Графитовые стержни для электролиза
Широкая область применения стержней, изготовленных из графита, определяется их физико-химическими свойствами, среди которых:
— Высокая температура плавления;
— Высокая электропроводность;
— Инертность к большинству химических веществ, в том числе агрессивных;
-Слабая растворимость, в том числе и в расплавах, что не загрязняет исходную среду.
Благодаря этим характеристикам, графитовые стержни нашли широкое применение для решения ряда задач. В частности, продукция из этой части нашего каталога используется в строительстве, металлообработке и химической промышленности.
При отправке запроса на изготовление желательно также сразу указать марку материала, размеры требуемых электродов, если нужен счет или комерческое — то прикрепляйте карточку предприятия к письму.
Графитовые стержни для сварки
У нас вы можете купить сварочные графитовые стержни, которые используются для сварки металлов и их резки высокотемпературной дугой. Область применений достаточно широка, в качестве примера можно привести:
— Резку металла, в том числе цветного, с помощью электрической дуги;
— Сварку проводов при монтаже электросетей промышленного и бытового назначения;
— Сварку металла, в том числе алюминия в пламене дуги.
При проведении таких работ, материал графитового стержня не загрязняет сварной шов, а значит, не изменяет физических и химических свойств свариваемых металлов.
Графитовые стержни для электролиза
Благодаря своей инертности к большинству сред, низкой растворимости в жидкой среде и расплавах, графитовые стержни нашли широкое применение в электролизерах.
Их использование обеспечивает:
-стабильность хода процесса электролиза;
-длительный срок эксплуатации графитовых стержней;
-простое техническое обслуживание установки для электролиза.
Использование графитовых стержней для электролиза производства нашей компании ООО «НПП АВЕРС» значительно снизит затраты на ваше производство, благодаря высокому качеству продукции и низкой ее стоимости.
Компания ООО «НПП АВЕРС», производитель широкого спектра изделий различного назначения из графита, предлагает графитовые стержни для сварки и электролиза. Наша продукция отличается высоким качеством и полным соответствием заявленным характеристикам, и может быть полезна: Строительным компаниям, которые используют оборудование для сварки и резки графитовыми электродами; Компаниям, оказывающим услуги по монтажу электросетей бытового и промышленного назначения; Ремонтным организациям, использующим дуговую сварку и резку металлов;
Предприятиям химической промышленности, работающими с электролизерами на базе графитовых стержней. У нас вы всегда можете подобрать и заказать любую партию графитовых стержней для сварки и электролиза для нужд вашего производства по выгодным ценам. При отсутствии в нашем каталоге готовой продукции графитных стержней с требуемыми вам параметрами, обращайтесь к нашим специалистам, и мы рассмотрим возможность изготовления партии графитовых стержней с требуемыми вам характеристиками.
Почему выгодно покупать у нас:
Мы предлагаем изготовление графитовых стержней на своем оборудовании для вашей компании, что исключает любые посреднические наценки, которых не избежать при покупке продукции у торговых представителей.
Наши цены на данную продукцию одни из самых привлекательных на российском рынке.
Обращайтесь к нам, когда вам требуется приобрести графитовые стержни для электролиза и сварки, и наши специалисты помогут вам подобрать оптимальные параметры изделий с учетом особенностей технологических процессов вашего производства и решаемых задач.
ГРАФИТСеЫ И АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРОВ РАЛОТЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий рабочий элемент и токоподвод, отличающийся тем, что, с целью снижения напряжения электролиза и повышения выхода по току, рабочий элемент выполнен в виде дисковой гребенки , концам которой по ее оси придана коническая форма.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н ABTOPCHCNVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3386266/23-26 (22) 29,01.82 (46) 23,10,83, Бюл. % 39 (72) В,В,Романовский (71> Институт ядерной энергетики AH
Белорусской ССР (53) 661,317.729 (088.8) (56) 1, Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии.
М., "Химия", 1977, с. 54-66, 264.
2, Якименко Л.М. Эцектроаизеры с твердым катодом. М., "Химия, 1966, с. 136.
3, Якименко Л.М, Получение водорода, кислорода, хлора и щелочей. М„"Химия, 1981, с. 109-137 °
4. Якименко Л.М., Модылевская И.,П», Ткачек З,А, Электрапиз воды, М„"Химия, 1970, с. 126-189.
