Електролітичні елементи на водному розчині
Електролітичні комірки на водному розчині можна розділити на два типи: діафрагмові та не-діафрагмові. Діафрагмові комірки можна далі розділити на ізотропні мембрани (азбестова вата), іонні мембрани та мембрани з твердого електроліту (такі як -Al2O3); не-діафрагмові клітини можна далі розділити на ртутні та окислювальні.
Структура елемента змінюється залежно від використовуваного електроліту.
Електролітичні комірки на водному розчині поділяються на два типи: діафрагмові та не-діафрагмові. Зазвичай використовуються клітини діафрагми. Елементи без діафрагми використовуються у виробництві хлорату та в ртутному процесі для виробництва хлору та каустичної соди. Збільшення площі поверхні електрода на одиницю об’єму може підвищити ефективність виробництва елемента. Тому електроди в сучасних діафрагмових електролізерах здебільшого вертикальні. Електролітичні комірки демонструють різну продуктивність і характеристики залежно від матеріалу, структури та встановлення їхніх внутрішніх компонентів.
Електролізери з розплавленої солі
Здебільшого використовуються для виробництва металів із -температурою-плавлення, вони працюють за високих температур і мінімізують проникнення вологи, щоб запобігти відновленню іонів водню на катоді. Наприклад, при виробництві металевого натрію потенціал катодного відновлення іонів натрію дуже негативний, що ускладнює відновлення. Тому для запобігання відкладенню водню на катоді необхідно використовувати безводні розплавлені солі або розплавлені гідроксиди, які не містять іонів водню. Тому процес електролізу повинен проводитися при високих температурах, наприклад 310 градусів для електролізу розплавленого гідроксиду натрію. Для змішаних електролітів, що містять хлорид натрію, температура електролізу становить близько 650 градусів.
Більш високих температур електролітичної комірки можна досягти, змінюючи відстань між електродами, перетворюючи електричну енергію, споживану омічним падінням напруги, у тепло. При електролізі розплавленого гідроксиду натрію елемент може бути виготовлений із заліза або нікелю. Під час електролізу розплавлених електролітів, що містять хлориди, неминуче введення невеликих кількостей води із сировини може утворювати вологий газ хлору на аноді, який сильно корозійно впливає на елемент. Тому комірки для електролізу розплавлених хлоридів, як правило, виготовляються з керамічних або фосфатних матеріалів, тоді як зони, захищені від газоподібного хлору, можуть бути виготовлені із заліза. Катодні та анодні продукти в електролізерах розплавленої солі також повинні бути належним чином відокремлені та видалені з комірки якнайшвидше, щоб запобігти плаванню катодного продукту, металевого натрію, на поверхні електроліту протягом тривалого часу, де він може реагувати з анодним продуктом або киснем у повітрі.
Не{0}}водні електролізери
Оскільки складні хімічні реакції, які часто беруть участь у виробництві органічних продуктів або електролізі органічних речовин у не-водних електролізерах, обмежують їх застосування та рідко використовуються промислово. Зазвичай використовувані органічні електроліти мають низьку провідність і низьку швидкість реакції. Тому нижча щільність струму та мінімальна відстань між електродами є важливими. Електродні конструкції з нерухомим або псевдозрідженим шаром забезпечують більшу площу поверхні електрода, збільшуючи потужність електролізера.
