CN113604820A - 提高电解液电导的方法 - Google Patents

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Abstract

提高电解液电导的方法，让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟。本发明直接让阴极表面不断的换位接触到电解液中的分子，让电子更快、更多地进入电解液中，由此让阳极与阴极之间的电导大幅度的提高，让相关电化学的反应速度加快，进而可实现在同等槽电压下大幅度提高电解产率。其目的是在同等槽电压下可大幅度提高电解产率，例如电解硫酸铜溶液生产金属铜的电解产率，电解水产生氢气的电解产率，电解氯化钠溶液生产次氯酸钠的产率，电解盐酸溶液生产氯气的产率，电解氧化铝生产金属铝的产率，电解氧化镁生产金属镁的产率。

Description

提高电解液电导的方法
技术领域
本发明涉及一种提高电解液电导的方法。
背景技术
在现有技术中，可通过电解工艺生产多种非常重要的化工原料和多种金属，例如电解水产生氢气的电解产率，电解氯化钠的产率，电解氧化铝生产金属铝，电解氧化镁生产金属镁，电解氧化钙生产金属钙，但现有的电解生产工艺的电解能耗非常高，电解产率也不尽理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种可在同等槽电压下大幅度提高电解产率，降低电解生产工艺的电能损耗，提高电解工艺的生产效率的提高电解液电导的方法。
本发明的提高电解液电导的方法，让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述阴极是在电解槽中做往复的摆动运动或旋转运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于4.8米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述阴极在电解槽中固定不动，所述电解液在电解槽中流动，电解液相对于阴极的流动运动的速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述电解液相对于阴极的流动运动的速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，其中所述电解液相对于阴极的流动运动的速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
本发明的提高电解液电导的方法，通过让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟，可直接让阴极表面的电子更快、更多地进入电解液中，让相关电化学的反应速度加快，让阳极与阴极之间的电导大幅度的提高。因此，本发明的提高电解液电导的方法在同等槽电压下可大幅度提高电解产率，例如电解硫酸铜溶液生产金属铜的电解产率，电解水产生氢气的电解产率，电解氯化钠溶液生产次氯酸钠的产率，电解盐酸溶液生产氯气的产率，电解氧化铝生产金属铝的产率，电解氧化镁生产金属镁的产率，电解氧化钙生产金属钙的产率等，并可降低电解工艺的电能损耗，提高电解工艺的生产效率。
下面对本发明的提高电解液电导的方法的具体实施方式作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明的提高电解液电导的方法，是让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟。
通过让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟，可直接让阴极表面不断的换位接触到电解液中的分子，让电子更快、更多地进入电解液中，由此让阳极与阴极之间的电导大幅度的提高，让相关电化学的反应速度加快，进而可实现在同等槽电压下大幅度提高电解产率，例如电解硫酸铜溶液生产金属铜的电解产率，电解水产生氢气的电解产率，电解氯化钠溶液生产次氯酸钠的产率，电解盐酸溶液生产氯气的产率，电解氧化铝生产金属铝的产率，电解氧化镁生产金属镁的产率，电解氧化钙生产金属钙的产率等。
作为本发明的再进一步改进，上述阴极是在电解槽中做往复的摆动运动或旋转运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于4.8米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述阴极在电解槽中固定不动，所述电解液在电解槽中流动，电解液相对于阴极的流动运动的速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述电解液相对于阴极的流动运动的速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
作为本发明的再进一步改进，上述电解液相对于阴极的流动运动的速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