5, Асташко В.И. и др. Коррозионная стойкость материалов при электролизе щелочных растворов йодида Калия.- Вестник АН БССР, сер, ФЭН, 1981, N. 3, с, 22-25, „.Я0„„1049574 A (54)(57) ГРАФИТОВЫ Й АНОД ДЛЯ
ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРОВ РАЛОТЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий рабочий элемент и токоподвод, отличающийся тем, что, с целью снижения напряжения электролиза и повышения выхода по току, рабочий элемент выполнен в виде дисковой гребенки, концам которой по ее оси придана коническая форма.
Изобретение относится к электрохими« ческой промышленности и может быть использовано в электролиэерах дпя элект ролиза растворов галогенидов щелочных металлов, в частности в эжктрохимичес ких производствах водорода, .кислорода, хлора и щелочей, а также может найти применение в производстве водорода и кислорода в терм оэлектрохимических, комбинированных циклах разложения воды, например в электролиэерах для электролиза щелочных растворов йодида калия с попучением йодата калия и водорода.
Известны графитовые вертикально расположенные аноды простых геометри- 1» ческих форм, выполненные в виде прямоугольных плит .или стержней круглого или прямоугольного сечения, с верхним токоподводом к плите при помощи одного графи тового токоподводяшего стержня, 2О в которых дпя осуществления контакта между токовоподводяшим стержнем и пли- той применяются различные приемы, такие как резьба, соединение на конус, запрессовка и другие 31 ).
Недостатком этих анодов является необходимость уменьшения размеров анодной плиты, уменьшая тем самым, рабочую поверхность электрода, чтобы прудепредить возможность значительных потерь 30 напряжения в теле графитового анода, Кроме того, неравномерность распределения плотности тока по высоте электрода ведет к неравномерному изнашиванию графитового анода по высоте электро-З» лизера, влияющему на продолжительность тура работы электрода, При верхнем токоподводе верхний конец анода обычно проходит через крышку электролиэера и служит для присоеди- pg нения к нему токоподводящей шине, при этом значительная часть электрода по его длине не используется и при ремонте электропизера выбрасывается, Чтобы снизить эти потери, приходится уменьшать 4» высоту газового пространства элетролизера, а также уплотнять большое число мест прохода электродов через крышку, Известен также графитовый анод для электролиза растворов галогенидов щелочных металлов, включающий рабочий элемент и токоподвод f2 ), Недостатками известного графитового анода являются высокое напряжение электролиза и значительные потери полу- »» чающихся на аноде продуктов вследствие неравномерного распределения плотности тока по поверхности анода.
Пель изобретения — снижение напряжения элек.тролиэа и повышение выхода по току, Поставленная цель достигается тем, что у графитового анода для электролиза растворов галогенидов щелочных металлов, включающего рабочий элемент и токопод вод, рабочий элемент выполнен в виде дисковой гребенки, концам которой по ее оси придана коническая форма.
Предлагаемая конструкция снижает потери напряжения в месте контакта между токоподводяшими стержнями и непосредственно электродом, уменьшает потери напряжения в теле графитового анода эа счет применения боковых токоподводов, а при использовании ее в аппарате под давлением вследвствие снижения степени газонаполнения в межэлектродном пространстве в целом обеспечивает более равномерное распределение плотности тока по высоте анода, что снижает рабочее напряжение на ячейке электропизера, повышает выход по току и увеличивает продолжительность тура работы анода, На чертеже изображен предлагаемый графитовый анод, продольный разрез.
Графитовый анод содержит анод 1,токоподводы 2 и токоподводящие шины 3.
Токоподводы 2 являются концевыми осевыми продолжениями анода 1, к которым подсоединены токоподводящие шины 3 посредством впайки металлического стержня и подсоединения гибкого проводника на конусной клемме. Возможны и иные варианты подвода тока к токоподводу: впайка гибкого проводника в графитовый стержень, резьбовой контакт металлического стержня и графита, подсоединения гибкого проводника хомутом и другие, При этом для улучшения контакта используются металлизация поверхности контакта графитового анода, лужение металлических вставок и заливка мест контакта сплавами свинца и висмута, запрессовка металлических стержней в графите электропроводной массой из металлического порошка с полимерными связующими или пластичным графитом.
