Electrolyse de flux de fusion – Wikipedia

Schéma d’électrolyse de flux de fusion pour extraire l’aluminium

Le Electrolyse de flux de fusion est une procédure d’électrolyse dans laquelle non un milieu aqueux, mais une fusion de sel chaud sert d’électrolyte. Il est utilisé pour produire ou extraire de l’aluminium, tous les cétaux alcalins et la plupart des métaux de la Terre-Alcali, ainsi que de certains plastiques.
Le processus Fluor et Chlore offre également.

Depuis les métaux “de base” So-appels, le potassium, le sodium, le magnésium et l’aluminium dans la série de tension électrochimique sous l’eau (H ₂ O) Stand, ils ne peuvent pas être séparés des solutions aqueuses par électrolyse, car donc l’eau est plus trop h. ₂ + 2 oh ^– serait réduit.
Vous avez besoin de températures très élevées pour faire fondre les sels: pour la production d’aluminium avec une cryolite, vous avez besoin de 960 ° C, pour du sodium en chlorure de sodium environ 620 ° C, pour le magnésium en MGCL ₂ et additifs environ 670 ° C. Le fluor ne peut pas être séparé des solutions aqueuses des fluorures en utilisant l’électrolyse, car l’oxygène surgit au lieu du fluor.

Pour la production u. Cette substance est donc utilisée pour utiliser l’électrolyse à partir d’une fusion de ses sels, ce qui a donné son nom au processus. L’électrolyse de flux de fusion dans le processus d’Héroult du hall est décrite comme un exemple.

À l’échelle de laboratoire, les fonte des sel sont parfois réalisées dans le tuyau en V incurvé en pyrex surélevé, en verre Jena ou en porcelaine dans le four électrique. Une tige de fer peut servir de matériau de cathode, une languette de fer ou de charbon (graphite d’achèse) est souvent également utilisée comme anode. Les lenodes de charbon peuvent être attaqués par l’action de l’oxygène ou du fluor dans l’électrolyse de flux de fusion, par lequel CO et CO ₂ ou composés fluor, par lequel l’électrode est progressivement retirée.

Dans la production, les cellules d’électrolyse sont souvent utilisées, dans lesquelles une électrode (principalement la cathode) est intégrée dans le sol, l’autre électrode (anode) plonge en parallèle avec la première dans la fusion. Le béton, le grès, la chambre, la porcelaine ou le verre conviennent comme matériaux cellulaires. Le charbon ou le fer peut servir de matériaux d’électrode.

• Les mélanges Salz sont souvent utilisés pour réduire la température de fusion souvent élevée au lieu des sels purs (formation d’un eutectique). Les additifs de sel particulièrement populaires sont le chlorure de potassium et le fluorure de calcium.
• La résistance électrique de la fusion fait fonctionner la fusion en même temps comme un chauffage de résistance, le maintien et d’autres pertes d’électricité les températures de fusion et fournissent également de la chaleur à la réaction endothermique de la réduction ^{[d’abord] [2]} . L’énergie stockée (réaction Dollpie) est libérée dans la contre-réaction exothermique (oxydation) et, par exemple, utilisée et utilisée pratiquement dans les mélanges thermiques contenant de l’aluminium.
• La densité actuelle de l’électrolyse de flux de fusion devrait être aussi élevée que possible. En cas de forces de courant trop faibles, les Faradays diminuent considérablement.
• Si l’espacement des électrodes est très faible (distance inférieure à 1 cm), le métal peut faire de la randonnée sous forme de “brouillard métallique” par diffusion ou vertèbre à l’anode et réduire les ventes. Le brouillard métallique peut souvent être réduit par encapsulation (réciprocité de la cathode avec du verre pyrex ou de la porcelaine).
• Il ne fonctionne qu’avec le courant direct et non avec un courant alternatif.

En utilisant l’exemple d’un chlorure de sodium.

La réaction suivante a lieu sur l’anode invité positivement:

${displaystyle mathrm {2 cl ^ {-} longRightarrow 2 e ^ {-} + cl_ {2}}}$

Deux chlorides sont oxydés pour le chlore élémentaire.

La réaction suivante a lieu sur la cathode chargée négativement:

${displayStyle mathrm {2 na ^ {+} + 2 e ^ {-} longRightarrow 2 na}}$

Deux ions sodium sont réduits dans le sodium élémentaire.

Toute la réaction redox ressemble à ce qui suit:

${displayStyle mathrm {2 nacllongrightarrow 2 na + cl_ {2}}}$

Le chlordion libère des électrons et l’ion sodium les absorbe. Il y a donc un transfert d’électrons qui se reflète dans la réaction redox.

1. ↑ Volkmar M. Schmidt: Technologie de processus électrochimique , ISBN 978-3-527-62362-4
2. ↑ Écrit Elektrochemie (PDF; 1,3 Mo) de l’Université de Siegen, page 184