Лабораторная диафрагменная электролизная ячейка

В большинстве электролизных ячеек анод и катод работают в одном электролите, и это никого не беспокоит. В системах осаждения марганца, сурьмы или олова, а также в значительной части работ по сульфатам никеля, кобальта, меди и цинка так нельзя: кислота, регенерируемая на аноде, обеднение раствора по металлу на катоде и побочные реакции на любом из электродов должны быть разделены, иначе измерение ничего не значит. Данная диафрагменная ячейка существует именно для этого: диафрагменная рама делит ванну на отдельные анолитное и католитное отделения, и каждый электрод видит тот электролит, который для него предусмотрен, а не тот, который создал другой электрод.

Что меняет диафрагма

Диафрагма — это полимерный войлок или катионообменная мембрана, закреплённая в съёмной раме из PP; какой тип подходит вашей системе, подтверждается испытаниями. Войлок разделяет за счёт ограничения конвекции и сохраняет ионные пути открытыми — обычный выбор для работ по осаждению металлов. Катионообменная мембрана добавляет селективность ценой большего сопротивления и стоимости мембраны. Поскольку диафрагма стоит в съёмной раме, переход между ними занимает пять минут, а не требует переборки, и именно поэтому ячейка пригодна для сравнительного исследования.

Три настольных размера, два материала корпуса

Ячейка выпускается в настольном исполнении на 5, 10 и 20 л. Корпус стандартно из прозрачного PMMA (акрил) — можно наблюдать газовыделение, морфологию осадка и состояние диафрагмы по ходу опыта. Для электролитов с хлоридом предусмотрен корпус из PP, поскольку PMMA не является правильным решением в такой химии. В поставляемом виде ячейка рассчитана на атмосферное давление и работу от температуры окружающей среды до 60 °C, что удобно покрывает настольный электролиз, но не горячие и не находящиеся под давлением системы.

Подбор электродов

Аноды нерастворимые: пластина из свинцового сплава или пластина на титановой основе с MMO (DSA), выбираемая под электролитную систему. Катоды — пластина из нержавеющей стали 316L или из чистого титана с полированной поверхностью, чтобы нуклеация и съём осадка воспроизводились от опыта к опыту. В диафрагменной службе сочетание важнее, чем в однокамерной ячейке, потому что химия анолита за один опыт может уйти далеко от химии католита.

Зазор, шинопровод и согласование выпрямителя

Зазор между электродами регулируется от 30 до 80 mm за счёт толщины диафрагменной рамы: больший зазор снижает чувствительность омического падения к несоосности, меньший экономит напряжение, но требует более аккуратной сборки. Ток подводится через верхнюю шинную опору с титано-медными клеммами, что выводит контактное сопротивление из ваших данных. Питание идёт от согласованного внешнего выпрямителя, обычно в диапазоне 0–10 В / 0–100 А и поставляемого под компоновку, поэтому ячейка и выпрямитель подбираются вместе, а не обнаруживают несоответствие на столе.

Электролиты, для которых предназначена ячейка

Основная задача — сульфатный электролиз Cu, Zn, Ni и Co, а также диафрагменная служба в системах осаждения Mn, Sb и Sn. Хлоридные и фторидные среды меняют спецификацию: требуются корпус из PP или CPVC и аноды Ti/MMO, поэтому химию среды нужно подтвердить до заказа.

Часто задаваемые вопросы

Войлочная диафрагма или ионообменная мембрана?

Для осаждения металлов, где главное — разделить отделения, войлок проще и дешевле. Там, где нужно ограничить перенос анионов, инструментом является катионообменная мембрана. Выбор подтверждается испытаниями на вашем электролите.

Входит ли выпрямитель в поставку?

Поставляется согласованный внешний выпрямитель постоянного тока, обычно 0–10 В / 0–100 А, под компоновку, а не как фиксированный аксессуар: класс соответствует площади электродов и плотности тока, а не номеру в каталоге.