熔盐电解中的阳极气体发表评论(0)编辑词条

　　熔盐电解中的阳极气体    (anoed gas in molten salts electrolysis)

　　在不溶阳极熔盐电解过程中阳极上释放的气体。在熔盐电解制取金属和合金过程中，大都采用不溶性阳极，阳极便成为气体发生极。这时，阳极产物都是阴离子放电产生的气体。

　　在采用不溶性阳极电解氯化物熔盐体系时，氯离子或配合氯离子在阳极上放电，得到氯气。例如，在用光卤石作原料电解生产镁时，通常采用含MgCl2 5％～15％、KCl 70％～85％、NaCl 5％～15％的电解质。在此电解质中可能存在Cl - 和MgCl 3 - 阴离子，它们在阳极上放电均能形成氯气的阳极气体。

　　在电解纯氟化物熔盐时，氟离子可能在不溶性阳极上放电。电解无水KHF2熔体制取元素氟正是基于这一过程。

　　当电解质为氟氯化物熔盐时，熔盐中可能存在氯离子、氟离子、含氯配位离子、含氟配位离子和含氟氯配位离子。由于氯离子和含氯配位离子的氧化电位较负，优先在不溶性阳极上放电，所产阳极气体为氯气。

　　在工业熔盐电解中，以从冰晶石熔体中电解氧化铝最具实际意义。电解炼铝是采用碳阳极，金斯伯(Ginsberg)和符里格(Wrigge)的试验证明，在适当电流密度下，碳阳极上的气体产物几乎是纯CO2 。这是由于基本上以铝氧氟配合离子存在的氧离子在碳阳极上放电，生成的原子态氧与碳化合的结果，反应为：

　　由于阴极上析出的铝部分重新溶解在电解质中，这部分溶解的铝迁移到阳极附近，被阳极气体氧化：                                                                                                            　　　　2Al(溶解的)+3CO2(g)   → Al2O3(溶解的)+3CO(g)

　　结果造成铝的损失，使阴极电流效率下降，同时在阳极气体中出现CO气体。所以，铝电解在正常情况下，阳极气体由CO2 和CO组成。但当熔体中氧化铝浓度减少至1％左右时，配合铝氧氟离子活度很小，致使氟离子和配合铝氧氟离子一起在碳阳极上放电，生成碳氧氟化合COFx ，而改变阳极气体组成。这种含碳氧氟化合物的阳极气体起排斥电解液作用，令阳极表面覆盖一层浓密的气泡，导致产生阳极效应。