо периодически подливать немного соляной кислоты?

[КапелькаЯда]

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Какую температуру лучше поддерживать при электролизе с использованием графитовых электродов?

для хлоратов - повышенную. масса публикаций на эту тему.

 

В 20.10.2023 в 23:02, vineron сказал:

чтобы анод медленнее разрушался, надо периодически подливать немного соляной кислоты?

нет. но лучче поместить аноды в плотный сшитый мешочек

можно из собственных носков - не парных ?

 

Изменено 21 Октября, 2023 в 16:02 пользователем КапелькаЯда

[Выползень]

В 20.10.2023 в 23:02, vineron сказал:

 

Т.е ,чтобы анод медленнее разрушался, надо периодически подливать немного соляной кислоты?

Да, неплохо бы.  Но важнее мембрана, и вовремя щёлочь отбирать от катода, чтоб она электролит не защелачивала.

 

Капелька Яда правильно заметила, конкретно при электролизе на перхлорат температуру держут выше 50°, а вместо носков используют решётку и добавляют в смесь 0,1% бихромата. Образующаяся хромовая перекись на аноде тоже там концентрируется и забивает кислородные каверны.

 

Носки, кстати, от гипохлоритов быстро окисляются в труху. Я пробовал целлофан — тоже не держит, даже разбавленное. Цветочный горшок— хорошо, но напряжение на нём падает сильно. Лучше всего полимер перфторэтиленсульфоктановой кислоты

Изменено 23 Октября, 2023 в 09:28 пользователем Выползень

[Выползень]

В 20.10.2023 в 22:44, Выползень сказал:

1. Нет.  Графитовые электроды разрушаются в основном из за выделения газа кислорода. При большом токе перенапряжение водорода растёт быстрее, чем хлора.  Поэтому, удельно получение хлора к распаду электрода выше при большом токе.

Я тут опечатался. Правильно в тексте не «перенапряжение водорода», а "перенапряжение кислорода", конечно же.

[КапелькаЯда]

В 23.10.2023 в 11:50, Выползень сказал:

Носки, кстати, от гипохлоритов быстро окисляются в труху

самое важное в этом деле - опыт ! Сын ошибок трудных.

у Гениев лишних носков не всегда бывает.

[Shizuma Eiku]

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

1.Чтобы электроды медленнее разрушались, нужно уменьшить плотность анодного тока, верно?

Безусловно. Однако, и на низких плотностях происходит медленное разрушение даже твердого графита, просто существует некоторое значение плотности тока после которого разрушение электрода становится очень быстрым. Вероятнее всего это связано с механическим отделением частичек графита от электрода при образовании пузырьков газа.

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Значит работает правило чем меньше плотность анодного тока, тем лучше?

Там скорее есть оптимальный диапазон плотностей вместе с рН т.к. при получении хлоратов ток окисляет гипохлориты в хлораты.

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Слышал про кипячение графита в минеральном масле, и оно вроде как тоже уменьшает износ.

Это промышленный метод снижения износа электродов, однако, используется не минеральное масло, а тунговое т.е. очень легко и быстро высыхающее. Можно попробовать раствор тунгового и льняного масла в легкокипящем органическом растворителе, бензине например.

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Кто то проверял?как это сказывалось на электродах?

Я лично не делал этого никогда, только читал, но это скорее промышленный метод. Графитовые электроды используемые для электролиза в промышленности сами по себе очень твердые, как камень, если повезет добыть такой графит, то пропитка ему не будет особо и нужна. Имеется повод избегать пропитки - образование диоксинов.

Хорошим анодом был бы плавленный магнетит, но я не представляю где найти его.

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Какую температуру лучше поддерживать при электролизе с использованием графитовых электродов?

Для получения хлората на графитовых электродах рекомендуются 40^о С, при повышении температуры анод разрушается быстрее.

В 20.10.2023 в 20:35, vineron сказал:

Это мои основные вопросы, вы же можете от себя ещё написать все что знаете про графит(какой лучше и т д)

Графит нехороший материал для электролиза хлоридов, он заметно разрушается, от него всегда плавает сажа. Самый доступный графит это стержни крупных батареек D, отработанные батарейки люди постоянно сдают в магазины надеясь что их переработают, можно взять сколько угодно их бесплатно, но разборка каждой батарейки довольно грязный процесс. Нужно зажать в тиски батарейку, продольно распилить ее с одной стороны, потом распилить ее дно, потом разогнуть цинковый стакан и вытащить графитовый электрод. Электрод надо отмыть, полирнуть наждачкой, потом присоединить к одному концу провод (или припаять к шапочке если она не отвалилась) и залить его эпоксидкой, изоляция контакта анода от электролита безусловно необходима. При этом, на каких-то хороших токах срок жизни такого электрода будет очень недолгим.

Проще получать хлораты химическим путем. Если и вести электролиз, то это должен быть процесс для неторопливых, надо использовать маломощную зарядку от какого-то старого телефона на 0.2-0.5А, вести электролиз очень долго, контролировать рН, соединять несколько анодов параллельно. Там есть еще такая тонкость, что на железном катоде происходит восстановление хлората, для его предотвращения к электролиту добавляется немного хромата, это относительно ядовитое вещество.

[главный колбасист]

А отчего происходит разрушение графита,где связи рвутся ?

Он же слоистый.слои шестиугольников.

Изменено 24 Октября, 2023 в 07:47 пользователем главный колбасист

[vineron]

Я вообщем то решил нанести покрытие pbo2 на титан по одному патенту.. Но это другая история, я впрочем этим уже занимался, но потом по мистическим причинам решил снять покрытие