Alumiinin uuttamisprosessissa elektrolyysi, joka on ratkaisevan tärkeää teollisuustuotannossa, alumiinin kerääminen on keskeinen linkki. Ja alumiinin keräämisestä vastaava elektrodi on katodi.
Ymmärtääksemme paremmin, miksi katodi on elektrodi, jossa alumiini on kerätty, meidän on yhdistettävä alumiinielektrolyysin erityinen prosessi. Kuten tiedämme, Hall - héroult -prosessi on alumiinielektrolyysin yleinen menetelmä. Tässä prosessissa elektrolyyttinen kenno on ydinlaite, ja siinä on kaksi pääelektrodia: katodi ja anodi.
Hallissa - héroult -prosessi on yleensä valmistettu hiililiilistä. Nämä hiilitiilit viivyttää elektrolyyttisen solun pohja ja sivut. Tämä malli ei ole vahingossa. Hiililiileillä on hyvä sähkönjohtavuus, mikä voi varmistaa virran sileän virtauksen elektrolyyttisessä kennossa. Samanaikaisesti ne kestävät korkean - lämpötilaympäristön (noin 950 - 970 astetta) elektrolyyttisessä solussa säilyttäen niiden rakenteellisen stabiilisuuden.
Elektrolyysiprosessin aikana sähkövirran levittämisen jälkeen kemialliset reaktiot tapahtuvat molemmissa elektrodeissa. Anodissa, joka on valmistettu pre - leivotuista hiililohkoista, oksidi -ionit menettävät elektronit ja reagoivat hiilen kanssa hiilidioksidin muodostamiseksi. Katodissa tapahtuu pelkistysreaktio. Negatiivisesti varautunut katodi houkuttelee alumiini -ionit sulan elektrolyytissä (pääasiassa kryoliitista ja alumiinioksidista). Ne saavat elektroneja ja pelkistetään metallisiksi alumiiniksi.
Koska sulan alumiinin tiheys on suurempi kuin sulan elektrolyytin, generoitu sulan alumiini uppoaa elektrolyyttisen solun pohjaan. Ja elektrolyyttisen solun pohja on tarkalleen missä katodi (hiililihitiilet) sijaitsee. Joten sulaa alumiini kerääntyy katodin pinnalle toteuttaen alumiinikokoelman.
Lisäksi katodilla ei ole vain alumiinin keräämisen merkitystä, vaan se tarjoaa myös vakaan ympäristön elektrolyysireaktiolle. Katodin hiililiilet eivät reagoi sulan alumiinin kanssa normaaleissa elektrolyysiolosuhteissa varmistaen, että kerätty alumiini ei saastuta ja ylläpitää sen puhtautta. Tämä on erittäin tärkeää lopullisen alumiinituotteen laadun kannalta.
On huomattava, että vaikka anodi on myös tärkeä osa elektrolyyttistä solua, se ei ole mukana alumiinin kokoelmassa. Sen päätehtävä on osallistua hapetusreaktioon ja johtaa sähköä. Alumiinin keräysprosessi liittyy läheisesti katodiin ionin liikkeen suunnan ja elektrolyysiprosessin vähentämisreaktion ominaisuuksien vuoksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että alumiinielektrolyysiprosessissa elektrodi, johon alumiini kerätään, on katodi. Sen ainutlaatuinen materiaali (hiilitiilet), sijainti (elektrolyyttisen solun pohjassa) ja siellä tapahtuvat kemialliset reaktiot tekevät siitä avainelektrodin alumiinikokoelmaan, mikä tarjoaa luotettavan takuun teollisuuden alumiinin tuotannon sujuvalle edistymiselle.
