Elektrolizde neden grafit elektrotlar kullanılır?

Grafit elektrotlar, üstün özellikleri, yüksek termal ve elektrik iletkenliği, düşük maliyeti ve korozyon direnci nedeniyle önemli bir elektroliz bileşenidir. Grafit elektrotların kullanılması, diğer elektrot türlerine göre daha verimli bir iletken ortam sağlayarak elektroliz verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir. Bunun nedeni, diğer malzemelere göre daha yüksek bir yüzey alanı/hacim oranına sahip olmaları ve dolayısıyla daha düşük voltajlarda daha iyi akım yoğunluğu sağlayabilmeleridir. Bu makale elektrolizde karbon grafit elektrot kullanmanın faydalarını incelemektedir. Elektriği iletme, maliyetleri düşürme ve güvenlik verimliliğini artırma yetenekleri de dahil olmak üzere.

Elektroliz nedir?

Elektroliz, elektronları bir sıvı veya katı içinde hareket ettirmek için elektrik kullanan bir işlemdir. Elektrolizde, işlenen malzemenin içine iki elektrot (bir pozitif ve bir negatif) yerleştirilir. Elektrik akımı malzemenin içinden akarak kimyasal reaksiyonlara neden olur ve atomları moleküllerden ayırır.

Grafit elektrotlar elektrolizde kullanılır çünkü elektriği verimli bir şekilde iletebilir ve korozyona direnebilirler. Grafit, işlenen malzemenin pozitif ve negatif yüklü iyonlarını ayırmaya yardımcı olur.

Bir Sonraki Elektroliziniz İçin Grafit Elektrot Kullanmanın Faydaları

Bir sonraki elektroliz işleminiz için grafit elektrotlar kullanmanın çeşitli faydaları vardır. Elektrik akımının verimli bir şekilde akmasını sağlayarak enerji kaybını önler ve malzemelerin işlenme süresini kısaltır. Karbon grafit ayrıca korozyona karşı dirençlidir, bu nedenle elektrolizde kullanılan diğer metallerden daha uzun ömürlüdür. Malzeme hafiftir ve güvenli bir şekilde depolanabilir ve birden çok kez yeniden kullanılabilir.

Son olarak, inert bir malzeme olduğu için, bir işçinin üzerinde çalıştığı herhangi bir bileşenle reaksiyona girmez veya onu etkilemez. Bu da çalışanların daha kısa sürede daha yüksek kaliteli ürünler üretebileceği anlamına gelir.

Elektroliz sırasında grafite ne olur?

Elektrolize tabi tutulduğunda grafit, karbon ve hidrojen olmak üzere bileşen atomlarına ayrılır. Karbon atomları elektrot üzerinde ince bir tortu oluştururken, hidrojen atomları gaz olarak açığa çıkar. Elektrolizin son ürünleri, kaynağı ve uygulanan akımın boyutu da dahil olmak üzere grafitin özelliklerine bağlıdır.

Daha yüksek akımlarda grafit karbondioksit ve suya ayrışır. Bu reaksiyonu elektroliz oksidasyonu olarak adlandırıyoruz. Oksidasyonun son ürünleri uygulanan akım miktarına ve grafitin oksidasyon durumuna bağlıdır. Grafitin oksidasyon durumu reaksiyonun ilerleme hızını belirler.

Küçük EAF'de Grafitin Yaygın Uygulamaları

Grafit elektrotlar elektrolizde kullanılırlar çünkü elektriği verimli bir şekilde iletebilirler ve korozyona karşı dirençlidirler. Bu da onları metal üretiminde yaygın olarak kullanılan küçük elektrik ark fırınları (EAF'ler) için çok uygun hale getirir. Grafit, iki elektrot arasında yüksek sıcaklıkta ve kararlı bir elektrik arkı oluşturulmasına yardımcı olur.

Daha sonra fırın tarafından üretilen ısının yoğunluğunu kontrol etmeyi kolaylaştırdılar. Grafitin gücü ve düşük elektrik direnci, onu bu fırınların zorlu koşullarına dayanabilecek elektrotlar oluşturmak için ideal bir malzeme haline getirmektedir.

Grafit elektrotların fiziksel özellikleri

Karbon içeriği: yaklaşık 90%; kül içeriği: yaklaşık 10%; gerçek yoğunluk: 1.9-2.0g/cm3; yanlış yoğunluk: 1.5-1.6g/cm3; gözeneklilik: 20-25%. Maksimum çap 1200 mm ve üzerine ulaşabilir. Aynı akımın geçmesi durumunda, karbon grafit elektrotun çapı daha belirgin olmalıdır. Örneğin, karbon grafit elektrotun çapı grafitize Normal elektrik ark ocağında kullanılan elektrot 200 mm'dir ve karbon grafit elektrotun çapı 300-350 mm olmalıdır.

Çap çok ince seçilirse, akım yoğunluğu belirtilen standarttan daha yüksek olacaktır. O zaman elektrot nipelinin aşırı ısınmasına ve kırılmasına ve fırına düşmesine neden olur. Sonuç, ocağın kapanması, üretim verimliliğinin düşmesi ve elektrot tüketiminin artmasıdır.

What factors when choosing graphite electrodes Products?

• Karbon içeriği: Performansını ve dayanıklılığını etkilediğinden, çıktı olarak karbon grafit seçerken grafitteki karbon miktarı dikkate alınmalıdır. 
• Kül içeriği: Kül, grafit elektrotların verimliliğini azaltabileceğinden, uygun grafiti seçerken ne kadar kül bulunduğunu göz önünde bulundurmak önemlidir.
• Gerçek yoğunluk/yanlış yoğunluk: İletkenlik ve ısı transferi özelliklerini etkileyeceğinden, uygulama için doğru ve uygun grafit yoğunluğunu seçmek çok önemlidir.
•  Gözeneklilik: Grafit seçerken gözeneklilik seviyesini göz önünde bulundurun. Çünkü daha yüksek gözeneklilik, elektrot ile erimiş malzeme arasındaki zayıf temas nedeniyle arızaya yol açarak performansının düşmesine neden olabilir. 
• Maksimum çap: Verimli akım geçişini sağlamak ve aşırı ısınmayı ve elektrot nipelinin kırılmasını önlemek için. Lütfen kullanmayı düşündüğünüz grafitin en büyük çapını seçin.

Genel olarak

Gerçek üretiminize göre çeşitli faktörleri göz önünde bulundurmanız, uygun performans ve fiyata sahip ürünleri seçmeniz ve üretim verimliliğinizi artırmanız gerekir ki bizim de beklentimiz budur. Karbon elektrotlar hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen bloglarımızı okuyun.