Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 5. Maj 1934 - Gösta Angel: Teorien för alkalikloridelektrolysen i diafragmaceller
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 MAJ 1934
KEMI
35
komma en avsevärd ändring i kloridkoncentrationen.
Endast vid fullständigt fortfarighetstillstånd kan man
därför erhålla reproducerbara värden å anolytens och
katolytens sammansättning. Då strömutbytet i sin
tur givetvis måste vara starkt beroende av
elektro-lytens sammansättning, kan man ej heller erhålla
reproducerbara värden å strömutbytet utom vid
fortfarighetstillstånd. Detta belyses av försöken 6 a och
6 b. Vid det förra har erhållits uppenbarligen för
låga utbytessiffror strax efter stegringen av
strömstyrkan och vid det senare har erhållits mycket för
höga utbytessiffror (som synes över 100 %) strax
efter sänkningen av strömstyrkan.
Av det sagda framgår, att det vid alla mätningar
på detta område är av allra största betydelse att
dessa hänföra sig till ett fortfarighetstillstånd vid
elektrolysen, enär man i annat fall kan få i hög grad
vilseledande resultat. Det är därför av vikt att
säkert fastställa, när ett fortfarighetstillstånd verkligen
är för ihanden. En enkel metod härför har osökt
framkommit ur de ovan anförda undersökningarna.
Denna metod består helt enkelt däri, att man
bestämmer den producerade lutens alkalitet och
kloridkoncentration och jämför den funna
kloridkoncentratio-en med den enligt ekvation (3) beräknade. Vid
fullständigt fortfarighetstillstånd böra dessa
koncentrationer överensstämma praktiskt taget fullständigt,
under det att en relativt liten störning åstadkommer
ett ganska stort kloridöverskott. Man har alltså i
kloridhalten en känslig indikator på förhandenvaron
av ett fortfarighetstillstånd.
Elektrolyten fysikaliska egenskaper.
Med kännedom om katolytens och anolytens
sammansättning som funktion av alkalikoncentrationen
hos luten är det givetvis lätt att på experimentell
väg fastställa även diverse fysikaliska egenskaper
hos katolyten och anolyten, vilka kunna vara av
intresse. Sådana bestämningar hava även utförts a?
författaren å i första hand viskositeten och specifika
ledningsförmågan, varpå det dock skulle föra för
långt att här ingå.
Katolytens och anolytens sammansättning vid
KCl-elektrolys.
Hittills hava endast förhållandena vid
NaCl-elektrolysen berörts. Det är emellertid tydligt att
förhållandena i stort sett äro desamma även vid
elektrolys av KCl-lösningar, och att man på liknande sätt
kan förutberäkna katolytens och anolytens
kloridkoncentration vid fortfarighetstillstånd. En sådan
beräkning har utförts under antagande att cellen
matas med en vid rumstemperatur mättad
KCl-lös-ning, innehållande 4 mol/1. Som resultat erhölls
följande samband mellan katolytens klorid- och
alkalikoncentration:
Cl i C2 __ 1
4,oo 4,80
Cl = 4,00––0,833 . C2 ............... (7)
För beräkning av anolytens kloridkoncentration kan
följande approximativa formel användas intill en
alkalikoncentration av ca 3,:2 mol/1:
> - 0,43-c2 ............... (8)
Av dessa formler framgår, att såväl katolytens
som anolytens kloridkoncentration är avsevärt lägre
vid elektrolys av KC1 än vid elektrolys av NaCl vid
en och samma alkalikoncentration hos luten. Detta
beror i första hand på, att en vid rumstemperatur
mättad KCl-lösning endast innehåller 4 mol/1, medan
en mättad NaCl-lösning under samma förhållanden
innehåller 5,45 mol/1. Vad anolyten beträffar
framgår det vidare av formlerna (6) och (8), att vid
KCl-elektrolysen minskas anolytens kloridkoncentration
med stigande alkalikoncentration hos luten avsevärt
starkare än vid NaCl-elektrolysen. Det är att vänta,
att denna olikhet i kloridkoncentrationen medför en
viss olikhet i resultaten vid elektrolysen. I första
hand kan man sluta sig till, att man vid
KCl-elek-trolysen ej kan uppnå en fullt så hög
alkalikoncentration som vid NaCl-elektrolysen. Av formlerna
(7) och (3) framgår nämligen, att den teoretiskt
maximala alkalikoncentrationen utgör i förra fallet
4,80 och i senare fallet 6,85 mol/1. I det följande skola
vi vidare se, att strömutbytet vid KCl-elektrolysen
är något lägre än vid NaCl-elektrolysen.
Som exempel på förloppet vid KCl-elektrolysen
må försök 76 anföras.
Som synes visa analyserna å luten ett avsevärt
kloridöverskott strax efter igångsättningen, vilket
emellertid så småningom försvinner, så att en
praktiskt taget kvantitativ överensstämmelse erhålles
mellan den beräknade och den funna
kloridkoncentrationen. Även de funna värdena å anolytens
kloridkoncentration överensstämma väl med de beräknade.
Empirisk bestämning av strömutbytet.
Vi skola nu övergå till den synnerligen viktiga
frågan om strömutbytet vid elektrolysen. För att
utreda denna fråga är det tydligen i första hand
nödvändigt att hava tillförlitliga experimentella
uppgifter å storleken av strömutbytet under olika
förhållanden. Det material, som finnes i litteraturen,
är emellertid otillräckligt och visa de anförda
utbytessiffrorna ofta en ganska dålig överensstämmelse
sinsemellan. Orsaken härtill är säkerligen den, att
utbytesbestämningarna i de flesta fall ej utförts vid
ett fullständigt fortfarighetstillstånd, varigenom man
vid en och samma alkalikoncentration kan erhålla
avsevärda variationer i strömutbytet. Belysande
härför äro de uppenbart felaktiga utbytesvärden,
som erhållits vid försöken 6 a och 6 b vid en
avsiktlig störning av fortfarigfaetstillståndet.
För att skaffa erforderligt experimentellt underlag
har det därför varit nödvändigt att utföra ett stort
antal utbytesbestämningar, varvid särskild omsorg
ägnats åt att uppnå ett fortfarighetstillstånd. I de
fall störningar av fortfarighetstillståndet av en eller
annan orsak inträffat, hava dessa kunnat
kontrolleras genom kloridbestämningar hos luten och de
erhållna icke reproducerbara värdena å strömutbytet
kunnat uteslutas.
De på detta sätt erhållna värdena å strömutbytet
med avseende på alkali vid elektrolys av en 5,45-n
NaCl-lösning återgivas grafiskt å fig. 3 såsom
funktion av alkalikoncentrationen hos luten. Som synes
har erhållits ett i det närmaste konstant eller svagt
stigande strömutbyte av ca 98 % intill en
alkalikoncentration av ca 359 mol NaOH/1 och därefter ett
i det närmaste linjärt avtagande strömutbyte. Re-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
