电解铝中的化学方程式有哪些我是说除了主要的反应方程式之外,其他伴随发生的 比如影响主反应的一些 谢谢

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 01:53:13
电解铝中的化学方程式有哪些我是说除了主要的反应方程式之外,其他伴随发生的  比如影响主反应的一些    谢谢

电解铝中的化学方程式有哪些我是说除了主要的反应方程式之外,其他伴随发生的 比如影响主反应的一些 谢谢
电解铝中的化学方程式有哪些
我是说除了主要的反应方程式之外,其他伴随发生的 比如影响主反应的一些 谢谢

电解铝中的化学方程式有哪些我是说除了主要的反应方程式之外,其他伴随发生的 比如影响主反应的一些 谢谢
电解铝就是通过电解得到的铝.重要通过这个方程进行:2Al2O3+3C-通电→4Al+3CO2.阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑阴极:A1.2
反应
一.
反应
通常的阳极反应写成
C+2O2--4e=CO2
但是电解质中无O2-,主要含氧离子的形式为Al2OF62-和Al2O2F42-
从Al2O2F42-中移出第一个氧比移出第二个氧或比从Al2OF62-中移出氧所需能量小得多
故正常情况下,阳极反应为:
Al2O2F42-+C-4e=CO2+2Al2OF4
消耗掉的Al2O2F42-通过下列反应补充
Al2OF4+Al2OF62-=Al2O2F42-+2AlF3
二. 阳极一次气体产物
当用炭做阳极时,阳极上的一次气体产物为100%的CO2,
只有在阳极电流非常低,极化电压小于1.1V或阳极
小于0.1V时,才有可能在炭阳极上有CO生成.
Calandra等人用三角波电位扫描了相对铝

上的阳极过程,发现在电压为1.1V,1.8V,2.55V和3.6V时出现4个峰值,几个峰值与如下几个反应进行比较:
Al2O3+3C=2Al+3CO E0=1.02V ①
2Al2O3+3C=4Al+3CO2 E0=1.16V ②
2Na3AlF6+Al2O3+3C=4Al+6NaF+3COF2 E0=1.8V ③
4Na3AlF6+3C=3CF4+12NaF+4Al E0=2.55V ④
2Na3AlF6+C+CF4+6NaF+2Al+F2 E0=3.48V ⑤
A.阳极极化后的电压(平衡电压+阳极
)在1.1.65V之间时,产物是CO2
B.
极附近缺Al2O3,极化电压:2.3.6时,产物CF4
C.极化电压超过3.6V时,产物F2+CF4
D.阳极附近Al2O3浓度很低时,极化电位1.3.6V,产物COF2
工业中:极化电压一般在1.65V左右,很少超过1.75V
1.3.6V极化电压非常不稳定,出现此电位,便是阳极效应前兆
三.阳极
阳极过电压ηCA与阳极
Ia的关系
ηCA=a+b㏒Ia
① Haupin研究得出:阳极过电压主要由反应过电压构成
ηRA = *ln
R:
F:
n=2
a:电荷传递系数
io:交换
iA:阳极
②当电解质中的
浓度较低时,阳极表面还有一种扩散过电压ηcA
ηcA=- ln
icr:浓度极限电流密度
③欧姆过电压:阳极表面附近气泡会提高这部分电解质的电阻,并且增加了阳极表面没有被气泡覆盖了的 部分区域的 阳极电流密度,而使阳极过电压升高,这部分电压升高称为欧姆过电压
四.阳极过电压机理:
①首先,铝—氧—氟络离子Al2O2F62-穿过
并在阳极表面放电,这个过程几乎不产生过电压
②Al2O2F62-放电后产生的氧被化学吸附在炭阳极表面
Al2O2F42--e+xC(表面)=Cx*O-(表面)+Al2OF4
Cx*O-(表面)-e=Cx*O(表面吸附)
C—C之间键不会断裂生成CO,这一过程也不产生过电压
③已被一个氧占有的炭不太容易让一个氧在此位置放电,后续的氧的放电只能发生在活性较小的炭的位置上,这需要增加一些能量即过电压
④一旦阳极的有效表面都被Cx*O(表面)化合物所覆盖,那么下一步的氧就必须在已经键合了一个氧的炭上放电.
Cx*O(表面)+Al2O2F42--e=CxO2-(表面)+Al2OF4
Cx*O2-(表面)-e=Cx*O2
这一步需要较高的能量——过电压,这是造成阳极过电压的主要原因,也是阳极电解反应的律速步骤.
⑤Cx*O2表面化合物炭—炭之间的结合很容易分裂,形成解吸的CO2和新的炭表面.
Cx*O2(表面)=CO2(气)+(x-1)C(表面)
新的阳极表面提供了Al2O2F42-放电的新位置l3+ +3eˉ=Al

电解铝就是通过电解得到的铝.主要通过这个方程进行:2Al2O3+3C-通电→4Al+3CO2。阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑阴极:Al3+ +3eˉ=Al 阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,...

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电解铝就是通过电解得到的铝.主要通过这个方程进行:2Al2O3+3C-通电→4Al+3CO2。阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑阴极:Al3+ +3eˉ=Al 阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,

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4AL+3O2=2AL2O3,还有可能N2+O2=放电=2NO,等。。

这个主要还是电解铝的方程式啊,我记得当时没有考过还有副反应啊你研究的太深的了

2AL2O3电解=4AL+3O2

…………貌似是没有什么副反应啊