電解鋁工藝-資料下載頁
2026-01-08 22:21本頁面
【正文】 陽極過電位的性質和組成隨著電流密度的變化而發(fā)生改變：1）活化過電位 ? 電化學反應過電位和化學反應過電位 電化學反應過電位 是由于電極反應過程中，電荷通過電極與電解質界面雙電層，進行電子交換的緩慢步驟所引起的陽極過電位，這時電化學反應步驟成為整個電極過程的速率控制步驟； 化學反應過電位 是由于電極反應過程中的前置或后繼化學反應步驟受阻所引起的過電位。 這兩種過電位的實質與大小都取決于相關步驟的活化能大小，所以將這兩種過電位 統(tǒng)稱為 “ 活化過電位 ” ，他們雖然在其本質上有一定區(qū)別，但 一般都符合 Tafel方程：?aa = a + blog(i) 2）陽極氣膜電阻過電位 覆蓋在陽極上的氣膜阻礙電流流過，電極有效面積減少，真實電流密度增大，從而提高電極極化電位，表現出陽極過電位；一般隨 Al2O3濃度的降低和陽極表面積的增大而增加，陽極效應時尤為明顯。3）濃差過電位 電極界面區(qū)濃度梯度，形成 “ 擴散層 ” ，擴散層的傳質過程成為電極過程速率控制步驟，產生 濃差過電位（或擴散過電位）。 一般情況下，陽極氣體 CO2使陽極界面區(qū)電解質產生擾動，避免了濃差極化的產生。但是，當接近陽極效應時， Al2O3濃度降低，出現濃差極化；在特別低的電流密度下， CO2減少，失去對電解質的擾動作用，濃差極化也有可能出現。4）勢壘過電位 陽極附近的熔體中非放電離子，如 F、 AlF AlF6等，形成電化學屏障。七、陽極過電壓和陽極效應 1 陽極過電位七、陽極過電壓和陽極效應 1 陽極過電位 綜上所述，陽極過電位就是這四項之和，即：V陽過 =V反應 +V氣膜 +V濃差 +V勢壘 而陰極過電壓只有后面的兩項，所以它的值比較?。ㄤX析出時的過電壓約 10100mv）。七、陽極過電壓和陽極效應 2 陽極效應 陽極效應現象1）陽極周圍發(fā)生明亮的小火花，伴劈啪聲；2）陽極周圍的電解質如被氣體撥開，陽極與電解質界面上的氣泡不再大量析出；3）電解質不再沸騰；4）電壓急劇上升（ 4V→30~50，甚至 100V），燈亮；陽極效應原因1）電解質中缺少氧化鋁；2）電流密度大，易發(fā)生陽極效應，電流密度越大，發(fā)生效應時的氧化鋁濃度越高，反之亦然；3）稱發(fā)生陽極效應時的最低電流密度為 “ 臨界電流密度 ”。七、陽極過電壓和陽極效應 2 陽極效應陽極效應機理1）潤濕性改變學說： 熔體中 Al2O3濃度低到一定程度時，電解質對炭陽極底掌的潤濕性變差，氣體覆蓋陽極表面，致使電流以電弧形式穿透氣膜。七、陽極過電壓和陽極效應 2 陽極效應陽極效應機理2）氟離子放電學說：隨著電解過程的進行，電解質中含氧離子逐步減少到一定程度后，氟析出，然后與炭作用： ① 陽極表面形成 COF2和 CF4的絕緣層； ② 導致陽極崩裂且氟化物分解后又在陽極表面析出微細炭粒，以致電解質不能很好潤濕陽極，氣膜形成。七、陽極過電壓和陽極效應 2 陽極效應陽極效應機理3）靜電引力學說： 正常情況下，陽極氣泡帶正電，被陽極表面排斥； Al2O3%降低時，陽極氣泡帶負電，在陽極表面聚集，形成氣膜，引發(fā)陽極效應；4）橋式離子理論： 低 Al2O3%時，形成橋式離子 [AlF5OAlF5]6，易與陽極生成 CFn， CFn吸附于陽極表面，改變陽極的潤濕性能，排斥電解質，增大陽極電流密度，達到臨界電流密度時，引發(fā)陽極效應。七、陽極過電壓和陽極效應 2 陽極效應 1）造成電解質過熱和揮發(fā)損失增加；2）導致系列電流的降低；3）增加額外電耗。4）可反映電解槽工況；5）利用陽極效應清除熔體中的炭渣，燒平陽極底掌，溶解槽底沉淀。陽極效應的作用完謝謝大家
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