Электролиз расплава солей (хлоридов)

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
Новик
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Чт фев 27, 2020 9:17 pm

Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Новик » Пн авг 01, 2022 10:54 am

Теплого лета всем форумчанам!
Коллеги, передо мной стоит следующая задача - собрать электролизер для расплава солей, а именно получить металлический молибден из расплава оксихлорида молибдена МоО2Cl2. Температура плавления соли будет около 180-185С. Ванна должна быть герметичная, т.к. на воздухе и с доступом кислорода оксосоль быстро окисляется, создается оксидная пленка, которая будет препятствовать реакции. Аппаратную часть предполагается заказать/купить в Китае, ибо поблизости не вижу где и как это можно сделать.

Так вот, самый главный вопрос - какова будет сила постоянного тока????

В литературе не нашлось, ученые не смогли подсказать - не работали с расплавами, одно только сказали, что ток будет не переменный, а постоянный. А для заказа/подбора оборудования это вопрос принципиальный. Остальное, видимо, придется дорабатывать и изучать в процессе.

Буду благодарен за любое мнение!

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 01, 2022 12:00 pm

вопрос, конечно, не по теме, но очень интересно! а кто придумал оксихлорид плавить? чья, так сказать, идея?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Новик
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Чт фев 27, 2020 9:17 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Новик » Пн авг 01, 2022 6:38 pm

Идея наша.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 01, 2022 9:05 pm

Новик писал(а):
Пн авг 01, 2022 6:38 pm
Идея наша.
а это ваш "наш" сам будет электролиз проводить, так сказать, рядом находиться?
мне, к примеру, очень интересно, что у вас выйдет.
ПС а электроды из чего делать планируете?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Пн авг 01, 2022 9:34 pm

Новик писал(а):
Пн авг 01, 2022 10:54 am
Теплого лета всем форумчанам!
Коллеги, передо мной стоит следующая задача - собрать электролизер для расплава солей, а именно получить металлический молибден из расплава оксихлорида молибдена МоО2Cl2. Температура плавления соли будет около 180-185С. Ванна должна быть герметичная, т.к. на воздухе и с доступом кислорода оксосоль быстро окисляется, создается оксидная пленка, которая будет препятствовать реакции. Аппаратную часть предполагается заказать/купить в Китае, ибо поблизости не вижу где и как это можно сделать.

Так вот, самый главный вопрос - какова будет сила постоянного тока????

В литературе не нашлось, ученые не смогли подсказать - не работали с расплавами, одно только сказали, что ток будет не переменный, а постоянный. А для заказа/подбора оборудования это вопрос принципиальный. Остальное, видимо, придется дорабатывать и изучать в процессе.

Буду благодарен за любое мнение!
Вы молибден собираетесь получать? Тогда почему таким странным способом? Молибден получают восстановлением MoO3 водородом - и это единственный рациональный промышленный способ. Дело в том, что изделия из молибдена получают порошковой металлургией, а для нее нужен мелкий (активный для спекания) и чистый металлический порошок. Именно такой порошок получается прямым восстановлением трехокиси. Все остальные "изыски" сложнее, грязнее и дороже, поэтому не стоит "изобретать велосипед".

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 01, 2022 10:12 pm

Авас Петяев писал(а):
Пн авг 01, 2022 9:34 pm
Молибден получают восстановлением MoO3 водородом - и это единственный рациональный промышленный способ.
его ещё получить надо
ПС может для этого и огород городится получать оксид молибдена из идущих, допустим, в отход оксигалогенидов?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Пн авг 01, 2022 10:46 pm

Для восстановления в водородных печах нет разницы между оксидом и оксихлоридом, все, в конечном итоге, даст порошковый молибден. Единственное требование - отсутствие примесей других металлов.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 01, 2022 11:18 pm

вариант - люди хотят получить сплошной гладкий металл. дело кажется мне маловероятным, но кто ж мешает развлекаться?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Новик
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Чт фев 27, 2020 9:17 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Новик » Вт авг 02, 2022 7:58 am

Коллеги, отчет будет опубликован здесь при любом раскладе с опытом. Самим интересно.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Вт авг 02, 2022 9:02 am

Если речь идет о возможном нанесении молибденового покрытия, хотя я о таком способе его получения никогда не слышал, то лучше экспериментировать не с расплавом нестабильного, агрессивного и гадкого оксихлорида, а со стабильными и нетоксичными расплавами молибдатов щелочных металлов. Самая легкоплавкая (примерно 470°C) эвтектика среди двухкомпонентных систем триоксида молибдена с оксидами щелочных металлов имеет в составе 45 мол% MoO3 и 55 мол% K2O. Мне больше нравится более кислая эвтектика с 78 мол% МоО3 и температурой плавления 547 градусов. Кислая эвтектика не реагирует с кварцевым стеклом и не очень агрессивна по отношению к нержавеющим сталям. Готовится такая эвтектика элементарно - расплавлением смеси поташа и MoO3. Ванну для расплава в идеале заказать из кварцевого стекла, но можно сделать и из нержавейки (для особо малого масштаба лучше графитовый тигель, если нет кварцевого), а анод только из графита (ну, или из платины). Все действо происходит на воздухе и нет опасности потравиться хлором и парами соляной кислоты.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Вт авг 02, 2022 9:31 am

есть такое дело. сварочного трансформатора достаточно
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Новик
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Чт фев 27, 2020 9:17 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Новик » Вт авг 02, 2022 12:16 pm

Так и есть - сварочный трансформатор раздобыли.

