電解池的工業(yè)應(yīng)用

　　電化學(xué)在現(xiàn)代工業(yè)上起著相當(dāng)重要作用。其中，電解池的應(yīng)用無疑是zui廣泛的，它包括電解工業(yè)、廢水處理、金屬加工處理與防護(hù)等。

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　　氯堿工業(yè)——這是世界上zui大的電化學(xué)工業(yè)，它是通過電解食鹽水，從而獲得氯氣和苛性鈉的過程。氯氣用于制備氯乙烯，進(jìn)而合成得到PVC，還可用作紙漿及紙的漂白劑和殺菌劑。工業(yè)中常用的有三種電解池:汞電解池、隔板電解池、離子選擇性電解池。由于氯的腐蝕力和電極本身的氧化，傳統(tǒng)碳棒或石墨陽(yáng)極已經(jīng)被RuO2涂層的鈦電極所取代，uO2涂層中含有一定量的過渡金屬氧化物，如?Co3O4等。這類陽(yáng)極幾乎不被腐蝕，它的超電勢(shì)在4～5mV之間。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:不希望出現(xiàn)的析氧副反應(yīng)已被降到非常低的程度(1%～3%)?。汞電解池，該電解池的生產(chǎn)能力較高，但zui大的問題是汞的毒性。由于這種原因，這類電池在工業(yè)上已逐漸被淘汰。隔板電解池缺點(diǎn)是使用壽命短，阻力大，而且可以允許所有組分通過。且氫氧化鈉的濃度不能超過10%，否則將有大量的氫氧根離子擴(kuò)散到陽(yáng)極區(qū)而產(chǎn)生氯酸鹽，從而降低電解效率。選擇性膜電解池與隔板電解池類似。不同的是隔離物是具有選擇性的隔膜，它只允許特定離子通過，用它來代替隔板。用這種方法獲得的苛性鈉要比上一種機(jī)械膜電池濃度高的多。這種電解池消耗是這三種過程中zui低的，產(chǎn)物純度也是zui高的。目前在世界范圍內(nèi)都傾向于使用選擇性隔膜電解池。

　?。ǘ╇娀瘜W(xué)水處理及廢水處理

　　該法不需要很多化學(xué)藥品，后處理簡(jiǎn)單，占地面積小，管理方便。用于水及廢水處理的電解池設(shè)計(jì)的有利因素是電極表面積/陰極電解液體積之比高。常見的方法有以下幾種:?電解回收———電化學(xué)方法可將溶液中的金屬離子逐步除去，因此常常可以使一些可以重新利用的金屬再生出來。電化學(xué)氧化，這是一種較成熟的水處理技術(shù)，并日益成為水處理的熱點(diǎn)，研究范圍涉及處理印染水、制藥廢水、制革廢水和造紙黑液等。微電解法是近年來出現(xiàn)的一種較新的廢水處理方法。其工作原理是在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中，使鐵屑和碳粒之間形成無數(shù)個(gè)微小的原電池，并在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)，利用反應(yīng)生成的亞鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力，使某些氧化態(tài)的有機(jī)物還原成還原態(tài)，并使部分有機(jī)物開環(huán)裂解，提高了廢水的可生化性。