Az elektrolizátorok fejlettségi állapota

A katód és az anód távolsága az egyik fontos tényező, amely befolyásolja a cella feszültségét. A pólustávolság növekedésével nő az ohmos feszültségesés a tartályban, és nő a tartály feszültsége. Különösen nagy áramerősséggel végzett munka esetén ez a feszültségveszteség komolyabb. A modern elektrolizátorok különféle intézkedéseket alkalmaznak a pólustávolság csökkentésére, például diffúz anódokat és módosított szeparátorokat használnak a nulla pólustávolságú elektrolitikus cellaszerkezetek létrehozására. Az elektrolit elektrolitikus cellában való tartózkodási ideje nemcsak a berendezés termelési kapacitását, hanem bizonyos esetekben az elektrolízis folyamat áramhatékonyságát is befolyásolja. Például a nátrium-klorát elektrolízissel történő előállítása során a hipoklórsav (HClO) és a hipoklórsav köztitermék A klorátionok (ClO3) közötti kémiai reakció nagyon lassú. Ha hosszabb ideig az elektrolit cellában hagyjuk, nem csak az elektrolit cella kihasználtságát csökkenti, hanem a hipoklorit ionok az anód felületén oxidálódnak vagy a katód felületén csökkennek, csökkentve az áram hatásfokát. . Ezért a modern elektrolizáló készülékek a térfogat csökkentésére törekszenek, és lehetővé teszik az elektrolit gyors áramlását az elektródák mentén. Ha további reakciókra van szükség, az elektrolizátoron kívül egy független vegyi reaktor is beépíthető.
Az elektrolitikus cellában lévő elektródák függőlegesen vannak felszerelve, hogy kompaktabbak legyenek, a vezetőlemezek könnyen csatlakoztathatók, és segít csökkenteni a buborékhatást. Mivel gyakran vannak buborékok az elektróda felületén, ahol gáz szabadul fel, ez csökkenti az elektróda munkafelületét. Ezenkívül az elektróda közelében lévő oldatot is buborékok töltik meg, növelve az oldat ellenállását. Ezt a jelenséget "buborékeffektusnak" nevezik. A függőleges elektródafelület közelében azonban a nagy levegőztetés, az alacsony oldatsűrűség és az oldat gyors emelkedési sebessége felhasználható az elektrolit természetes keringésének kialakítására, a buborékok felgyorsítására, hogy elhagyják az elektróda felületét, és csökkentsék a buborékot. hatás. Ha a függőleges elektródát gázelektródaként használjuk, az elektróda alakja többnyire hálós, ami nemcsak a munkafelületet növeli, hanem a buborékok távozását is megkönnyíti.
Az elektrolitikus cellák anyagai lehetnek acél, cement, kerámia stb. Az acél lúgálló és a legszélesebb körben használt acél. Erősen korrozív elektrolitok esetén az acéltartály belsejét ólommal, műgyantával vagy gumival kell bélelni.
Jelenleg az elektrolizátorok a nagy kapacitás és az alacsony energiafogyasztás irányába fejlődnek. A bipoláris elektrolizátor nagyüzemi gyártásra alkalmas, és a vízelektrolízis és a klór-alkáli iparban is használják.
A legtöbb elektrolitikus cella a vizes elektrolízissel történő hidrogéntermeléshez vasat használ katódfelületként és nikkelt anódfelületként egy soros elektrolitikus cellában (úgy néz ki, mint egy szűrőprés), hogy elektrolizálja a kálium- vagy nátronlúg vizes oldatait. Az oxigén az anódból, a hidrogén pedig a katódból jön ki. Ez a módszer drágább, de a termék nagy tisztaságú, és közvetlenül 99,7%-nál nagyobb tisztaságú hidrogént képes előállítani.