实施例1
准备一个容器，在里面注入清水，然后加入一定量的氯化钠，搅拌让氯化钠溶解，然后开始用指针万用表测量容器中氯化钠溶液的电阻，电阻档位选择X100，将指针万用表的红表笔和黑表笔分别插入容器的氯化钠溶液中，红表笔和黑表笔之间的距离为8厘米，观察指针万用表的表盘，可以看到指针万用表的指针开始向左摆动，稳定后会指针指向表盘的数字20，等到溶液静止下来，然后用手握着黑表笔小幅度在原地摆动，让红表笔保持静止，可以看到指针万用表的指针会继续指向表盘的数字20，基本上不动，或者有小幅度的降低，即使改变摆动的速度，也是如此。然后交换一下，让黑表笔保持静止，然后用手握着红表笔小幅度在原地摆动，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，适当提高摆动速度，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字15附近，有时还能更低，停止摆动红表笔，指针会逐渐(5秒至10秒)回位至表盘的数字20并稳定下来，再次摆动红表笔，指针万用表的指针开始向左摆动，并再次回到表盘的数字15附近。这表明，通过往复摆动红表笔，可以让红表笔与黑表笔之间的电阻值降低，电阻值从20降低到了15，减少了5，即电阻值减少了25％，也就是通过往复摆动红表笔，提高了氯化钠溶液的电导。
通过1分钟摆动的次数(150—222)，以及每次摆动的距离(3cm—15cm)，可以得出，当阴极相对于氯化钠溶液运动的速度不低于3.8米/分钟时，红表笔与黑表笔之间的电阻值降低有显著的降低，随着红表笔摆动速度的提高，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字15附近，有时还能更低，但高于18米/分钟的速度，没有发现红表笔与黑表笔之间的电阻值进一步降低。
实施例2
在另一种浓度的氯化钠溶液中，电阻档位选择X1K，二个表笔都不动，红表笔和黑表笔之间的距离为15厘米，电阻值为5千欧；让红表笔保持静止，等到氯化钠溶液静止下来，用手摆动黑表笔，可以看到指针万用表的指针会继续指向表盘的数字5，或者有小幅度的降低，即电阻值为5千欧，表明变化不明显；然后交换一下，让黑表笔保持静止，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，适当提高摆动速度，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字4附近，即电阻值为4千欧，停止摆动红表笔，指针会逐渐(5秒至10秒)回位至表盘的数字5并稳定下来，再次摆动红表笔，指针万用表的指针开始向左摆动，并再次回到表盘的数字4附近。这表明，通过往复摆动红表笔，可以让红表笔与黑表笔之间的电阻值降低，电阻值从5千欧降低到了4千欧，减少了1千欧，即电阻值减少了20％，也就是通过往复摆动红表笔，提高了氯化钠溶液的电导。电解氯化钠溶液的产物为次氯酸钠。
实施例3
在没有加入氯化钠的自来水中，电阻档位选择X1K，红表笔和黑表笔之间的距离为3厘米，等到自来水静止下来，用手摆动黑表笔，可以看到指针万用表的指针会继续指向表盘的数字不变，或者有小幅度的降低，然后交换一下，让黑表笔保持静止，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，适当提高摆动速度，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，然后最终稳定下来，此时电阻值减少了10％左右，也就是通过往复摆动红表笔，提高了自来水的电导。
实施例4
准备一个容器，在里面注入清水，然后加入一定量的氯化钠，搅拌让氯化钠溶解，等到氯化钠溶液静止下来，然后开始用指针万用表测量容器中氯化钠溶液的电阻，电阻档位选择X100，将指针万用表的红表笔和黑表笔分别插入容器的氯化钠溶液中，红表笔和黑表笔之间的距离为5厘米，观察指针万用表的表盘，可以看到指针万用表的指针开始向左摆动，稳定后会指针指向表盘的数字20(红表笔和黑表笔之间的距离对其变化影响不大)，然后放入一个超声波发生器到黑表笔附近，让红表笔远离超声波发生器，启动超声波发生器，可以看到指针万用表的指针会继续指向表盘的数字20，基本上不动，或者有小幅度的降低。然后交换一下，让黑表笔远离超声波发生器，让超声波发生器在红表笔附近，启动超声波发生器，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字15附近，有时还能更低，这表明，通过超声波发生器令氯化钠溶液相对于红表笔流动，可以让红表笔与黑表笔之间的电阻值降低，电阻值从20降低到了15，减少了5，即电阻值减少了25％，也就是通过超声波发生器令氯化钠溶液相对于红表笔运动，提高了氯化钠溶液的电导。电解氯化钠溶液的产物为次氯酸钠。
实施例5
