熔盐电解熔盐电解 熔盐电解背景及原理熔盐电解背景及原理 电解制铝电解制铝 熔盐电解背景及原理熔盐电解背景及原理 背景背景 原理原理 熔盐电解的特点熔盐电解的特点 阳极效应阳极效应 金属在熔盐中的溶解金属在熔盐中的溶解 阴极去极化阴极去极化 电流效率电流效率 装置选择装置选择 背景背景 具有如铜那样的电极电位较正的金属可用高电流具有如铜那样的电极电位较正的金属可用高电流效率从水溶液中电解析出,而在电解析出电极电位较效率从水溶液中电解析出,而在电解析出电极电位较负的金属,如负的金属,如 AlAl ,, MgMg 等不可能从水溶液中电解析出。等不可能从水溶液中电解析出。像这样的情况,可考虑使用非水溶液的电解。像这样的情况,可考虑使用非水溶液的电解。 例如,用液氨作为无机非水溶剂时,具有很大的例如,用液氨作为无机非水溶剂时,具有很大的意义。但如果以工业规模来处理这种溶液却并非易事,意义。但如果以工业规模来处理这种溶液却并非易事,而熔融盐可以解决这个问题。 而熔融盐可以解决这个问题。 ( 1 )熔盐电解对有色金属冶炼来说具有特别重要的意义,在制取轻金属冶炼中,熔盐电解不仅是基本的工业生产方法,也是唯一的方法。( 2 )轻金属无法用水溶液电解的基本原因:各种轻金属在电位序中属于电位最负的金属,不能用电解法从其盐类的水溶液中析出。( 3 )轻金属只能从不含氢离子的电解质中才能呈元素状态析出,这种电解质就是熔盐。( 4 )稀有金属如钽、铌、锆、钛也可用熔盐电解法制得。背景背景 原理原理非水环境下,由于没有妨碍主要电极反应(非水环境下,由于没有妨碍主要电极反应( NaNa++ 的析出)的的析出)的化学组分(如水)的存在,故即使像化学组分(如水)的存在,故即使像 NaNa++ 这样电极电位非常负这样电极电位非常负的金属,也可能电解析出。的金属,也可能电解析出。 将将 NaClNaCl 溶于水,溶于水, NaNa++ 及及 ClCl-- 形成溶剂化的离子形成溶剂化的离子 Na(HNa(H22O)O)++XX 及及Cl(HCl(H22O)O)--YY ,,而能自由运动于溶液中。如果将而能自由运动于溶液中。如果将 NaClNaCl 加热至加热至80080000CC 以上熔融时,以上熔融时, NaNa++ 和和 ClCl-- 可以自由运动。熔盐的电导率为可以自由运动。熔盐的电导率为11/11/ 欧姆欧姆 .. 厘米左右,离子的扩散系数为厘米左右,离子的扩散系数为 1010-5-5...