Насчет получения металлического молибдена из оксосоли молибдена - это единственное пока сырье. Хотим попробовать электролизом получить. А так да - водородное восстановление из триоксида молибдена. Мы тоже будем его получать. Просто хотим попробовать уйти от высокой температуры, а электролиз в расплаве солей оксосоли может это дать. Попытаемся. Сообщу результаты. До конца этой недели хотим прогнать.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пт авг 05, 2022 8:42 pm

Авас Петяев писал(а):
Вт авг 02, 2022 9:02 am
...расплавлением смеси поташа и MoO3.
а у поташа какое преимущество перед, допустим, содой? меньшая температура плавления калиевой соли?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Пт авг 05, 2022 9:25 pm

bigM писал(а):
Пт авг 05, 2022 8:42 pm
Авас Петяев писал(а):
Вт авг 02, 2022 9:02 am
...расплавлением смеси поташа и MoO3.
а у поташа какое преимущество перед, допустим, содой? меньшая температура плавления калиевой соли?
Да, с содой все эвтектики сдвигаются примерно на 100 градусов выше.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пт авг 05, 2022 9:51 pm

Авас Петяев писал(а):
Пт авг 05, 2022 9:25 pm
bigM писал(а):
Пт авг 05, 2022 8:42 pm
Авас Петяев писал(а):
Вт авг 02, 2022 9:02 am
...расплавлением смеси поташа и MoO3.
а у поташа какое преимущество перед, допустим, содой? меньшая температура плавления калиевой соли?
Да, с содой все эвтектики сдвигаются примерно на 100 градусов выше.
если следовать этой логике, то в ряду щелочных металлов рубидиевые соли будут еще более плавкие, а цезиевые еще более легкоплавкие? это я к чему спрашиваю, попробовал я соду для целей электролиза, там помимо целевого металла методом энергодисперсионного анализа еще натрий нашли... это возможно?
ПС эх, не связывались бы люди с оксихлоридом, слушали бы умного дядю, пожили еще немножко!
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Пт авг 05, 2022 11:08 pm

У меня есть диаграммы состояния всех двухкомпонентных систем оксидов щелочных металлов с триоксидом молибдена. Цезивая и рубидивая системы не имеют преимуществ перед калиевой по температуре плавления, зато калиевая гораздо доступнее. Что же касается возможности восстановления при электролизе расплава молибдатов помимо молибдена еще и части щелочного металла, то я не могу себе этого представить, особенно с учетом того, что электролиз проводится на воздухе. Тут не то что калий или натрий не восстановятся, еще придется следить, чтобы полученный молибден снова не окислился.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пт авг 05, 2022 11:43 pm

я, конечно, не молибден пробовал восстановить, а ниобий из пентаоксида, но, думаю, процессы идут типовые. но вот как натрий внедрился не знаю, картинку спектра еще не видел, вот почему и спрашиваю, интересно было бы в металлическую подложку цезий внедрить.
за идею с добавлением соли-плавителя спасибо. с ней у меня пазл сложился
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 08, 2022 9:33 pm

Авас Петяев писал(а):
Пт авг 05, 2022 11:08 pm
Тут не то что калий или натрий не восстановятся, еще придется следить, чтобы полученный молибден снова не окислился.
в доказательство могу только это привести (светлое - ниобий), откуда натрий взялся не знаю (может ещё у какого элемента есть та же энергия К-альфа). РФА привести не могу (картинка есть), т.к. интерпретация сомнительная. подложка 12Х18Н10T, после нанесения обработка образца стальной кордащеткой и промывка в ультразвуке.
misha_1sv_x5000_sp.jpg
misha_1_compo_x1000.jpg
думаю получение блестящих покрытий возможно
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Авас Петяев
Сообщения: 225
Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение Авас Петяев » Пн авг 08, 2022 10:15 pm

Теоретически, получение покрытий из молибдена и вольфрама электролизом расплава возможно и даже должно проходить легче, чем для более активного ниобия, но меня смущает то, что таких покрытий нет в реальности. Не могу себе представить, что никто раньше не додумался до столь простой техники, а это значит, что есть какие-то "подводные камни". Дело в том, что сплошные (непроницаемые для воды) покрытия из молибдена и вольфрама могли бы иметь очень большое значение для многих областей техники и как антифрикционные, и как коррозионнозащитные. Достаточно напомнить, что молибден и вольфрам стойки в соляной кислоте, и только это одно это их свойство могло бы перевернуть целый ряд традиционных областей применения покрытий.
Тем не менее, в реальности есть только пористые, низкокачественные покрытия из молибдена, наносимые методами газопламенного напыления, а коммерческих покрытий из вольфрама нет вообще, даже таких.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4478
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Электролиз расплава солей (хлоридов)

Сообщение bigM » Пн авг 08, 2022 10:46 pm

разумеется есть ещё "секретные добавки" :D помимо предложенного вами плавня (озвучивать я это не буду поскольку ТС будет неинтересно работать). получалось восстановить даже празеодим из оксида, но там были включения металла микронных размеров...
вы порекомендуете попробовать вольфрам восстановить из оксида?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя