Al电解重点掌握

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1、铝电解1铝电解的原理及电极过程？写出电极反应及总反应。在铝电解中，电解质温度达950-970℃。含氧阴离子在阳极上失去电子，生成气体.视电极材料而异：1)如果阳极不参与电化学反应，则属于惰性阳极，生成O2；2)如果阳极参与电化学反应，则属于活性阳极，例如炭阳极，生成气体CO2。铝离子在阴极上获得电子之后生成铝。阴极反应Al3++3e=Al（液）阳极反应3O2-+1.5C–6e=1.5CO2(气)铝电解总反应式:Al2O3+1.5C=2Al(液)+1.5CO2(气)2现代工业铝电解质酸度的概念和表示方法？电解质酸度有三种表

2、示方式：（1）K1，即NaF/AlF3摩尔比（量比）；（中国采用，称分子比）（2）K2，即NaF/AlF3质量比（北美洲采用）；（3）f,即过量AlF3%（西欧采用）3铝电解质的添加剂有那些？作用是什么？工业生产中，经常要向电解质当中添加某些能够改善电解质理化性质以及提高电解生产指标的盐类，这些盐类称为添加剂。添加剂：氟化钙、氟化镁、氟化锂、氯化钠。氟化钙：可降低熔点、增大密度、增大电解质在铝液界面上的相间张力，减少铝溶解损失，增大粘度，减少熔液蒸气压.但减少导电率，稍微减少氧化铝溶解度。氧化铝中积累：4-6%氟化镁：可

3、降低熔点、增大密度、增大电解质在铝液界面上的相间张力，减少铝的溶解损失，优良的矿化剂(在侧壁上形成稳定的结壳)；使电解质结壳疏松好打；帮助炭粒与电解质分离，使槽电阻减小，提高电流效率。但减少导电率.氟化锂：降低熔点、提高导电率。氯化钠：降低熔点、提高导电率，但易水解。3i铝电解的电解质主要类型有哪些。目前工业上采用的电解质分为三类：传统电解质、改良电解质和低物质量比电解质。4电流效率的概念及计算方法？如何提高铝电解电流效率？4i解释阳极效应的概念及相关现象，原因。阳极效应：阳极效应是熔盐电解中发生在阳极上的一种特殊现象。

4、当其发生时，槽电压升高到20~30V，阳极上出现电火花，同时发出咝咝声，阳极和阳极导线振动(频率升高所致)；此时，正常的电解过程受到严重干扰，电能消耗明显增加。阳极上产生气体而引起对电解液的排斥作用，是发生阳极效应的共同原因。4ii铝电解的电流效率的概念和相关计算。铝电解的电流效率通常是指阴极上实际产出的铝量对于理论上按照法拉第定律计算出的铝量的百分数。铝的当量值==26.98154/3=8.9938g,1法拉第=96487/3600=26.8A.h铝的电化学当量==8.9938g/26.8A.h==0.3356g/A.

5、h.设电解槽平均电流为I,通电时间为t，实际产量为Q,电流效率为n。则n==[Q/0.3356It]*10^3。5铝电解能耗的概念及计算方法？降低电耗有哪些方法？设电解槽的总平均电压是V,电流效率为n。铝的电化学当量计算出：0.3365.生产每吨铝所需耗的电能量==V/(0.3356*n)*10^3KW.h。提高电流效率；降低平均电压。6三层液电解法制取精铝的原理？三层液中各层的特征？精炼用电解质的类型及组成？铝的电解精炼原理：在阳极合金的各种金属元素当中，只有铝在阴极上溶解出来。阳极合金中，如铜、铁、硅之类比不活泼的金

6、属元素，并不溶解，仍然残留在合金内。阳极上的电化学溶解反应是：Al-3e=Al3+因此，电解液中除了原有的Al3+,Ba2+,Na+,F-,Cl-,AlF3-6,AlF4-之外，增加了上述反应中的铝离子Al3+。迁往阴极的各种阳离子中，铝的电极电位比较正，故Al3+优先在阳极上获得电子，析出金属铝：Al3++3e=Al而其余的各种阳离子，如Ba2+,Na+之类，并不放电。但是电解质本身所含的电位比铝更正的元素，例如Si和Fe，却会在阴极上析出，使铝的纯度降低。电解精炼的最终结果是Al从阳极合金中溶解出来，并在阴极上沉积，

7、得到纯度为99.99%的精铝。下层液体：阳极合金，30%铜与70%铝，密度3.4-3.7g/cm3.中层液为电解质，纯氟化物和氯氟化物体系，密度2.7-2.8g/cm3.最上层精铝，用作阴极，密度2.3g/cm3。（1）纯氟化物体系。其组成中AlF3、NaF、BaF2、CaF2的质量分数分别48%，18%，10%，16%；密度（液态）约2.8g/cm3，熔点680℃，操作温度740℃。（2）氯氟化物体系。其组成中AlF3、NaF、BaCl2、NaCl的质量分数分别23%，13%，60%，4%；密度（液态）约2.7g/cm

8、3，熔点700-720℃，操作温度760-800℃。7.铝按纯度进行的分类原铝用电解法或其它方法直接生产出来的纯铝称为原铝(99.7-98%):精铝：99.95-99.995％高纯铝：99.9995-99.999％