Elektrolytiske celler i vandig oppløsning
Elektrolytiske celler i vandig oppløsning kan deles inn i to typer: diafragmaceller og ikke-membranceller. Diafragmaceller kan videre deles inn i isotropiske membraner (asbestull), ionemembraner og faste elektrolyttmembraner (som -Al2O3); ikke-membranceller kan deles videre inn i kvikksølvceller og oksidasjonsceller.
Cellestrukturen varierer avhengig av elektrolytten som brukes.
Elektrolytiske celler i vandig oppløsning er delt inn i to typer: diafragmaceller og ikke-membranceller. Diafragmaceller brukes vanligvis. Ikke--membranceller brukes i kloratproduksjon og i kvikksølvprosessen for produksjon av klor og kaustisk soda. Maksimering av elektrodeoverflatearealet per volumenhet kan forbedre cellens produksjonseffektivitet. Derfor er elektrodene i moderne membranelektrolyseceller stort sett stående. Elektrolytiske celler viser ulik ytelse og egenskaper avhengig av materialet, strukturen og installasjonen av deres interne komponenter.
Molten Salt Elektrolysatorer
De brukes for det meste til å produsere metaller med lavt-smeltepunkt-, de opererer ved høye temperaturer og minimerer fuktinntrengning for å forhindre hydrogenionreduksjon ved katoden. For eksempel, når man produserer metallisk natrium, er katodereduksjonspotensialet til natriumioner svært negativt, noe som gjør reduksjon vanskelig. Derfor må vannfrie smeltede salter eller smeltede hydroksyder som ikke inneholder hydrogenioner brukes for å forhindre hydrogenavsetning ved katoden. Derfor må elektrolyseprosessen utføres ved høye temperaturer, for eksempel 310 grader for elektrolyse av smeltet natriumhydroksid. For blandede elektrolytter som inneholder natriumklorid er elektrolysetemperaturen rundt 650 grader.
Høyere elektrolysecelletemperaturer kan oppnås ved å variere avstanden mellom elektrodene, og konvertere den elektriske energien som forbrukes av det ohmske spenningsfallet til varme. Ved elektrolysering av smeltet natriumhydroksid kan cellen være laget av jern eller nikkel. Ved elektrolysering av smeltede elektrolytter som inneholder klorider, kan den uunngåelige introduksjonen av små mengder vann fra råvarene generere fuktig klorgass ved anoden, som er svært etsende for cellen. Derfor er celler for elektrolyse av smeltede klorider vanligvis laget av keramiske eller fosfatmaterialer, mens områder beskyttet mot klorgass kan være laget av jern. De katodiske og anodiske produktene i smeltet saltelektrolysatorer må også separeres på riktig måte og fjernes fra cellen så raskt som mulig for å forhindre at katodeproduktet, natriummetall, flyter på elektrolyttoverflaten i lengre perioder, hvor det kan reagere med anodeproduktet eller oksygen i luften.
Ikke-vandige elektrolysatorer
Fordi de komplekse kjemiske reaksjonene som ofte er involvert i produksjon av organiske produkter eller elektrolysering av organisk materiale i ikke-{0}}vandige elektrolysatorer begrenser deres anvendelse og brukes sjelden industrielt. Vanlige organiske elektrolytter har lav ledningsevne og langsomme reaksjonshastigheter. Derfor er en lavere strømtetthet og minimal interelektrodeavstand avgjørende. Elektrodestrukturer med fast- eller fluidisert- sjikt gir større elektrodeoverflate, noe som øker elektrolysatorkapasiteten.
