• Металлургия алюминия
• Способы получения алюминия
• Альтернативные способы получения алюминия
• Основные компоненты электролита
• Свойства электролитов
  • Давление пара
  • Давление пара над различными системами
  • Поверхностные свойства
  • Смачивание
  • Вязкость
  • Диффузия
  • Электрическая проводимость
  • Промышленные электролиты
  • Тепло проводность
  • Активность компонентов электролита

Поверхностные свойства

Поверхностные явления играют большую роль в металлургических процессах. Знание поверхностных явлений важно для понимания структуры расплавленных солей и их взаимодействия с другими жидкостями и твердыми телами. Но особенно оно важно для практики электролиза, для уяснения таких явлений, как смачивание электролитом и металлом угольной футеровки, образование и поведение пузырька газа на поверхности угольного анода, отделение угольной "пены".

Поверхностные свойства делятся на поверхностное натяжение (межфазные явления на границе двух фаз) и смачивание (межфазные явления на границе трех фаз). Поверхностное натяжение зависит от внешних условий — температуры и давления. С ростом температуры увеличивается расстояние между частицами жидкости, уменьшаются силы межчастичного взаимодействия и поверхностное натяжение. По достижении критической температуры, когда исчезает граница раздела между фазами, поверхностное натяжение равно нулю.

Общим правилом является уменьшение поверхностного натяжения при росте температуры и давления.

Коэффициент поверхностного натяжения (а, мН/м) системы NaF — A1F3 при 1000 °С падает с ростом содержания A1F3 по линейному закону. Следовательно, для криолита а = 145,5 мН/м. Температурный коэффициент для всех смесей практически постоянный и составляет 0,128 мНДмград). Введение глинозема в криолит приводит к некоторому падению коэффициента поверхностного натяжения: при 20 % (мол.) Аl203 и 1000 °С оно составляет 137 мН/м .

Таким образом, с введением глинозема и фторида алюминия снижается коэффициент поверхностного натяжения, т.е. эти добавки являются поверхностно-активными веществами. Они вытесняются на границу расплава с газом. Коэффициент поверхностного натяжения алюминия примерно в 3 раза больше, чем у криолита. Это приводит к тому, что в электролите алюминий стремится занять форму, близкую к сферической, что вызывает необходимость увеличивать количество металла в ванне.