发布网友 发布时间:2024-08-07 03:02
共1个回答
热心网友 时间:2024-08-17 17:40
在电解过程中,熔盐电解与水溶液电解相似,涉及到电极电势的产生。当熔融电解质与金属接触时,电解过程开始,分解电压(分解电压见表1)是化合物在平衡状态下开始分解所需的电压。金属的电化当量在表2中有详细列出,熔盐的性质和其组成以及金属离子和阴离子特性均对电化顺序中的金属位置有影响。
尽管熔盐电解在许多情况下表现出较低的电流效率,这主要受到几个因素的影响,如温度、电流密度、极间距离和电解质性质。电解质对金属溶解的抑制是降低效率的关键因素,如钙和铝的高价化合物与低价化合物的转化过程,这导致金属溶解增加,效率下降。此外,析出的金属还会发生置换反应,影响电解过程。
阴极反应在熔盐电解中以金属离子得到电子还原为金属的形式进行,如 Men++ne─→Me。当温度高于金属熔点,金属以液态形式析出,如电解铝。反之,若温度低于熔点,金属则以固态形式析出,形态取决于条件,可能为粉末、晶体或覆盖层。高熔点金属的制备中,熔盐电解法的应用日益广泛,如铍、锆等。
阳极反应取决于电解应用,如在电沉积中,碳电极可使氯离子放电生成氯气或与氧反应生成CO或CO2。在电解精炼中,粗金属作为阳极,其反应为金属离子失去电子。杂质根据其电极电势,只有电极电势大于被提取金属的才溶解,小于或等于则有助于提纯过程。
在电化顺序中,极为活泼的金属不能从盐类的水溶液中获得。因为在水溶液中,该金属将与水作用而析出氢,并生成该金属的氢氧化物。抽取此类金属,当以热还原法有困难时,经常采用电解该金属的熔融盐或溶于熔盐的氧化物。有时熔盐电解是某些金属惟一的制备方法。如铝 钙 铍 锂 钠 等均以熔盐电解法制备。许多稀有金属也可用熔盐电解法制得,如钍 铌 锆 钽 等