食盐水溶液的电解原理解析

电解过程为电化学过程，当直流电通过电解质水溶液或熔融态电解质时，产生离子的迁移和放电现象，并在电极上析出物质的过程。

电解过程中，两电极上究竟有哪种离子放电及其放电的数量，理论上存在着严格定量关系，即法拉第电解定律。

1.电解第一定律

在电极上析出（或溶解）的物质的质量m同通过电解液的总电量Q（即电流强度I与通电时间t的乘积）成正比，即

图9-5　盐水二次精制工艺流程示意图

其中比例系数K的值与所析出（或溶解）的物质有关，叫做该物质的电化学当量（简称电化当量）。电化当量等于通过1库仑电量时析出（或溶解）物质的质量。

2.电解第二定律

当通过各电解液的总电量Q相同时，在电极上析出（或溶解）的物质的质量m同各物质的化学当量C（即原子量A与原子价Z之比值）成正比。电解第二定律也可表述为：物质的电化学当量K同其化学当量C成正比，即

式中比例系数α对所有的物质都有相同的数值，通常把它写成1/F，F叫做法拉第常数，简称法拉第，其值为9.648455×104K/mol。

产生1g当量的任何物质都需要消耗同样多的电量F，F约等于96500K（以C表示）的电量，称为1法拉第，即

根据法拉第第二定律，可计算出通过单位电量时，在电极上析出物质的质量，其数值即为该物质的“电化当量”。当电解食盐水溶液时，C12的电化当量为1.323g，NaOH电化当量为1.492g，H2电化当量为0.0376g。(www.xing528.com)

电解时，根据电流强度、通电时间及运行电槽数和电化当量，可以计算出该物质在电极上的理论产量。

3.电流效率

实际生产中，由于在电极上要发生一系列的副反应以及漏电现象，所以电量不能完全被利用，实际产量比理论产量低，实际产量与理论产量之比称为电流效率或电流利用率。

4.理论分解电压

理论分解电压：要使某一电解质进行电解，必须使电极间的电压达到一定数值，这个数值是使电解过程能够进行的最小电压，称为理论分解电压。

5.过电位

过电位（又称超电压）是离子在电极上的实际放电电位与理论放电电位的差值。过电位与多种因素有关，例如，析出物的种类、电极材料的性质、电流密度、电极表面特性、电解质溶液温度等对过电位均有影响。

实际分解时，由于过电位的存在使实际分解电压比理论分解电压要高。

6.实际分解电压和电压效率

电解生产过程中，由于电解溶液浓度不均匀和阳极表面的钝化、导线和接点、电解液和隔膜、局部电阻等因素，也消耗外加电压，故实际生产分解电压大于理论分解电压。实际分解电压也称槽电压。

电压效率为理论分解电压与实际分解电压之比。