Электролиз сульфидных, сульфидно-сульфатных расплавов?

[dmr]

Что будет на катоде/аноде  при электролизе расплавов следующих систем

Na2S-Na2SO4

Na2S-K2S

Na2S-FeS

Na2S-Al2S3

[Shizuma Eiku]

Какой материал электродов?
Если с графитовыми, то с Na₂S и Na₂SO₄ анод будет гореть и на нем выделятся SO₂ и CO, на катоде будет восстанавливаться натрий который частично будет реагировать с расплавом.

Na₂S и K₂S на аноде будет выделятся сера и пары CS₂, на катоде сплав щелочных металлов.

Во остальных двух случаях неясно что представляет собой смесь.

[dmr]

10.11.2023 в 23:02, Shizuma Eiku сказал:

натрий который частично будет реагировать с расплавом

Как реагировать 

Какие реакции 

10.11.2023 в 23:02, Shizuma Eiku сказал:

SO₂

Реагирует с углеродом же

10.11.2023 в 23:02, Shizuma Eiku сказал:

Na₂S и Na₂SO₄

Какой анион охотнее разряжается 

10.11.2023 в 23:02, Shizuma Eiku сказал:

остальных двух случаях неясно что представляет собой смесь.

Изначально эвтектической Сплав солей

[Shizuma Eiku]

В 10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Как реагировать 

Какие реакции 

Восстанавливать примерно Na₂SO₄+8Na->Na₂S+4Na₂O

В 10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Реагирует с углеродом же

Диоксид серы вроде активно с углеродом не реагирует.

В 10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Какой анион охотнее разряжается 

Однозначно кислород из сульфата разряжаться будет первым. Пока там есть кислород, он будет главным продуктом на аноде.

В 10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Изначально эвтектической Сплав солей

Если это расплавы, то на катоде будут выделяться металлы, на аноде окисляться сульфид.

[yatcheh]

10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Какой анион охотнее разряжается 

 

На фоне сульфида - кроме сульфида ничего не разрядится. На аноде будут полисульфиды накапливаться

2S2- - 2e = S22-

, на катоде - сульфат восстанавливаться.

У анода будет много серы, у анода - мало серы.

Но в целом, рано или поздно установится равновесие.

на аноде

2S2- - 2e = S22-

на катоде

S22- + 2e = 2S2-

В расплаве сера будет туда-сюда мотыляться, как вагон подзёмки, а во внешней цепи электроны будут со станции на станцию переходить - трафик делать. 

 

 

10.11.2023 в 22:14, Shizuma Eiku сказал:

Однозначно кислород из сульфата разряжаться будет первым. Пока там есть кислород, он будет главным продуктом на аноде.

 

По-вашему сульфат-анион окисляется легче, чем сульфид-анион? Вот так вот?

Вам не видится тут некое противоречие?

Пока есть сульфид-анион, никакого кислорода на аноде не будет!

 

Вообще, в этой системе кислород будет константой. Он никуда не денется.

Изменено 10 Ноября, 2023 в 19:39 пользователем yatcheh

[Вольный Сяншен]

10.11.2023 в 21:58, dmr сказал:

Какой анион охотнее разряжается

Сульфид - восстановитель, сульфат - окислитель. Соответственно сульфид окисляется на аноде гораздо легче.

[Shizuma Eiku]

В 10.11.2023 в 22:28, yatcheh сказал:

На фоне сульфида - кроме сульфида ничего не разрядится. На аноде будут полисульфиды накапливаться

2S2- - 2e = S22-

, на катоде - сульфат восстанавливаться.

У анода будет много серы, у анода - мало серы.

Но в целом, рано или поздно установится равновесие.

на аноде

2S2- - 2e = S22-

на катоде

S22- + 2e = 2S2-

В расплаве сера будет туда-сюда мотыляться, как вагон подзёмки, а во внешней цепи электроны будут со станции на станцию переходить - трафик делать. 

