Исследование вольтамперных характеристик процесса получения фтора методом среднетемпературного электролиза - Софронов, Владимир Леонидович; Житков, Сергей Александрович; Макасеев, Юрий Николаевич; Ткачук, Семен Александрович (Вестник Томского государственного университета. Химия)
Фтор занимает значительное место в ядерном топливном цикле. Его роль связана с особыми свойствами образовывать легколетучие соединения со многими элементами, в том числе и с ураном в химической форме гексафторида, летучего при невысокой температуре. Исключительным свойством фтора является также его моноизотопность, что позволяет с минимальными издержками разделять изотопы урана, поскольку эффект изотопного перекрытия отсутствует. С середины прошлого века, когда с помощью гексафторида урана был впервые осуществлен процесс термодиффузионного разделения его изотопов, положенный в основу получения ядерного топлива, промышленное производство элементарного фтора стало стремительно развиваться. В настоящее время значительное количество фтора расходуется еще и на синтез различных фторорганических соединений, которые находят широкое применение в народном хозяйстве. Это, например, фторопласты, фторкаучуки, смазочные масла, фторхлоруглероды (фреоны) и многие другие вещества. Однако, несмотря на такое разностороннее применение фтора, его основным потребителем остается атомная промышленность. Растущая потребность в создании атомных электростанций, а также активное развитие микроэлектроники и органического синтеза требуют из года в год все большего количества элементарного фтора. А между тем современные предприятия по производству фтора оборудованы малоинтенсивными аппаратами небольшой единичной мощности, поэтому задачи повышения эффективности производства и создания более высокопроизводительного оборудования для получения фтора являются весьма актуальными. В работе приведены результаты исследований влияния температуры, напряжения, а также кислотности электролита на вольтамперные характеристики процесса получения фтора методом среднетемпературного электролиза (СТЭ) в лабораторных условиях. Показано, что плотность тока линейно увеличивается с увеличением напряжения на электролизере и температуры электролита, а также нелинейно увеличивается с повышением концентрации фтороводорода в электролите в измеренных диапазонах концентраций фтороводорода, температуры и напряжении процесса электролиза. Опытные данные обработаны методом наименьших квадратов, тем самым получены регрессионные уравнения для расчета плотности тока в зависимости от изменения напряжения и температуры процесса, а также концентраций фтороводорода в электролите. Использование полученных результатов в производственных условиях позволит оптимизировать технологические параметры процесса получения фтора.