Причем, для устранения попадания анапита в места контакта металлических проводников с графитом обеспечивается полная непроницаемость графитовых токоподводов анолитом, что достигается при помощи пропитки концевых осевых частей анода различными связующими материалами с последующей термообработкой и другими способами, 1049574
Проведение пропитки токоподводов и придание им конической формы одновремен но обеспечивает уплотнение мест прохода графитового анода через боковые стенки алектропизера. 5
В настоящее время в опытно-лабора.,торных установках при электрапизе растворов галогенидов щелочных металлов, например, при электрапиэе щелочных растворов йодида калии с получением йодата, 10 капия и водорода, применяются электропизеры фильтр-прессного типа (ФР,ЭФ,СЗУ) с биполярным включением электродов беэ диафрагмы, что вызвано отсутствием необходимости разделения катодного и анод- 15 ного пространства, так как газообразным продуктом электропиэа является пишь. водород. Бипопярные электроды включают сплошной основной лист электрода (спушаший одновременно перегородкой между 20 соседними ячейками), к которому на анкерах при помощи электрозаклепок или иным способом крепятся выносной окисный рутениевотитановый анод (ОРТА) и никелевый катодный лист с перфорацией 25
Однако в щелочных средах при электрохимическом процессе окисления йодида калия ОРТА обладает низкой коррозионяой стойкостью и единственно коррозионностойким, относительно недорогостоящим материапом для применения в качестве анода является графит P5g .
Таким образом, графитовый анод с токоподводами предлагаемой геометрической формы позволяет увеличить удельную объемную энергонапряженность ячейки электропизера, повысив производитепьность аппарата на единицу объема, понизив тем самым массогабаритные параметры электропизера определенной производительности, применить анод в аппаратах под давлением, уменьшить потери напряжения при контакте токоподводов с анодом на несколько десятков . милливопьт в зависимости or вепичины переходного сопротивпения нагрузки; повысить выход по току и снизить напряжение на ячейке электролиэера эа счет божее равномерного распределения плотности гока по высоте анода, а также увеличить npo-eeascaeameeocra тура работы анода.
Редактор Г,Беэвершенко Техред Ж.Кастелевич Корректор Л,Патей
Заказ 8366/29 Тираж 643 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Руашская наб„д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Провел электролиз воды как тест на разрушение графита. В целом получились более чем интересные результаты:
— чем менее минерализована вода, тем больше ее сопротивление. В итоге при подаче 24В через электроды в водопроводной воде зафиксирован ток всего 24.5мА. Однако есть и другие параметры, влияющие на ток: наименьшая площадь поверхностей электродов. Использовался покупной толстый графитовый стержень как катод и вытащенный из карандаша тонкий как анод. Как только поставил анодом такой же толстый — скорость реакции резко возросла, увеличилось количество выделяемого кислорода;
— от переменного напряжения электролиз не пошел. От импульсного — идет (переменное 139В с ЛАТРа через диод 2Д202В резко увеличило газовыделение, ток 110мА). Отмечается советское качество: диод рассчитан на 70В, а не пробивается при 139В (и даже при 153В);
— графит, независимо от природы (из батарейки, карандаша, купленный непосредственно или снятый с троллейбусных щеток), имеет склонность к разрушению до порошкового вида. Да, графит инертен — ни с чем не реагирует химически. Но физическая природа графита — это порошкообразное состояние (его прессуют и продают как палочки, и сам графит пачкает руки). Поэтому наблюдался процесс разрушения электрода на аноде до осадка/взвеси в воде. Катод визуально остался почти целым;
— однако в случае с электролизом кальцинированной соды графит разрушается много быстрее. Очень возможно, причина связана с током в 13.6 раза большим;
— объем выделяемого водорода в 2 раза больше, чем кислорода — это в теории. Но на практике не совпало: водорода выделялось много больше (уж не в 8 раз ли);
— уронил в емкость кусочек графита. И на нем, лежачем на дне без контакта, при электролизе крайне медленно выделялся газ;
— вода крайне сильно нагрелась в верхней части тары, при этом внизу оставаясь полностью холодной. Электроды при этом одинаковой температуры. Возможно, дело в превышении способности электродов генерировать газы — и энергия уходит в виде тепла в воду между анодом и катодом (перебор по напряжению);
— интересно, можно ли насытить воду кислородом или водородом (углекислым газом же насыщают). Тогда такую воду могут продавать шарлатаны как "целебную";
— количество воды визуально почти не уменьшилось за несколько часов электролиза при 139В. Сколько же в воде кубометров основных газов?! 1.87м 3 в каждом литре в пересчете на 100%-ый гремучий газ.
