Elektrolitičke ćelije s vodenom otopinom
Elektrolitičke ćelije u vodenoj otopini mogu se podijeliti u dvije vrste: membranske ćelije i ćelije bez dijafragme. Stanice dijafragme mogu se dalje podijeliti na izotropne membrane (azbestna vuna), ionske membrane i membrane od čvrstog elektrolita (kao što je -Al2O3); ne-stanice dijafragme mogu se dalje podijeliti na živine stanice i oksidacijske stanice.
Struktura ćelije varira ovisno o korištenom elektrolitu.
Elektrolitičke ćelije u vodenoj otopini dijele se na dvije vrste: dijafragmske ćelije i ne-dijafragmalne ćelije. Općenito se koriste ćelije dijafragme. Ćelije bez dijafragme koriste se u proizvodnji klorata iu živinom procesu za proizvodnju klora i kaustične sode. Maksimiziranje površine elektrode po jedinici volumena može poboljšati učinkovitost proizvodnje ćelije. Stoga su elektrode u modernim membranskim elektrolitičkim ćelijama uglavnom uspravne. Elektrolitičke ćelije pokazuju različite performanse i karakteristike ovisno o materijalu, strukturi i ugradnji njihovih unutarnjih komponenti.
Elektrolizatori rastaljene soli
Uglavnom se koriste za proizvodnju metala s-talištem-, rade na visokim temperaturama i smanjuju ulazak vlage na najmanju moguću mjeru kako bi se spriječilo smanjenje iona vodika na katodi. Na primjer, kada se proizvodi metalni natrij, katodni redukcijski potencijal natrijevih iona je vrlo negativan, što otežava redukciju. Stoga se moraju koristiti bezvodne rastaljene soli ili rastaljeni hidroksidi koji ne sadrže vodikove ione kako bi se spriječilo taloženje vodika na katodi. Stoga se proces elektrolize mora provoditi na visokim temperaturama, kao što je 310 stupnjeva za elektrolizu rastaljenog natrijevog hidroksida. Za miješane elektrolite koji sadrže natrijev klorid, temperatura elektrolize je oko 650 stupnjeva.
Više temperature elektrolitičke ćelije mogu se postići mijenjanjem razmaka između elektroda, pretvarajući električnu energiju koju troši omski pad napona u toplinu. Kod elektrolize rastaljenog natrijevog hidroksida ćelija može biti izrađena od željeza ili nikla. Prilikom elektrolize rastaljenih elektrolita koji sadrže kloride, neizbježno uvođenje malih količina vode iz sirovina može stvoriti vlažan plin klor na anodi, koji je vrlo korozivan za ćeliju. Stoga su ćelije za elektrolizu rastaljenih klorida općenito izrađene od keramičkih ili fosfatnih materijala, dok područja zaštićena od plinovitog klora mogu biti izrađena od željeza. Katodni i anodni produkti u elektrolizerima rastaljene soli također se moraju pravilno odvojiti i ukloniti iz ćelije što je brže moguće kako bi se spriječilo da produkt katode, metalni natrij, dulje vrijeme pluta na površini elektrolita, gdje bi mogao reagirati s produktom anode ili kisikom u zraku.
Ne{0}}vodeni elektrolizatori
Budući da složene kemijske reakcije često uključene u proizvodnju organskih proizvoda ili elektrolizu organske tvari u ne-vodenim elektrolizatorima ograničavaju njihovu primjenu i rijetko se koriste u industriji. Uobičajeno korišteni organski elektroliti imaju nisku vodljivost i spore reakcije. Stoga su bitni niža gustoća struje i minimalni razmak među elektrodama. Strukture elektroda s fiksnim-slojem ili-s fluidiziranim slojem nude veću površinu elektrode, povećavajući kapacitet elektrolizatora.
