Vesiliuos Elektrolyyttisolut
Vesiliuoselektrolyyttikennot voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kalvokennoihin ja ei--kalvokennoihin. Kalvokennot voidaan jakaa edelleen isotrooppisiin kalvoihin (asbestivilla), ionikalvoihin ja kiinteisiin elektrolyyttikalvoihin (kuten -Al2O3); ei--kalvosolut voidaan jakaa edelleen elohopeakennoihin ja hapetuskennoihin.
Kennorakenne vaihtelee käytetyn elektrolyytin mukaan.
Vesiliuoselektrolyyttikennot jaetaan kahteen tyyppiin: kalvokennoihin ja ei--kalvokennoihin. Kalvosoluja käytetään yleensä. Ei--kalvokennoja käytetään kloraatin tuotannossa ja elohopeaprosessissa kloorin ja kaustisen soodan tuotannossa. Elektrodin pinta-alan maksimointi tilavuusyksikköä kohti voi parantaa kennon tuotantotehokkuutta. Siksi nykyaikaisten kalvoelektrolyyttikennojen elektrodit ovat enimmäkseen pystyssä. Elektrolyyttikennoilla on erilaisia suorituskykyä ja ominaisuuksia riippuen niiden sisäisten komponenttien materiaalista, rakenteesta ja asennuksesta.
Sulan suolan elektrolysaattorit
Niitä käytetään enimmäkseen matalan{0}}sulamispisteen-metallien valmistukseen. Ne toimivat korkeissa lämpötiloissa ja minimoivat kosteuden sisäänpääsyn estäen vetyionien pelkistymisen katodissa. Esimerkiksi kun tuotetaan metallista natriumia, natriumionien katodipelkistyspotentiaali on erittäin negatiivinen, mikä tekee pelkistyksen vaikeaksi. Siksi vedettömät sulat suolat tai sulat hydroksidit, jotka eivät sisällä vetyioneja, on käytettävä estämään vedyn kertymistä katodille. Siksi elektrolyysiprosessi on suoritettava korkeissa lämpötiloissa, kuten 310 asteessa sulan natriumhydroksidin elektrolyysissä. Natriumkloridia sisältävien sekoitettujen elektrolyyttien elektrolyysilämpötila on noin 650 astetta.
Korkeampia elektrolyysikennojen lämpötiloja voidaan saavuttaa muuttamalla elektrodien välistä etäisyyttä muuttamalla ohmisen jännitehäviön kuluttamaa sähköenergiaa lämmöksi. Sulaa natriumhydroksidia elektrolysoitaessa kenno voidaan valmistaa raudasta tai nikkelistä. Kun elektrolysoidaan sulaa klorideja sisältäviä elektrolyyttejä, pienten vesimäärien väistämätön pääsy raaka-aineista voi tuottaa anodille kosteaa kloorikaasua, joka on erittäin syövyttävää kennolle. Siksi sulan kloridin elektrolyysin kennot valmistetaan yleensä keraamisista tai fosfaattimateriaaleista, kun taas kloorikaasulta suojatut alueet voidaan valmistaa raudasta. Sulan suolaelektrolysaattoreiden katodi- ja anodituotteet on myös erotettava asianmukaisesti ja poistettava kennosta mahdollisimman nopeasti, jotta katodituote, natriummetalli, ei kelluisi elektrolyytin pinnalla pitkiä aikoja, jolloin se voisi reagoida anodituotteen tai ilmassa olevan hapen kanssa.
Ei--vesipohjaiset elektrolysaattorit
Koska monimutkaiset kemialliset reaktiot, jotka usein liittyvät orgaanisten tuotteiden tuotantoon tai orgaanisen aineen elektrolysointiin ei--vesipohjaisissa elektrolysaattoreissa, rajoittavat niiden käyttöä ja niitä käytetään harvoin teollisesti. Yleisesti käytetyillä orgaanisilla elektrolyyteillä on alhainen johtavuus ja hitaat reaktionopeudet. Siksi pienempi virrantiheys ja minimaalinen elektrodien välinen etäisyys ovat välttämättömiä. Kiinteät-peti- tai leijukerros{5}}elektrodirakenteet tarjoavat suuremman elektrodin pinta-alan, mikä lisää elektrolysaattorin kapasiteettia.
