Vizes oldatos elektrolitikus cellák
A vizes oldatos elektrolitikus cellák két típusra oszthatók: membráncellákra és nem{0}}membráncellákra. A membráncellák tovább oszthatók izotróp membránokra (azbesztgyapot), ionmembránokra és szilárd elektrolit membránokra (például -Al2O3); a nem -rekeszizomsejtek tovább oszthatók higanysejtekre és oxidációs sejtekre.
A cella szerkezete a felhasznált elektrolittól függően változik.
A vizes oldatos elektrolitikus cellák két típusra oszthatók: membráncellákra és nem{0}}membráncellákra. Általában rekeszizomsejteket használnak. A nem-membráncellákat a klorátgyártásban, valamint a klór és a nátronlúg előállítására szolgáló higany eljárásban használják. Az egységnyi térfogatra jutó elektróda felület maximalizálása javíthatja a cella termelési hatékonyságát. Ezért a modern membrános elektrolitikus cellák elektródái többnyire függőlegesek. Az elektrolitikus cellák a belső alkatrészeik anyagától, szerkezetétől és beépítésétől függően eltérő teljesítményt és jellemzőket mutatnak.
Olvadt só elektrolizátorok
Leginkább alacsony -olvadáspontú-fémek előállítására használják, magas hőmérsékleten működnek, és minimálisra csökkentik a nedvesség bejutását, hogy megakadályozzák a hidrogénionok redukcióját a katódon. Például fémes nátrium előállítása során a nátriumionok katód-redukciós potenciálja nagyon negatív, ami megnehezíti a redukciót. Ezért hidrogénionokat nem tartalmazó vízmentes olvadt sókat vagy olvadt hidroxidot kell használni a hidrogén lerakódásának megakadályozására a katódon. Ezért az elektrolízis folyamatot magas hőmérsékleten kell végrehajtani, például 310 fokos olvadt nátrium-hidroxid elektrolíziséhez. Nátrium-kloridot tartalmazó vegyes elektrolitok esetében az elektrolízis hőmérséklete 650 fok körül van.
Magasabb elektrolitikus cella-hőmérséklet érhető el az elektródák közötti távolság változtatásával, az ohmos feszültségesés által fogyasztott elektromos energia hővé alakításával. Az olvadt nátrium-hidroxid elektrolízisekor a cella vasból vagy nikkelből készülhet. A kloridokat tartalmazó olvadt elektrolitok elektrolízise során a nyersanyagokból elkerülhetetlenül kis mennyiségű víz bejutása nedves klórgázt generálhat az anódon, ami erősen maró hatású a cellára. Ezért az olvadt kloridok elektrolízisére szolgáló cellák általában kerámiából vagy foszfátból készülnek, míg a klórgáztól védett területek vasból készülhetnek. Az olvadt só elektrolizátorokban lévő katódos és anódos termékeket is megfelelően el kell választani és a lehető leggyorsabban el kell távolítani a cellából, hogy a katódtermék, a fémnátrium ne lebegjen hosszabb ideig az elektrolit felületén, ahol reakcióba léphet az anódtermékkel vagy a levegő oxigénjével.
Nem{0}}vizes elektrolizátorok
Mivel a szerves termékek előállításában vagy a szerves anyagok nem{0}}vizes elektrolizátorokban történő elektrolízisében gyakran előforduló összetett kémiai reakciók korlátozzák alkalmazásukat, és ritkán használják őket iparilag. Az általánosan használt szerves elektrolitok alacsony vezetőképességgel és lassú reakcióval rendelkeznek. Ezért elengedhetetlen az alacsonyabb áramsűrűség és a minimális elektródák közötti távolság. A rögzített-ágyas vagy fluidágyas-elektródaszerkezetek nagyobb elektródfelületet kínálnak, ami növeli az elektrolizáló kapacitását.
