Негіздері
Түйіршікті электродтар арқылы пайдаланылған қышқыл ерітінділерді мыс иондарынан тазарту. Теориялық бөлім
жүктеу/скачать 323.49 Kb.
|
| 6.1.Түйіршікті электродтар арқылы пайдаланылған қышқыл ерітінділерді мыс иондарынан тазарту. Теориялық бөлім
Қиын еритін қосылыстарды электрохимиялық әдіспен көлемді электродтарды қолдана отырып бөліп алу - жаңа, экологиялық таза технологиялардың ең өзекті саласының бірі. Бұл әдіс, көптеген гидрометаллургиялық процестерді жылдамдатуға, реагенттерді үнемдеуге, қоршаған ортаны ластамауға, ал кейбір жағдайда кедей кендерді және өндірістік қалдықтарды өңдеуге және пайдалы өнімдерді бөліп алуға мүмкіндік туғызады. Электрохимиялық процестердің жылдамдығы аса жоғары емес, сондықтан олар интенсивті күйде жетілдірілмегін. Электролиз процесін жылдамдату мақсатында ток тығыздығын жоғарылатса, шектелген ток пайда болып, көптеген қосымша реакциялардың жүруіне мүмкіндік туады. Сондықтан, кәзіргі күні классикалық жазық электродтардың орнына, үш өлшемді электродтық жүйелерді қолданған жөн. Бұл үш өлшемді (көлемдік) электродтық жүйелер - бекітілген немесе жылжымалы ток тасымалдаушылардан тұрады, ал бұлар дисперсті ток өткізгіштермен контактта болады. Көлемді электродтардың жазық электродтардан көп артықшылығы бар. Біріншіден, “зат-электролит” аралығында меншікті бет жақсы дамыған, осының нәтижесінде ток тығыздығын азайта отырып, ток күшін көбейтуге болады, бұл кезде ток бойынша шығым жоғарылайды, аппараттың өнімділігі артады, электр энергиясының шығыны азаяды. Кейбір жағдайларда псевдосұйытылған электродтарда токты 5 есе көбейтіп, ток тығыздығын компакты электродтағыдан 40 есе азайтуға болады. Дисперсті материалдарды псевдо-сұйытылған (ПСЭ), суспензиялық (СЭ) және түйіршікті электрод (ТЭ) түрінде қолдануға болады. Псевдо-сұйытылған электрод дегеніміз, электролизер көлемінде орналастырылған, ток жеткізгішпен контактта болатын, дисперсті электрөткізгіш материалдың жылжымалы қабаты. 1-ші суретте сұйытылған электродтардың екі түрлі конструкциясы көрсетілген. Электрохимиялық ұяшықтың төменгі жағында кішкене саңылаулары бар пластинка орнатылған, оның бетіне майда электродтық материал салынады. Электролит төменнен жоғары қарай көтеріледі, сонда дисперсті электродтық қабат сұйытылғандай болады. Псевдосұйытылған электродқа токты арнайы ток жеткізгіш арқылы береді, ток өткізгіш көзі болып пластинаның өзі де қызмет ете алады. Псевдосұйытылған электродтың қарастырылған схемасын, катод және анод процестеріне қолдануға болады. Электродтық материалды псевдосұйылту үшін, вибрацияны да қолдануға болады. Псевдосұйытылған электродтарды зерттеген кезде көптеген қызықты құбылыстар кездеседі, осы құбылыстарды қиын еритін заттарды поляризациялаған кезде ескерген жөн. Мысалы, биіктігі 25 мм-ден артық псевдосұйытылған электродты қолданған кезде, катодтық поляризация кезінің өзінде, электродтың 80%-ті анод болып қызмет етуі мүмкін, себебі кейбір бөлшектерде биполярлық электродтық қасиет пайда болады. 6.1-сурет. Псевдосұйытылған электродтың схемасы: а) электролит ағыны мен ток күштер сызығы паралелді; б) электролит ағынына ток күштер сызығы перпендикулярлы; 1- анод, 2- псевдо-сұйытылған катод 3- ток жеткізгіш катод , 4- ағынды реттейтін пластина электролит ағыны 6- диафрагма. Сонымен қатар, ПСЭ қабатында максималды полярланатын және мүлде полярланбаған зоналар байқалады. Ал, өте майда бөлшектер үшін агломерация құбылысы тән. Ірі бөлшектер агломерацияға ұшырамайды, олардың поляризациялануы соқтығысу жиілігіне байланысты. Егер, электролит ағыны күшейіп кетсе, бөлшектердің бір-бірімен және ток өткізгішпен жанасып соқтығысуы көбейеді, ал бұл кезде, ПСЭ-нің жоғарғы жағы дұрыс поляризацияланады да, төменгі жағы аз поляризацияланады. ПСЭ жасауда көбінесе ірі бөлшектер қолданылады (10-1см), ал электродтың әрбір нүктесінің потенциалы олардың ток өткізгішпен қашықтығының функциясы болып табылады. Псевдосұйытылған электродтағы ток тығыздығы асқын кернеуге (), ерітінді концентрациясына (C), температураға (T), электролит ағынының жылдамдығына (т), бөлшек материалының табиғатына және электролиттің өткізгіштігіне (жж), бөлшек диаметріне (d), қабат биіктігіне (h) тәуелді. і = f (, C, T, U, т, жж , d , h) Кейінгі кезде ток бергіш электродтың үстіне салынған түйіршікті электродтар кеңінен қолданыс тауып жүр. Бұл электродтардың да беттік аумағы, жазық электродтармен салыстырғанда бірнеше есе үлкен болады. жүктеу/скачать 323.49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|