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.
&
CM/*
rf
U?
3 TEKNISK
"EK
\
\
\
\
L
\
/ - |
r "
a.
ft **
O^i
0
\
’2
2
\
v’
M
ww
J
\
^
^
f*
ftå
\
.*-».
. - ,
^
s,
*-.«,
–
’ –––
^
^.^
. -
– .
*
^
-~~,
.^
SS»
.**
««BS
==:
S=~
/
23
MOL HaOH per liter
Fig. 5. Elektrolytens strömningshastighet och hydroxyljonernas
vandringshastighet i cm/sek, vid l amp/cm2 såsom funktion av alkali-
koneentrationen hos katolyten.
Av de ovan nämnda olika faktorer, som kunna
tänkas hava inflytande på strömutbytet, återstår
således endast två, nämligen dels en överföring av fri
klor och fri syra mot katoden genom elektrolytens
strömning och dels en överföring av alkali mot
anoden genom den elektrolytiska jontransporten. Det är
givet, att genom ett och samma diafragma icke
samtidigt kunna vandra fri klor och fri syra i den ena
riktningen och fritt alkali i den andra, då dessa
ämnen ju neutralisera varandra. Utbytesförlusterna
måste därför tillskrivas antingen det ena fenomenet
eller också det andra och giva de utförda
undersökningarna en tydlig upplysning i detta avseende.
Såsom förut nämnts, har det nämligen direkt kunnat
påvisas ett inträngande av alkali i anodrummet, då
alkalikoncentrationen hos luten överstiger en viss
storlek. Vid lägre alkalikoncentration hos luten har
man däremot funnit en halt av fri klor och fri syra i
hela anolyten ända intill diafragmat. Det synes
därför sannolikt, att utbytesförlusterna vid lägre
alka-litet hos luten uppstå genom en transport av fri klor
och fri syra till katodrummet vid elektrolytens
strömning, under det att förlusterna vid högre alkalitet hos
luten uppstå genom en elektrolytisk överföring av
alkali till anodrummet.
Det gäller nu att finna en förklaring till att
alkali-invandringen genom diafragmat först inträder vid en
viss storlek av alkalikoncentrationen. En sådan
gives osökt, om man tar i betraktande, att
invandringen av alkalit resp. hydroxyljonerna sker i motsatt
riktning mot vätskans strömning och att
strömningshastigheten ändras avsevärt med alkaliteten hos luten,
under det att hydroxyl jonernas vandringshastighet
samtidigt undergår en relativt obetydlig förändring.
Av ekvation (1) framgår, att lösningens hastighet
är omvänt proportionell mot alkaliteten. Vid
avtagande alkalitet närmar den sig därför asymptotiskt
oändligheten och vid stigande alkalitet asymptotiskt
0. Vad hydroxyl joner nas vandringshastighet
beträffar, så har denna som bekant ett ändligt och mycket
litet värde även vid en oändligt liten
alkalikoncentration. Det är vidare bekant, att
vandringshastigheten avtar något vid stigande koncentration resp.
viskositet hos lösningen, men att den alltjämt är av
en ändlig storlek. Man kan därför rent teoretiskt
’ I D S K R I F T 12 MAJ 1934
sluta sig till, att vid mycket låg alkalitet hos luten
måste lösningens strömningshastighet vara avsevärt
större än hydroxyljonernas vandringshästighet i
motsatt riktning och kan under sådana förhållanden
givetvis icke någon invandring av alkali genom
diafragmat äga rum. Vidare är det sannplikt, att man
vid stigande alkalitet bör kunna nå en punkt, där
strömningshastigheten hos lösningen är mindre än
hydroxyljonernas vandringshastighet, så att dessa
trots motströmningen kunna vandra mot anoden.
Förhållandena belysas tydligt av de å fig. 5 visade
kurvorna, vilka angiva såsom funktion av
alkaliteten hos luten dels strömningshastigheten och dels
hydroxyljonernas vandringshastighet i cm/sek, vid
en strömtäthet av l amp/cm2. För beräkningen av
dessa kurvor skall i det följande närmare redogöras.
Skärningspunkten mellan de båda kurvorna anger
den alkalikoncentration, vid vilken hydroxyljonernas
vandringshastighet är lika med lösningens
strömningshastighet, dvs. den koncentration, vid vilken
alkaliinvandringen börjar. Det må särskilt påpekas,
att denna koncentration icke är lika med utan något
litet lägre än den ovan med cmax betecknade
koncentration, vid vilken ett fall i strömutbytet börjar. Så
länge nämligen den mot anoden per tidsenhet
inträngande alkalimängden är mindre än den på
samma tid i motsatt riktning transporterade mängden fri
klor och fri syra, hejdas alkaliskiktets framträngande
och förblir klor- och syratransporten alltjämt
bestämmande för strömutbytet. Först när
alkaliöverföringen blir större än klor- och syraöverföringen i
ekv./sek. räknat, blir den förra normgivande för
strömutbytet och inträder ett fall i utbyteskurvan.
Naturligtvis är under alla förhållanden den mängd
alkali å ena sidan och fri klor och fri syra å den
andra, som förloras genom ömsesidig neutralisation,
ekvivalenta. Det ligger därför nära till hands att
antaga, såsom även gjorts av en del författare, att
en beräkning av strömutbytet likaväl skulle kunna
baseras på en beräkning av alkaliöverföringen .som på
en beräkning av klor- och syraöverföringen. Detta är
emellertid endast i undantagsfall möjligt. Den på
tidsenheten mot anoden framträngande alkalimängden är
nämligen i regel ej ekvivalent med den i motsatt
riktning framträngande klor- och syramängden. Är
den förra mängden större, så framtränger alkalit
ända till anoden och neutraliserar där en större
mängd klor resp. syra än som vid den
förhandenvarande strömningshastigheten hos anolyten
transporteras i motsatt riktning. Under sådana
omständigheter kan en beräkning av strömutbytet naturligtvis
endast grundas på en beräkning av
alkaliöverföringen. Om å andra sidan klor- och syraöverföringen
är större än alkaliöverföringen, så framtränger den
sura anolyten ända till katoden och neutraliserar där
en större mängd av det bildade alkalit än som under
förhandenvarande förhållanden strävar att utvandra
ur katodrummet. En beräkning av strömutbytet
kan då givetvis endast baseras på en beräkning av
klor- och syraöverföringen.
Teorien för strömutbytet vid lägre alkalit et er.
Vi skola nu närmare gå in på teorien för
strömutbytet vid lägre alkaliteter. I detta fall bestämmes
strömutbytet enligt vad som ovan nämnts av
transporten av fri klor och fri syra mot katoden. Man
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
