Войти  |  Регистрация
Авторизация

Общий обзор физико-химических свойств электролитов



Для выбора оптимального состава электролита, а также для суждения о его молекулярном состоянии необходимо сопоставить основные физико-химические свойства электролита.
На рис. 70 приведены диаграммы свойство — состав для двух вторичных разрезов четверной системы MgCl2—KCl—NaCl—CaCl2.
На диаграмме плавкости (рис. 70) отчетливо виден максимум, соответствующий соединению KCl*СаСl2. Некоторое смещение максимума влево от эквимолекулярного состава может быть объяснено наличием в изученных электролитах 10% MgCl2, который также при кристаллизации образует соединения с KCl.
По мере уменьшения содержания KCl в электролите максимум на диаграмме плавкости становится менее четким и в расплавах системы MgCl2—NaCl—CaCl2 исчезает. Влияние соединения KCl*CaCl2 в той или иной мере сказывается и на других свойствах электролита. На изотермах молекулярного объема также обнаруживается излом в том же интервале концентрации КСl. Эквивалентные электропроводности характеризуются кривой с минимумом, который сглаживается по мере перехода к разрезам с меньшим содержанием KCl.
Общий обзор физико-химических свойств электролитов

Вязкость электролитов также зависит от образования соединения KCl*СаСl2. В электролитах с большим содержанием KCl вязкость меняется в зависимости от содержания CaCl2 по кривой с максимумом. По мере уменьшения содержания KCl максимум на кривой становится менее четким и в тройном расплаве MgCl2—NaCl—СаСl2 он исчезает. Влияние взаимодействия KCl с CaCl2 сказывается также на растворимости магния в расплавах, которая в зависимости от концентрации СаСl2 по-разному меняется в расплавах с различным содержанием KCl. Влияние KCl*CaCl2 на поверхностные свойства расплавов обнаруживается, менее определенно, хотя характер изменения краевого угла смачивания железа расплавом в зависимости от содержания СаСl2 также зависит от концентрации KCl.
На основании рассмотрения физико-химических свойств изо-концентрационного разреза четверной системы можно сделать следующие выводы.
1. Плавкость четверных расплавов изменяется в широких пределах, что позволяет выбрать электролит оптимального состава. Значительное количество составов с температурой плавления около 500° позволяет проводить электролиз при температурах, близких к точке плавления магния. При электролите на карналлитовой основе такая возможность исключается по двум причинам:
а) из-за высокой температуры плавления калиевых электролитов (70—80% KCl) при пониженной концентрации MgCl2 (5—7%);
б) из-за чрезмерного уменьшения разности удельных весов электролита и магния вблизи точки плавления магния.
2. Удельный вес расплава заметно увеличивается при повышении концентрации СаСl2 и NaCl. При применении электролитов, содержащих по 40% (вес.) CaCl2 и NaCl, разность в удельных весах электролита и магния при 700—750° примерно в 4 раза больше, чем у калиевого электролита. Достаточная разность удельных весов сохраняется в широком интервале составов расплавов четверной системы.
3. Электропроводность расплавов резко падает с увеличением концентрации СаСl2. Однако в изоконцентрационном разрезе системы MgCl2—KCl—NaCl—CaCl2 [10% (вес.) MgCl2] можно выбрать электролиты с высокой электропроводностью. Даже при большом содержании CaCb в расплаве [40—50% (вес.)]
электропроводность электролита, содержащего 40—50% NaCl, выше электропроводности калиевого электролита на 20—25%.
4. Вязкость электролитов резко повышается с увеличением концентрации СаСl2, что влияет на циркуляцию электролита. При содержании в расплаве более 10% (вес.) CaCl2 увеличение содержания NaCl в нем несколько уменьшает вязкость электролита.
5. Поверхностное натяжение электролита на границе с газовой фазой возрастает с увеличением концентрации NaCl и СаСl2. Влияние CaCb хорошо заметно, когда концентрация его в расплаве не менее 30%. Влияние СаСl2 меньше при больших концентрациях KCl в электролите.
6. Растворимость магния в применяемых на практике электролитах незначительна и достигает максимума в двойных расплавах MgCl2—NaCl. При содержании 10% (вес.) MgCl2 растворимость магния одинакова для составов с различным отношением NaCl:KCl. При содержании в расплаве 40—50% СаСl2 растворимость магния уменьшается по мере увеличения концентрации KCl и достигает минимальной величины, равной величине растворимости в двойной системе MgCl2—KCl при концентрации MgCl2 10% (вес.).
7. Все свойства расплавов четверной системы MgCl2—NaCl—KCl—CaCl2, как и расплавов тройной системы MgCl2—NaCl—KCl, заметно отклоняются от аддитивности при высоких концентрациях KCl. Это объясняется тем, что в твердом состоянии в этих солях имеются химические соединения типа KCl*MgCl2 и KCl*CaCl2. В расплавах указанных составов появляются новые комплексные ионы, которые отвечают на диаграммах плавкости образованию определенных химических соединений.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent