סיווג אלקטרוליזר

על פי סיווגים שונים של אלקטרוליטים
אלקטרוליזר תמיסה מימית
ניתן לחלק אלקטרוליזרי תמיסות מימיות לשני סוגים: אלקטרוליזרי דיאפרגמה ואלקטרוליזרים נטולי דיאפרגמה. ניתן לחלק אלקטרוליזרי דיאפרגמה לממברנות הומטרופיות (צמר אסבסט), ממברנות יוניות וממברנות אלקטרוליט מוצק (כגון -Al2O3); ניתן לחלק אלקטרוליזרים נטולי דיאפרגמה לאלקטרוליזרי כספית ואלקטרוליזרי חמצון.
כאשר משתמשים באלקטרוליטים שונים, גם מבנה התא האלקטרוליטי שונה.
אלקטרוליזרים בתמיסה מימית מתחלקים לשני סוגים: דיאפרגמה ולא דיאפרגמה. בדרך כלל משתמשים באלקטרוליזרי דיאפרגמה. תאים אלקטרוליטיים חסרי סרעפת משמשים לייצור כלורט וייצור כספית של כלור וסודה קאוסטית. הגדלת שטח פני האלקטרודה ליחידת נפח ככל האפשר יכולה לשפר את עוצמת הייצור של התא האלקטרוליטי. לכן, האלקטרודות באלקטרוליזרי דיאפרגמה מודרניות הן לרוב זקופות. אלקטרוליזרים מציגים ביצועים ומאפיינים שונים עקב חומרים שונים, מבנים, התקנות וכו' של רכיבים פנימיים [1].
אלקטרוליזר מלח מותך
הוא משמש בעיקר לייצור מתכות בנקודת התכה נמוכה. הוא מאופיין בהפעלה בטמפרטורות גבוהות וצריך לנסות למנוע כניסת לחות ולהימנע מהפחתת יוני מימן על הקתודה. לדוגמה, כאשר מכינים נתרן מתכתי, מכיוון שפוטנציאל הפחתת הקתודה של יוני נתרן הוא שלילי מאוד, ההפחתה קשה מאוד. יש להשתמש במלח מותך נטול מים או הידרוקסיד מותך שאינו מכיל יוני מימן כדי למנוע משקעי מימן בקתודה. מסיבה זו, תהליך האלקטרוליזה צריך להתבצע בטמפרטורות גבוהות. לדוגמה, בעת אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסיד מותך, זה 310 מעלות. אם הוא מכיל נתרן כלורי והופך לאלקטרוליט מעורב, טמפרטורת האלקטרוליזה היא בערך 650 מעלות.
ניתן להשיג את הטמפרטורה הגבוהה של התא האלקטרוליטי על ידי שינוי מרווח האלקטרודות והמרת האנרגיה החשמלית הנצרכת על ידי ירידת המתח האוהמית לאנרגיית חום. בעת אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסיד מותך, גוף המיכל יכול להיות עשוי מברזל או ניקל. אלקטרוליזה של אלקטרוליט מותך המכיל כלוריד מביאה לרוב בהכרח כמות קטנה של לחות לחומרי הגלם, מה שיגרום לאנודה ליצור גז כלור לח, בעל השפעה קורוזיבית חזקה על התא האלקטרוליטי. לכן המיכל האלקטרוליטי לאלקטרוליזה של כלוריד מותך משתמש בדרך כלל בחומרים קרמיים או פוספטים, וניתן להשתמש בברזל בחלקים שאינם מושפעים מגז כלור. גם מוצרי הקתודה והאנודה במיכל האלקטרוליטי של המלח המותך צריכים להיות מופרדים כראוי ויש להוציא אותם מהמיכל בהקדם האפשרי כדי למנוע מתכת נתרן תוצר הקתודה לצוף על פני האלקטרוליט במשך זמן רב ועוד. אינטראקציה עם תוצר האנודה או חמצן באוויר. .
אלקטרוליזר בתמיסה לא מימית
מאחר שאלקטרוליזרי תמיסה לא מימית מלווים לרוב בתגובות כימיות מורכבות שונות בעת ייצור מוצרים אורגניים או אלקטרוליזה של חומרים אורגניים, היישומים שלהם מוגבלים ומעטים מתועשים. לאלקטרוליט האורגני הנפוץ יש מוליכות נמוכה ומהירות תגובה נמוכה. לכן, יש להשתמש בצפיפות זרם נמוכה יותר ולמזער את מרווח הקטבים. למבנה האלקטרודה באמצעות מיטה קבועה או מיטה נוזלית יש שטח פני אלקטרודה גדול יותר, מה שיכול לשפר את כושר הייצור של האלקטרוליזר.
מסווג לפי שיטת חיבור אלקטרודות
ניתן לחלק תאים אלקטרוליטים לשני סוגים: תאים אלקטרוליטים חד קוטביים ותאים אלקטרוליטיים דו קוטביים לפי שיטת החיבור של אלקטרודות. בתא אלקטרוליטי חד קוטבי, אלקטרודות בעלות קוטביות זהה מחוברות במקביל לספק המתח DC, והקוטביות משני צידי האלקטרודות זהות, כלומר הן אנודות או קתודות בו זמנית. האלקטרודות בשני הקצוות של האלקטרוליזר הדו-קוטבי מחוברות לקטבים החיובי והשלילי של ספק הכוח DC, והופכות לאנודות או קתודות. כאשר זרם זורם דרך התא האלקטרוליטי דרך אלקטרודות המחוברות בסדרה, צד אחד של כל אלקטרודה באמצע הוא האנודה והצד השני הוא הקתודה, כך שהיא דו-קוטבית. כאשר שטח האלקטרודה הכולל זהה, הזרם של האלקטרוליזר הדו-קוטבי קטן יותר והמתח גבוה יותר, וההשקעה באספקת חשמל DC נמוכה מזו של האלקטרוליזר החד-קוטבי. הסוג הרב-קוטבי מאמץ בדרך כלל את המבנה של מכבש מסנן והוא קומפקטי יחסית. עם זאת, הוא נוטה לדליפה וקצר חשמלי, ומבנה המיכל וניהול התפעול מסובכים יותר מהסוג החד-קוטבי. החתך של אלקטרוליזרים מונופולאריים הוא בדרך כלל מלבני או מרובע. הצורה הגלילית תופסת שטח גדול, בעלת ניצול שטח נמוך ונעשה בה שימוש נדיר.