Які параметри використовуються для електролітичного добування алюмінію у ваннах? Яку вагу алюмінію можна добути

Plamennyy_Kapitan

60

Електролітичне добування алюмінію відбувається за допомогою електролізу алюмінієвих оксидів. Для проведення електролізу потрібно мати спеціальну ванну, в якій буде міститися розплавлене сполуку алюмінію - алюмінієвий оксид. Для електролітичної ванни використовуються наступні параметри:

1. Електроліт: Головним електролітом є алюміній. Для утворення алюмінію проводимо електроліз розплавленого алюмінієвого оксиду (Al2O3), який знаходиться в електролітичній ванні. Електроліт має бути достатньо чистим і не містити домішок, що можуть вплинути на якість отримуваного металу.

2. Катод: Алюміній утворюється на катоді. Катод зазвичай виготовляється з вуглецевого матеріалу (графіту), оскільки він має високу теплопровідність та хімічну стабільність в умовах електролізу. Катод занурюється у ванну і стає місцем утворення алюмінію.

3. Анод: Анод використовується для процесу окиснення. Зазвичай використовують карбоновий анод, який виготовлений з кокса (графіту). На аноді відбувається окиснення кисню, що утворюється з оксиду алюмінію.

4. Електричний струм: Для проведення електролізу потрібна джерело постійного струму, яке надсилає електричний струм через електролітичну ванну. Електричний струм переносить електрони від анода до катода, сприяючи розкладанню розплавленого алюмінієвого оксиду та утворенню алюмінію на катоді.

Тепер перейдемо до другої частини вашого запитання. Вага алюмінію, яку можна добути протягом певного часу, може бути обчислена за допомогою електрохімічних формул. Для цього потрібно знати значення електролітичної потужності (P, в ватах), часу електролізу (t, в секундах) та величину елементарного заряду (e, в колоумбах). Формула для розрахунку маси алюмінію (m, в грамах) звучить наступним чином:

\[ m = \frac{{Pt}}{{e}} \times \frac{{M_{\text{Al}}}}{{z_{\text{Al}}}} \]

де \( M_{\text{Al}} \) - молярна маса алюмінію (27 г/моль), а \( z_{\text{Al}} \) - кількість елементарних зарядів, необхідна для виділення одного моля алюмінію (3).

Нарешті, стосовно вашого питання щодо виконуваної електричним струмом роботи, важливо зазначити, що робота, виконана електричним струмом, може бути обчислена за формулою:

\[ W = Pt \]

де P - потужність струму (в ватах), t - час (в секундах).

Надіюся, що ці відповіді були підробними та зрозумілими! Якщо у вас є ще якісь питання, будь ласка, не соромтеся запитати.