इलेक्ट्रोलाइज़र वर्गीकरण

इलेक्ट्रोलाइट्स के विभिन्न वर्गीकरणों के अनुसार
जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइजर
जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइज़र को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र और डायाफ्राम-रहित इलेक्ट्रोलाइज़र। डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र को होमोट्रोपिक झिल्ली (एस्बेस्टस ऊन), आयनिक झिल्ली और ठोस इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली (जैसे -Al2O3) में विभाजित किया जा सकता है; डायाफ्राम-मुक्त इलेक्ट्रोलाइज़र को पारा इलेक्ट्रोलाइज़र और ऑक्सीकरण इलेक्ट्रोलाइज़र में विभाजित किया जा सकता है।
विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करते समय, इलेक्ट्रोलाइटिक सेल की संरचना भी भिन्न होती है।
जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइज़र को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: डायाफ्राम और गैर-डायाफ्राम। डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। डायाफ्राम रहित इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं का उपयोग क्लोरेट उत्पादन और क्लोरीन और कास्टिक सोडा के पारा उत्पादन में किया जाता है। इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र को प्रति इकाई आयतन जितना संभव हो उतना बढ़ाने से इलेक्ट्रोलाइटिक सेल की उत्पादन तीव्रता में सुधार हो सकता है। इसलिए, आधुनिक डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र में इलेक्ट्रोड अधिकतर सीधे होते हैं। इलेक्ट्रोलाइज़र आंतरिक घटकों की विभिन्न सामग्रियों, संरचनाओं, स्थापनाओं आदि के कारण अलग-अलग प्रदर्शन और विशेषताएं दिखाते हैं [1]।
पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइजर
इसका उपयोग अधिकतर कम गलनांक वाली धातुएँ बनाने के लिए किया जाता है। इसकी विशेषता उच्च तापमान पर काम करना है और इसमें नमी को प्रवेश करने से रोकने और कैथोड पर हाइड्रोजन आयनों को कम होने से रोकने की कोशिश करनी चाहिए। उदाहरण के लिए, धात्विक सोडियम तैयार करते समय, चूंकि सोडियम आयनों की कैथोड कटौती क्षमता बहुत नकारात्मक है, कमी बहुत मुश्किल है। कैथोड पर हाइड्रोजन अवक्षेपण से बचने के लिए निर्जल पिघला हुआ नमक या पिघला हुआ हाइड्रॉक्साइड जिसमें हाइड्रोजन आयन नहीं होते हैं, का उपयोग किया जाना चाहिए। इस कारण से, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया को उच्च तापमान पर करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, जब पिघले हुए सोडियम हाइड्रॉक्साइड को इलेक्ट्रोलाइज़ किया जाता है, तो यह 310 डिग्री होता है। यदि इसमें सोडियम क्लोराइड होता है और यह मिश्रित इलेक्ट्रोलाइट बन जाता है, तो इलेक्ट्रोलिसिस तापमान लगभग 650 डिग्री होता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक सेल का उच्च तापमान इलेक्ट्रोड रिक्ति को बदलकर और ओमिक वोल्टेज ड्रॉप द्वारा खपत विद्युत ऊर्जा को ताप ऊर्जा में परिवर्तित करके प्राप्त किया जा सकता है। पिघले हुए सोडियम हाइड्रॉक्साइड को इलेक्ट्रोलाइज़ करते समय, टैंक का शरीर लोहे या निकल से बनाया जा सकता है। क्लोराइड युक्त पिघले हुए इलेक्ट्रोलाइट का इलेक्ट्रोलिसिस अक्सर अनिवार्य रूप से कच्चे माल में थोड़ी मात्रा में नमी लाता है, जिससे एनोड नम क्लोरीन गैस उत्पन्न करेगा, जिसका इलेक्ट्रोलाइटिक सेल पर एक मजबूत संक्षारक प्रभाव होता है। इसलिए पिघले हुए क्लोराइड को इलेक्ट्रोलाइज़ करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक टैंक आम तौर पर सिरेमिक या फॉस्फेट सामग्री का उपयोग करता है, और लोहे का उपयोग उन हिस्सों में किया जा सकता है जो क्लोरीन गैस से प्रभावित नहीं होते हैं। पिघले हुए नमक इलेक्ट्रोलाइटिक टैंक में कैथोड और एनोड उत्पादों को भी उचित रूप से अलग करने की आवश्यकता होती है और कैथोड उत्पाद धातु सोडियम को इलेक्ट्रोलाइट की सतह पर लंबे समय तक तैरने से रोकने के लिए जितनी जल्दी हो सके टैंक से बाहर ले जाना चाहिए। हवा में एनोड उत्पाद या ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करना। .
गैर-जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइज़र
चूँकि गैर-जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइज़र अक्सर कार्बनिक उत्पादों का उत्पादन करते समय या कार्बनिक पदार्थों को इलेक्ट्रोलाइज़ करते समय विभिन्न जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के साथ होते हैं, इसलिए उनके अनुप्रयोग सीमित होते हैं और कुछ का औद्योगीकरण होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट में कम चालकता और कम प्रतिक्रिया गति होती है। इसलिए, कम वर्तमान घनत्व का उपयोग किया जाना चाहिए और ध्रुव अंतर को कम से कम किया जाना चाहिए। स्थिर बिस्तर या द्रवीकृत बिस्तर का उपयोग करने वाली इलेक्ट्रोड संरचना में एक बड़ा इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र होता है, जो इलेक्ट्रोलाइज़र की उत्पादन क्षमता में सुधार कर सकता है।
इलेक्ट्रोड कनेक्शन विधि द्वारा वर्गीकृत
इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं को इलेक्ट्रोड की कनेक्शन विधि के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: एकध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाएँ और द्विध्रुवी इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाएँ। एकध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में, समान ध्रुवता के इलेक्ट्रोड डीसी बिजली आपूर्ति के समानांतर जुड़े होते हैं, और इलेक्ट्रोड के दोनों किनारों पर ध्रुवताएं समान होती हैं, यानी वे एक ही समय में एनोड या कैथोड होते हैं। द्विध्रुवी इलेक्ट्रोलाइज़र के दोनों सिरों पर इलेक्ट्रोड डीसी बिजली आपूर्ति के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों से जुड़े होते हैं, जो एनोड या कैथोड बन जाते हैं। जब श्रृंखला में जुड़े इलेक्ट्रोड के माध्यम से इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में धारा प्रवाहित होती है, तो मध्य में प्रत्येक इलेक्ट्रोड का एक पक्ष एनोड होता है और दूसरा पक्ष कैथोड होता है, इसलिए यह द्विध्रुवीय होता है। जब कुल इलेक्ट्रोड क्षेत्र समान होता है, तो द्विध्रुवी इलेक्ट्रोलाइज़र का करंट छोटा होता है और वोल्टेज अधिक होता है, और आवश्यक डीसी बिजली आपूर्ति में निवेश एकध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइज़र की तुलना में कम होता है। बहु-ध्रुवीय प्रकार आम तौर पर एक फिल्टर प्रेस की संरचना को अपनाता है और अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट होता है। हालाँकि, इसमें रिसाव और शॉर्ट सर्किट का खतरा होता है, और टैंक संरचना और संचालन प्रबंधन एकध्रुवीय प्रकार की तुलना में अधिक जटिल होते हैं। मोनोपोलर इलेक्ट्रोलाइज़र का क्रॉस-सेक्शन आम तौर पर आयताकार या वर्गाकार होता है। बेलनाकार आकार एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा करता है, इसमें कम जगह का उपयोग होता है, और इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।