Да, и полисульфиды наверняка будут, особенно если сера будет плохо испаряться.

В 10.11.2023 в 22:28, yatcheh сказал:

По-вашему сульфат-анион окисляется легче, чем сульфид-анион? Вот так вот?

Вам не видится тут некое противоречие?

Пока есть сульфид-анион, никакого кислорода на аноде не будет!

Про кислород это из общих закономерностей электролиза расплава солей - пока в расплаве есть карбонаты или сульфаты, главным продуктом окисления является кислород. Чтобы он перестал активно выделяться, нужно чтобы концентрация кислородсодержащей соли (либо оксида как в случае с электролизом Al₂O₃) упала до какого-то непропорционального минимума. В водных растворах существует похожая ситуация, когда помимо окисления и восстановления растворенного вещества всегда происходит электролиз воды с выделением кислорода, причем без создания специальных условий чаще всего именно он доминирует над другими процессами. В неорганических растворителях аналогично - пока есть вода, именно она будет разлагаться на кислород и водород.

[yatcheh]

10.11.2023 в 22:51, Shizuma Eiku сказал:

Про кислород это из общих закономерностей электролиза расплава солей - пока в расплаве есть карбонаты или сульфаты, главным продуктом окисления является кислород. Чтобы он перестал активно выделяться, нужно чтобы концентрация кислородсодержащей соли (либо оксида как в случае с электролизом Al₂O₃) упала до какого-то непропорционального минимума. 

 

Ну, вот опять началось виляние хвостом!

Бро! Речь идёт о смеси сульфида и сульфата! Нахрена гнать прописные истины про карбонат, если всё просто! Есть сульфид - первым окисляется сульфид. До дисульфида (и никакого "испарения серы" там и быть не может - до неё дело не дойдёт). Есть дисульфид - первым окисляется дисульфид. До трисульфида. И так - ad infinitum. Вот когда там n-сульфид накопится, у которого уже эквивалентная проводимость будет совсем плоха (практически-кусок серы), вот тогда начнёт разряжаться сульфат. Но для этого надо половину электролита разложить вусмерть. Ла и то - не факт, ибо про мембрану речи не было, а значит из катодного пространства будет плыть восстановленная жижа.

 

В этой системе кислород не будет выделяться ни при каких условиях!

 

 

Изменено 10 Ноября, 2023 в 20:06 пользователем yatcheh

[Shizuma Eiku]

В 10.11.2023 в 23:04, yatcheh сказал:

Есть сульфид - первым окисляется сульфид. До дисульфида. Есть дисульфид - первым окисляется дисульфид. До трисульфида. И так - ad infinitum. Вот когда там n-сульфид накопится, у которого уже эквивалентная проводимость будет совсем плоха (практически-кусок серы), вот тогда начнёт разряжаться сульфат.

Электролиз так не работает, тем более электролиз расплава. Под действием тока будут протекать несколько процессов параллельно, на них будут накладываться процессы взаимодействия продуктов электролиза с расплавом. Полисульфиды вещества неустойчивые при высокой температуре, особенно с увеличением содержания серы, полисульфид Na₂S₂ можно допустить что образуется, он будет устойчив в условиях электролиза, но полисульфид с более 4 атомами серы будет неустойчив. Опять-же, Na₂S₂ образуется не на аноде, а скорее на катоде в результате сильного восстановления и реакции между Na, Na₂SO₄, Na₂S.

В 10.11.2023 в 23:04, yatcheh сказал:

Ла и то - не факт, ибо про мембрану речи не было, а значит из катодного пространства будет плыть восстановленная жижа.

На катоде будут какие-то восстановленные формы вещества - натрий, полисульфиды с малым содержанием серы, быть может и т.п.

[yatcheh]

Тьфу, блять! Бесполезно.

Ты не самурай, ты урод долбанный, полудурок. Иди нахуй.

Изменено 10 Ноября, 2023 в 20:38 пользователем yatcheh