Tokbo‘yicha unum rj (%yokibiming qandaydir ulushlarida) ushbu formula
asosida topiladi. Bunda, Ga - elektroliz natijasida amalda olingan mahsulot massasi; GH - Faradey qonuni bo‘yicha nazariy olinishi mumkin bo‘lgan mahsulot miqdori (massasi). Mahsulotning nazariy massasi Faradeyning ikkala qonunini birlashtiruvchi formula asosida hisoblab topiladi.
_ Jt-A , ,, _ Jt-A
G„=—- = J т ■ E yoki GH=—-— (3.4)
nh F
Bunda,/—tok kuchi (Amper); т — elektroliz vaqti (soat); A — ionning massasi yoki atom massa (g); n — ion zaryadi; F — Faradey soni; E — moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti.
Energiyadan foydlanishi darajasi, ц (%), bu ayni miqdordagi moddani ajralib chiqishi uchun kerak bo'ladigan nazariy energiya miqdorining - Wn, amalda sarflangan faktik energiya miqdoriga - Wf bo‘lgan nisbati:
"=^100 (3.5)
Elektroenergiyaning nazariy miqdorini (KVm C):
W=VHJ-r=VHQ (3.6)
formulasi orqali hisoblab topiladi. Bunda, Vn — elektrolit parchala- nishining nazariy kuchlanishi (Volt); (Q — elektr miqdori (Kl). (3.7)
Elektrodlarda nazariy kuchlanish anod (p , va katod ning (p к muvozanat potensiallari orqali topiladi.
V=4> -
k (3.8)
n an к x '
Muvozanatdagi potensiallarning qiymatlari Nernst formulasi bo'yicha topiladi. U qiymatlar ma’lumotnomalarda berilgan. Elektrolizyorlarda nazariy kuchlanish,
ag;98
" n F
formuladan foydalanib topiladi. Bu yerda, AG298 - reaksiyaning erkin energiyasining o'zgarishi, j/mol. (AG 298 ~ standart Gibbs eyengiyasi ham deyiladi).
Energiyaning haqiqiy (faktik) sarfi Wf elektroliz vannasiga beregan kuchlanishga bog‘liq bo‘ladi. Qaysiki, u har doim elektrodlaming qutublanishi sababli hamda Om birligidagi elektrolit, elektrodlar diafragmalar tok beruvchilar (uzatuvchilar) va boshqalarning qarshiligi sababli nazariysidan ko‘p bo‘ladi. Faktik energiya sarfi (W/ ni hisoblash uchun 3,5 formula bo‘yicha) quyidagi formula bo‘yicha topiladi:
W.=VfJz=VfQ (3.9)
3.9 va 3.6 formuladagi VHva ^larni qiymatlarini 3.5 formulaga qo‘yib
(3.10)
f
formulani keltirib chiqaramiz.
(3.10) formuladan kelib chiqadigan xulosa shundan iboratki, qanchalik tok bo'yicha unum ko‘p va elektrolizyorga berilgan kuchlanish qanchalik kam bo‘lsa, energiyadan foydalanish darajasi shunchalik katta bo‘ladi.
Sanoatda eritmalar elektrolizida turli ishlab chiqarishlarda tok bo‘yicha unum 60-90 % dan va energiyadan foydalanish darajasi 50—60 % dan oshmaydi. Suyuquqlanmalar elektrolizida esa tok bo'yicha unum 70—80 % ni tashkil etsa, energiyadan foydalanish eritma elektrolizidan ancha past bo‘ladi. Masalan, A1203 va kriolit suyuqlanmasi elektrolizining energiyadan foydalanish darajasi 30 % dan oshmaydi. Umumam olganda elektrokimyoviy ishlab chiqarish, energiyadan foydalanish darajasining kamligi bilan va demak, elektroliz mahsulotlarining, ayniqsa, metallarning tannarhini yuqoriligi bilan tavsiflanadi.
§. Natriy xlor eritmasining elektrolizi
Natriy xlor (osh tuzi) nisbatan arzon xomashyo bo‘lganligi hamda uning elektrolizidan uchta (xlor, natriy gidrooksidi va vodorod) muhim sanoat mahsuloti olinishi sababli, shu bilan bir qatorda elektroliz jarayonining soddaligi tufayli uning eritmasini elektrolizi iqtisodiy jihatdan ancha samarali usul hisoblanadi.
Xlor normal sharoitda gaz — 34,1°C da suyuqlanadi, — 101, 6°C da muzlaydi. 0‘tkir hidli, sariq-yashil rangli, zaharli gaz. Xlor: xlororganik birikmalar (plastmassalar, erituvchilar, kauchuk, kimyoviy tola, zaharli kimyoviy birikmalar va boshqalar) olishda, metallurgiya (rudalami xlorlab kuydirishda), to'qimachilik, sellyuloza
|
