电解池的工业应用

　　电化学在现代工业上起着相当重要作用。其中，电解池的应用无疑是zui广泛的，它包括电解工业、废水处理、金属加工处理与防护等。

　　（一）电解工业

　　氯碱工业——这是世界上zui大的电化学工业，它是通过电解食盐水，从而获得氯气和苛性钠的过程。氯气用于制备氯乙烯，进而合成得到PVC，还可用作纸浆及纸的漂白剂和杀菌剂。工业中常用的有三种电解池:汞电解池、隔板电解池、离子选择性电解池。由于氯的腐蚀力和电极本身的氧化，传统碳棒或石墨阳极已经被RuO2涂层的钛电极所取代，uO2涂层中含有一定量的过渡金属氧化物，如?Co3O4等。这类阳极几乎不被腐蚀，它的超电势在4～5mV之间。还有一个优点是:不希望出现的析氧副反应已被降到非常低的程度(1%～3%)?。汞电解池，该电解池的生产能力较高，但zui大的问题是汞的毒性。由于这种原因，这类电池在工业上已逐渐被淘汰。隔板电解池缺点是使用寿命短，阻力大，而且可以允许所有组分通过。且氢氧化钠的浓度不能超过10%，否则将有大量的氢氧根离子扩散到阳极区而产生氯酸盐，从而降低电解效率。选择性膜电解池与隔板电解池类似。不同的是隔离物是具有选择性的隔膜，它只允许特定离子通过，用它来代替隔板。用这种方法获得的苛性钠要比上一种机械膜电池浓度高的多。这种电解池消耗是这三种过程中zui低的，产物纯度也是zui高的。目前在世界范围内都倾向于使用选择性隔膜电解池。

　　（二）电化学水处理及废水处理

　　该法不需要很多化学药品，后处理简单，占地面积小，管理方便。用于水及废水处理的电解池设计的有利因素是电极表面积/阴极电解液体积之比高。常见的方法有以下几种:?电解回收———电化学方法可将溶液中的金属离子逐步除去，因此常常可以使一些可以重新利用的金属再生出来。电化学氧化，这是一种较成熟的水处理技术，并日益成为水处理的热点，研究范围涉及处理印染水、制药废水、制革废水和造纸黑液等。微电解法是近年来出现的一种较新的废水处理方法。其工作原理是在含有酸性电解质的水溶液中，使铁屑和碳粒之间形成无数个微小的原电池，并在其作用空间构成一个电场，利用反应生成的亚铁离子具有较强的还原能力，使某些氧化态的有机物还原成还原态，并使部分有机物开环裂解，提高了废水的可生化性。