Вывод: графит все-таки разрушается, существуют катализаторы его разрушения, пока неизвестные. Химически инертный, дорогой — но разрушающийся компонент при электролизе в роли анода. А еще из него можно делать искусственные алмазы: нужны лишь высокая температура и давление. Так что в ювелирных магазинах не 1, а 2 вида подделок: поддельные бриллианты и искусственно созданные. А впаривают как природные, добытые в шахтах.
(добавлено 09.07.2016) Вымачивание графита в воде оказывает на него слабое разрушающее действие (вымоченный 24 часа графит-анод несколько быстрее разрушался при электролизе воды). Графит не разрушается в горячих растворах кальцинированной соды или едкого натра — однако при запуске электролиза разрушается в данных средах.
А еще провел электролиз соленого раствора воды (графит так же там не разрушался). Предпринял все меры безопасности. И вот, на открытом балконе подаю напряжение и наблюдаю за реакцией. Т.к. раствор сильно минерализован — лучше проводит электричество, и при 12В пошел ток аж 8А. И тут из емкости начинают подниматься в воздух на расстояние примерно 1.5м клубочки желто-зеленоватого газа — хлор в чистом виде. Яйца сжимаются при виде убийцы солдат первой мировой на расстоянии метра от себя (через стекло).
А убило меня другое:
— оказывается, крепкий раствор поваренной соли может обжечь ткани. Причем он проникает через кожу (всасывается) и начинает жечь ткани под кожей. Неприятно и удивительно, с учетом того, что раствор должен был, наоборот, вытягивать воду. Или же он так и делает, а ткани краснеют из-за повышения гематокрита (что более вероятно);
— графит разрушается при электролизе кальцинированной соды, которая распадается на едкий натр и угольную кислоту. Просто в растворе Na2CO3 не разрушается, просто в растворе NaOH — аналогично. Остается только H2CO3. Но без электролизера эта кислота неустойчива и сама начинает распадаться;
— графит инертен не ко всему. Реагирует со фтором и серой при НУ. При 600-700 градусах взаимодействует с кислородом. Реагирует с водородом при НУ, но только с никелевым катализатором. Реагирует с металлами, образуя карбиды. При высоких температурах (>200 градусов) реагирует с водой и оксидами металлов. При нагревании реагирует с серной и азотной кислотой.
Так что вопрос "что и как растворяет графит при электролизе кальцинированной соды" — великая загадка.
(добавлено 10.07.2016) Такое ощущение, что промышленным способом хлор получают именно электролизом раствора или расплава поваренной соли. Выдержка из книги (Стендер В.В. "Прикладная электрохимия" / Украина: Харьков, Из-во ХГУ им. Горького, 1961 г., стр. 65): ". в промышленных условиях на тонну хлора затрачивается от 3 до 8 кг графита". Это 311526.5 литров газа (38.9-103.8л/г); что подтверждает мой опыт, что графит при электролизе раствора поваренной соли разрушается крайне слабо.
Нашел информацию, что графит разрушается при повышении плотности тока (Волков Г.И. Производство хлора и каустической соды методом электролиза с ртутным катодом / Москва: Химия, 1968 г., стр. 64). Увеличение напряжения увеличивает силу тока, что повышает плотность тока. Графитовый стержень разрушается много сильнее с напряжением 24В при электролизе кальцинированной соды — нельзя подавать напряжение более 12В. А вот при электролизе раствора NaCl электроды не разрушались даже при подаче переменных 240В через диод.
А вот и косвенный ответ: "Скорость разрушения графитовых анодов возрастает с повышением содержания карбоната натрия в расплавленном электролите" (Кубасов В.Л. Электрохимическая технология неорганических веществ / Москва: Химия, 1989 г., стр. 221). В моем случае электролит и есть раствор карбоната натрия — поэтому при электролизе именно карбонат натрия разрушает анод. Причем так, что после выключения электролизера повреждения анода настолько велики, что он продолжает отслаиваться в раствор на протяжение длительного времени.
(добавлено 22.08.2016) В Википедии написано, что графит реагирует с множеством щелочных металлов и солей. Получается, он разрушался в растворе кальцинированной соды из-за того, что это щелочная соль.
Отправить ответ