Электродные процессы. 
Получение алюминия из глинозёма

Известно, что в расплавленных солях при высоких температурах процесс разряда ионов не сопровождается заметными затруднениями, т. е. практически отсутствует электрохимическая поляризация. Повидимому и для электролиза алюминия это положение остается справедливым.

На катоде имеет место концентрационная поляризация: с увеличением плотности тока концентрация ионов Al3+, связанных в комплексы, в при катодном слое падает за счет транспортных затруднений, а ионов Na± растет. Натрий выделяется в виде раствора в алюминии. С ростом плотности тока и повышением криолитового отношения электролита увеличивается концентрация ионов Na+ у катода и, соответственно повышается активность натрия, растворенного в алюминии. Это, в свою очередь, приводит к повышению растворимости натрия в электролите.

Наряду с растворением натрия в электролите, растворяется и алюминий по реакции.

2А1 + Na3AlF6 = 3A1 °F + 3NaF (11).

Растворенные в электролите натрий и субфториды натрия и алюминия переходят через прикатодный диффузионный слой и конвективной диффузией переносятся к аноду, где происходит обратная реакция.

2А1° + ЗСО3 А12О3 + ЗСО (12).

Здесь А1 — концентрация Na, Na2 °F и A1 °F, растворенных в электролите, выраженная в эквивалентных концентрациях металлического алюминия. Катодная поляризация зависит от условий перемешивания как электролита, так и металла, поэтому величина ее довольно неопределенна. Некоторые авторы считают, что она составляет для промышленных электролизеров 0,1 В. алюминий электротехника электролиз электролит Анодный процесс сопровождается значительной поляризацией: при анодной плотности тока 1А/см2 потенциал анода сдвигается в положительную сторону на (0,30,4) В. На рисунке 3 предоставлен как прямой, так и обратный ход анодной поляризационной кривой, снятой по отношению к углекислому (СО2 на угле) электроду на сравнения. Обращает на себя внимание, что обратный ход, т. е. поляризация при снижении силы тока от максимальной величины, остается весьма высокой и не совпадает с величинами, полученными при подъеме силы тока. Такой гистерезис на поляризационной кривой указывает на большую инерционность анодного процесса.

Другая особенность анодного процесса состоит в том, что потенциал анода в значительной степени зависит от материала анода: чем более инертный в химическом отношении угольный анод, тем больше анодная поляризация при той же плотности тока. Такое поведение угольного электрода объясняется тем, что анодный процесс сопровождается образование на его поверхности неустойчивых промежуточных углерод-кислородных комплексов СхО (хемисорбированный кислород), замедленное разложение которых играет определяющую роль в анодном перенапряжении.