准备一个容器，在里面注入清水，然后加入一定量的碳酸钠，搅拌让碳酸钠溶解，等到溶液静止下来，然后开始用指针万用表测量容器中碳酸钠溶液的电阻，电阻档位选择X1K，将指针万用表的红表笔和黑表笔分别插入容器的碳酸钠溶液中，红表笔和黑表笔之间的距离为5厘米，观察指针万用表的表盘，可以看到指针万用表的指针开始向左摆动，稳定后会指针指向表盘的数字32(红表笔和黑表笔之间的距离对其变化影响不大)，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，可以看到指针万用表的指针会指向表盘的数字28。然后交换一下，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字24附近，有时还能更低，停止摆动红表笔，指针会逐渐(5秒至10秒)回位至表盘的数字32并稳定下来，再次摆动红表笔，指针万用表的指针开始向左摆动，并再次回到表盘的数字24附近。这表明，通过令碳酸钠溶液相对于红表笔流动，可以让红表笔与黑表笔之间的电阻值降低，电阻值从32降低到了24以下，减少了7，即电阻值减少了22％左右，也就是通过令红表笔相对于碳酸钠溶液运动，提高了碳酸钠溶液的电导。
实施例6
准备一个容器，在里面注入标注为6°的食用白醋，等到食用白醋静止下来，然后开始用指针万用表测量容器中食用白醋的电阻，电阻档位选择X100，将指针万用表的红表笔和黑表笔分别插入容器的食用白醋中，红表笔和黑表笔之间的距离为5厘米，观察指针万用表的表盘，可以看到指针万用表的指针开始向左摆动，稳定后会指针指向表盘的数字8(红表笔和黑表笔之间的距离对其变化影响不大)，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，可以看到指针万用表的指针会指向表盘的数字8附近。然后交换一下，用手握着红表笔小幅度在原地摆动，此时会发现指针万用表的指针开始向左摆动，指针万用表的指针向左摆动的幅度也会增加，最终指向并停留在表盘的数字2.5附近，停止摆动红表笔，指针会逐渐(5秒至10秒)回位至表盘的数字8并稳定下来，再次摆动红表笔，指针万用表的指针开始向左摆动，并再次回到表盘的数字2.5附近。这表明，通过令食用白醋相对于红表笔流动，可以让红表笔与黑表笔之间的电阻值降低，电阻值从8降低到了2.5以下，减少了5.5，即电阻值减少了69％左右，也就是通过令红表笔相对于食用白醋运动，提高了食用白醋的电导，电解食用白醋的产物为氢气和氧气。
从万用表的电路原理来说，指针万用表在做无源测量时(如静态电阻、电容等)，就须要万用表自身提供电源，这时红表笔是与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接，也就是插入溶液中的红表笔是负极，黑表笔是正极。
上述实施例1—6中红表笔和黑表笔用手摆动时的运动的速度不能低于3.8米/分钟。
上述实施例1—6中红表笔和黑表笔用手摆动时的运动的速度优选不低于4.8米/分钟。
上述实施例1—6中红表笔和黑表笔用手摆动时的运动的速度优选线速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
上述实施例1—6中红表笔和黑表笔用手摆动时的运动的速度优选线速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
上述实施例1—6中红表笔和黑表笔用手摆动时的运动的速度优选线速度为9.0米/分钟—11米/分钟。

Claims (8)

1.提高电解液电导的方法，其特征在于：让电解装置的电解槽中的阴极相对于电解槽中的电解液运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于3.8米/分钟。
2.按照权利要求1所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述阴极是在电解槽中做往复的摆动运动或旋转运动，阴极相对于电解液运动的速度不低于4.8米/分钟。
3.按照权利要求2所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
4.按照权利要求3所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
5.按照权利要求4所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述阴极表面通过旋转或摆动产生的相对于电解液运动的线速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
6.按照权利要求1所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述阴极在电解槽中固定不动，所述电解液在电解槽中流动，电解液相对于阴极的流动运动的速度为5.8米/分钟—18米/分钟。
7.按照权利要求6所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述电解液相对于阴极的流动运动的速度为7.2米/分钟—13米/分钟。
8.按照权利要求6所述的提高电解液电导的方法，其特征在于：所述电解液相对于阴极的流动运动的速度为9.0米/分钟—11米/分钟。
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