羧甲基纖維素鈉凝膠的制備及電解效率的研究

吳凱霖，凌 新，邊朝陽，陸春海

（成都理工大學，地學核技術四川省重點實驗室，四川 成都 610059）

CMC-Na的形態可為粉末狀、纖維狀、顆粒狀的固體，白色或者淡黃色，不具有特殊氣味，吸濕能力強，具有較大的溶解度，水溶液具有一定的黏度[1-3]。在傳統的電化學實驗中，電解質往往是液體，因而受制于電解槽的幾何形狀和尺寸。本文以羧甲基纖維素鈉為原料合成膠體[4-5]，再將膠體作為電解質進行電解實驗。由于凝膠自身具有支持力和黏度，可以輕松粘連在兩極板之間[6-7]，因而此過程不需要電解槽。在此條件下，研究了不同因素對電解效率的影響。

1 實驗材料和方法

1.1 試劑與儀器

材料：將201不銹鋼加工成27mm×50mm×1mm的工件。

試劑：羧甲基纖維素鈉、氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉(均為分析純)。

儀器：FA1004N電子天平，ZD-ss直流電源，KSS-1600℃高溫節電爐，DHG電熱鼓風干燥箱，SX-620筆式pH計。

1.2 羧甲基纖維素鈉凝膠的制備

先向燒杯中加入一定量的200g·L-1NaCl電解質溶液，將CMC-Na緩慢均勻地撒入燒杯中，同時用玻璃棒不斷攪拌，使CMC-Na與水完全融合。攪拌可提高CMC-Na的溶解速度，并能防止CMC-Na與水相遇時發生結塊而降低CMC-Na的溶解量。當CMC-Na在水中均勻分散、沒有明顯的團塊狀物體存在時，停止攪拌，讓CMC-Na與水相互滲透、融合。從CMC-Na加入燒杯中與水混合開始，直到CMC-Na完全溶解，所需的時間在10～20h之間。為了減少CMC-Na完全溶化所需的時間，以及減少團塊狀物體的形成，可以將混合物置于60℃烘箱中保溫4h，即可制得CMC-Na凝膠。保溫時要在燒杯上封上一層保鮮膜，以免表面干裂成固體，不能形成膠體。……