D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1980.03.011 北京铜铁学院学报 1980年第3期 四氯化钛熔盐电解基础研究之一 一不含钛的某些熔盐体系电化学性质的研究 北京钢铁学院稀有金属物理化学教研室乔芝郁、招光文、张罐英、 北京有色金属研究总院301室幸国勋 摘 要 本文用伏安曲线外推和极化电动势法（断电法和示波器法）对TC1:电解试验 中采用的三个熔盐体系NaCl-KCl,NaCi-CaCl,NaC1-KCl-SrC1z进行了电 化学研究。三个体系中钠析出的反电势大致相同，但NaC1-KC1系对钛离子的溶解 和传质能力较好、粘度较小，有利于提高钛离子浓度，减少钠的析出，提高电效。这三 个体系中工业级盐的钠析出反电势比化学纯盐的低，而析钠前的阴极电流密度比化 学纯的盐高，不利于提高电效和质量，因此盐的预处理化学净化或预电解尤为必要。 本文的研究在国内首次用单相全波整流一示波器法测量反电势。此方法不需中 断电解而又无欧姆压降的影响，适宜于对实验室小型电解的监控和研究。 近年来，我们曾对四氯化钛电解过程的电流效率问题进行了研究〔1)。研究表明，电解 过程中经常观察到的金属钠和低价钠的析出以及电解质中杂质的放电是导致电流的空耗，降 低电流效率的主要原因。为此，掌握不含钛的各种熔盐电解质体系，在不同条件下的电化学 性质，如氯化钠的分解电压，低价钠和杂质的放电规律等，对于分析钛电解的电流效率，对 于改进电解工艺都有一定的实际意义。 一、研究方法 1.熔盐分解电压的测定 熔盐分解电压的测定，通常采用可逆化学电池电动势，I一V曲线外推和测极化电动势 等三种方法〔2〕。考虑到建立完全可逆的化学电池（特别对多元盐系）的困难，我们选择了 I一V曲线和测极化电动势的方法。 (1)I一V曲线外推法 采用惰性电极，在逐渐增加槽电压的情况下进行熔盐电解，根据电解附记录下来的电流 与电压数值，绘成电流一电压曲线，外推曲线的直线部分至电流等于霁时的电压值就是熔 盐的分解电压。考虑到熔盐巾杂质放电所造成的残存电流，因此根据不同盐系在不同条件下 88北 京 桐 铁 学 院 学 报 年第 期 四氯化钦熔盐电解基础研究之一 一不含钦 的某些 熔盐体系电化 学性质的研 究 北 京钢铁学院稀有金属物理 化学教研 室 弄芝郁 、 招光文 、 张继英 、 北 京有色金属研 究总院 室 李国助 摘 要 本文 用优安 曲线 外推和 极化 电动势法 断 电法和 示 波器 法 对 电解试 验 中采 用的三 个 熔 盐体系 一 ， 一 ， 一 一 进行 了 电 化学研 究 。 三 个体系中钠 析 出的反 电势大 致相 同 ， 但 一 系对 钦 离子 的 溶解 和 冷质 能力 较好 、 粘度较小 ， 有利 于 提 高铁 离子浓度 ， 减少钠 的析 出 ， 提 高 电效 。 这 三 个 体系 中工 业 级 盐 的钠 析 出反 电势 比化学纯 盐 的低 ， 而 析钠 前的 阴极 电流 密度 比化 学 纯的盐 高 ， 不利 于提 高 电效和 质 量 ， 因此盐 的仅 处理 化学净化或 报 电解尤 为必 要 。 本文 的研 究在 国 内首次用单相全 波整流一 示 波器 法测量反 电势 。 此方法不 藉 中 断 电解 而 又 无 欧姆压 降的影响 ， 适 宜 于对 实 验 室小型 电解的监 控和 研 究 。 近 年来 ， 我 们 曾对 四 氯 化钦 电解过程 的电流效率问题进 行了 研究 〕 。 研究表 明 ， 电解 过程 中经 常观 察到的金属钠 和 低价钠 的析出 以 及 电解 质中杂质的放电是导致 电流的空耗 ， 降 低 电流效率 的主 要原因 。 为此 ， 掌握不 含钦 的 各种 熔盐 电解 质 体系 ， 在不 同条件下 的电化学 性质 ， 如 氯化钠 的分解 电压 ， 低价 钠 和 杂质 的放 电规律 等 ， 对 于分析钦 电解 的电 流效率 ， 对 于 改进 电解工 艺都 有一定的实际意义 。 一 、 研 究方法 熔盐分解 电压 的浦 定 熔盐 分解 电压的测 定 ， 通常采 用可逆 化学 电池 电动势 ， 一 曲线 外 推和 测极化 电动势 等三 种方 法 〔幻 。 考虑 到建 立完 全 可逆 的化学 电池 特 别 对 多元盐 系 的 困难 ， 我 们选择了 一 曲线和 测 极 化 电动势 的方法 。 一 曲线 外 推法 采 用惰性 电极 ， 在逐渐增 加槽 电压 的情 况下进 行熔盐 电解 ， 根 据 电解 时记 录下来的 电流 与 电压数值 ， 绘 成 电 流— 电压 曲线 ， 外 推 曲线 的直 线 部分至 电流 等于零时 的 电压值 就 是熔 盐 的分解 电压 。 考虑 到熔盐 中杂质放 电所 造成 的残存 电流 ， 因此根据不 同盐 系在不 同 条件下 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1980．03．011