L'électrolyse industrielle

[invite865f8bfa]

Salut a tous
J ai vu quelque part que pour obtenir de l'aluminuim par electrolyse de l alumine on utilisait des courants de l'ordre de 300.000 amperes !
Là j ai peur d avoir mal compris
Il s agit de 300 amperes ou de 300 milles amperes ?
Justement a ce propos deuxieme question:
Quelle est le pourcentage d electricite produite dans les centrales qui est directement utilise dans l industrie (je crois que c plutot consequent ... pas etonnant en meme temps si c est effectivement du 300 mille amperes qui est utilisé..)
Merci a vous bye
-----

[Thrr-Gilag]

C'est bien du 300 000 ampères, mais l'important à prendre en compte c'est la densité de courant, qui est de 0.8A/cm² dans ce genre de cuve.

Somme toute, y a surtout une grande surface d'anode / cathode.

Il faut voir aussi que la tension appliquée est faible (de l'ordre de 4-5 V suivant la qualité de la conception et la chute ohmique dans l'électrolyte (1.18 V sont théoriquement nécessaire)).

[invite865f8bfa]

Ce qui coute cher a l'industriel c est la ddp aux bornes des electrodes ?
L intensite si importante vient du fait que la resistance du materiaux est tres faible ?! mais j ai du mal a croire que la resistance de l alumine soit si faible...R=1.7*e-5 ohms
J ai pas souvenir d avoir entendu parler de ca...
Du coup je reste sceptique...??
Ou alors j ai rien compris au pb...

[Thrr-Gilag]

L'intensité gouverne le nombre de mole d'aluminium produit. Plus grande est l'intensité, plus grande est la production d'Al.

C'est donc un paramètre choisi qui est fonction des objectifs de production et des économies d'échelle.

La tension quant à elle va jouer sur la thermodynamique de la réaction. Il faut dépasser une certaine valeur (1.18V) pour réduire l'alumine en Al.

Mais comme on est pas dans un monde parfait, il existe des phénomènes de surtension qui font que dans les faits, cette tension doit être plus haute. Ce que paye l'entreprise c'est l'énergie, donc proportionnel au produit de l'intensité et de la tension. Il est donc intéressant pour l'industriel de s'approcher le plus possible de la tension théorique.

Enfin faire parcourir du courant dans un électrolyte de résistance R provoque son échauffement par effet Joule. Une partie de cet échauffement est utilisé par le procédé (on récupère l'Al sous forme liquide notamment), une autre est perdue.

Sinon l'électrolyte n'est pas l'alumine mais une solution de sel fondu (NaF et AlF3)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite865f8bfa]

D'accord merci pour ton explication^^
Je connaissais deja la notion de courbe intensite potentielle..(la cinetique des reactions redox au bornes d' electrodes..)
Mo pb est pas tellement chimique en faite..il est plutot d ordre physique. A priori sans meme parler des pertes par effet joule) si j ai une intensite egale a 300000 amperes qui traverse mon materiaux. C est que soit je met une tres grosse ddp (donc a priori ce ne serait pas le cas ici ddp=2V max) soit que mon materiaux est tres conducteur..
Comment est ce qu en pratique on arrive a generer des courant s de l ordre de 300 000 A ?
Est ce qu il faut voir le materiaux comme un fil tres tres gros donc comme une somme de petit fils ou passerait 2 A qui en sommant donnerait qqch comme du 300 000 amperes ?? En clair est ce que c est la proportion du materiaux qui fait qu on arrive a de tel intensite ?

[invite2313209787891133]

Chaque conducteur est défini par sa resistivité: Sa resistance entre 2 faces opposées pour un cube de 1m de coté.
Il suffit alors alors de faire varier la géométrie du conducteur pour atteindre n'importe quelle valeur de résistance aux bornes.

[inviteb531e7a6]

les entreprises de production d'aluminium sont situées près des centrales electriques pour avoir de gros courants avec moins de pertes

[invite865f8bfa]

Chaque conducteur est défini par sa resistivité: Sa resistance entre 2 faces opposées pour un cube de 1m de coté.
Il suffit alors alors de faire varier la géométrie du conducteur pour atteindre n'importe quelle valeur de résistance aux bornes.

Ouais je veux bien..la resistance va dependre de la geometrie a l'echelle macroscopique..mais a l echelle microscopique c est pas comme ca que ca se passe..On s interesse aux electrons et plus particulierement a leur capacite de bouger dans le materiaux (libres ou pas), dans les solutions ce sera les ions qui nous dirons si un fort courant va passer.
Donc tu peux tordre comme tu veux un baton de bois, il conduira pas pour autant le courant electrique..
Ce que tu veux me dire c est qu on arrive a de tel intensite parce que l aluminuim est tres mince et tres large ?

[invite865f8bfa]

les entreprises de production d'aluminium sont situées près des centrales electriques pour avoir de gros courants avec moins de pertes

Donc on est d accord que l electrolyse industrielle pompe le courant a fond..non ?
C est bien le courant la donné essentielle ici,non ?
PLus il est intense plus la purification est effective..
Corriger moi severement si je me trompe

[invite2313209787891133]

L'important n'est pas l'intensité mais l'énergie mise en jeu.
300 000 amperes sous 5V ça donne 1500 KW, ce qui n'est pas monumental non plus dans le domaine de l'industrie, il n'y a pas forcement besoin de construire l'usine à coté d'une centrale electrique.

Effecivement on arrive à de telles intensités parce que la section est importante, et contrairement à ce que tu pense on pourait tout à fait faire la même chose avec du bois, même si la plaque serait d'une taille considerable.

[invite865f8bfa]

Ah oui avec du bois on conduit le courant maintenant ?
Fortiche..Faut chauffer,faut faire quoi ?

[invite2313209787891133]

Il n'y a rien de particulier à faire; le bois plus ou moins conducteur en fonction de son taux d'humidité.
Bien sur la résistivité d'un bois n'a rien en commun avec celle d'un metal; celle du cuivre est d'environ 20.10^-9 Ω·m tandis que celle d'un bois humide tourne aux environs de 10⁷ Ω·m et celle du bois sec 10¹⁵Ω·m.

[invite865f8bfa]

oui je comprends..Un peu de physique
"Et tout devient possible"
Merci