文档介绍：§ 电解
前言
1. 电化学反应概念
电化学反应是指在电极和溶液界面上进行电能与化学能之间的转变反应。
化学能→电能:自发进行
电能→化学能:强制过程,如电解合成工业、电解冶炼、加工和电化学表面处理等。
氯碱工业和电冶炼工业是电化学生产过程中规模巨大的典型代表。
2. 电化学反应的特征
A:阴极,阳极表面上有e参加的氧化还原反应
电化学有时比化学法优越(容易发现,环境污染少)
通过改变槽电压、电极材料、电解液组成及浓度来调节所需的电化学反应速率和选择性。在这方面电化学法有时比化学法更优越,许多化学法不能完成或很困难的反应,电化学法则很容易实现,且成本低、环境污染少。
B:能耗高度集中的行业
发达国家:电化学耗电量10%左右。
电化学生产是能耗高度集中的工业,在发达国家,电化学生产耗电量几乎占总发电量的10%左右,且因电化学反应只限于在与溶液接触的电极表面,使得电化学反应器的生产强度低于化学反应器。因此降低能耗、提高空时收率是电化学生产过程的关键问题。
3. 电化学技术的发展
新的金属阳极
全氟离子交换膜
离子膜电解法的应用
新的生产方法和工艺流程试验、推广。
电化学生产过程分类
无机电化学合成
有机电化学合成
电化学在无机合成中的应用
直接合成产物:通过发生在电极表面的电化学反应直接合成产物,如通过阳极氧化制取氟、氯、高锰酸钾等,通过阴极还原制取氢和提取金属等。
间接合成产物:首先通过电化学反应,然后通过次级反应,包括溶解、离解、均相氧化或还原等得到产物,如氯酸盐等。