Vandeninis tirpalas Elektrolitinės ląstelės
Vandeninio tirpalo elektrolitinius elementus galima suskirstyti į du tipus: diafragminius ir ne{0}diafragmos elementus. Diafragmos ląstelės gali būti toliau skirstomos į izotropines membranas (asbesto vata), jonų membranas ir kietąsias elektrolitų membranas (pvz., -Al2O3); ne-diafragmos ląsteles galima dar skirstyti į gyvsidabrio ląsteles ir oksidacines ląsteles.
Ląstelių struktūra skiriasi priklausomai nuo naudojamo elektrolito.
Vandeninio tirpalo elektrolitiniai elementai skirstomi į du tipus: diafragminius ir ne{0}diafragmos elementus. Paprastai naudojamos diafragmos ląstelės. Ne-diafragmos ląstelės naudojamos chlorato gamyboje ir gyvsidabrio procese chloro ir kaustinės sodos gamyboje. Maksimalus elektrodo paviršiaus ploto tūrio vienetui padidinimas gali pagerinti elemento gamybos efektyvumą. Todėl šiuolaikiniuose diafragminiuose elektrolitiniuose elementuose elektrodai dažniausiai yra vertikaliai. Elektrolitinių elementų veikimas ir charakteristikos skiriasi priklausomai nuo medžiagos, struktūros ir jų vidinių komponentų įrengimo.
Išlydytos druskos elektrolizatoriai
Dažniausiai naudojami žemos -lydymosi-taško metalams gaminti, jie veikia aukštoje temperatūroje ir sumažina drėgmės patekimą, kad katode nesusidarytų vandenilio jonai. Pavyzdžiui, gaminant metalinį natrį, natrio jonų katodo redukcijos potencialas yra labai neigiamas, todėl redukuoti sunku. Todėl, siekiant išvengti vandenilio nusodinimo ant katodo, turi būti naudojamos bevandenės išlydytos druskos arba išlydyti hidroksidai, kuriuose nėra vandenilio jonų. Todėl elektrolizės procesas turi būti vykdomas aukštoje temperatūroje, pvz., 310 laipsnių išlydyto natrio hidroksido elektrolizei. Sumaišytų elektrolitų, kurių sudėtyje yra natrio chlorido, elektrolizės temperatūra yra apie 650 laipsnių.
Didesnę elektrolitinių elementų temperatūrą galima pasiekti keičiant atstumą tarp elektrodų, elektros energiją, sunaudotą dėl ominės įtampos kritimo, paverčiant šiluma. Elektrolizuojant išlydytą natrio hidroksidą, elementas gali būti pagamintas iš geležies arba nikelio. Elektrolizuojant išlydytus elektrolitus, kurių sudėtyje yra chloridų, iš žaliavų neišvengiamai patekus nedideliam vandens kiekiui, anode gali susidaryti drėgnos chloro dujos, kurios labai ėsdina ląstelę. Todėl išlydytų chloridų elektrolizės elementai dažniausiai gaminami iš keraminių arba fosfatinių medžiagų, o nuo chloro dujų apsaugotos vietos gali būti pagamintos iš geležies. Išlydytos druskos elektrolizatoriuose esantys katodiniai ir anodiniai produktai taip pat turi būti tinkamai atskirti ir kuo greičiau pašalinti iš elemento, kad katodo produktas, natrio metalas, ilgą laiką neplauktų ant elektrolito paviršiaus, kur galėtų reaguoti su anodo produktu arba ore esančiu deguonimi.
Ne{0}}vandeniniai elektrolizatoriai
Kadangi sudėtingos cheminės reakcijos, dažnai susijusios su organinių produktų gamyba arba organinių medžiagų elektrolizavimu ne-vandeniniuose elektrolizatoriuose, riboja jų naudojimą ir retai naudojamos pramonėje. Dažniausiai naudojami organiniai elektrolitai turi mažą laidumą ir lėtą reakcijos greitį. Todėl būtinas mažesnis srovės tankis ir minimalus atstumas tarp elektrodų. Stacionarios-sluoksnės arba verdančiojo{5}}sluoksnio elektrodų struktūros turi didesnį elektrodo paviršiaus plotą, todėl padidėja elektrolizatoriaus talpa.
