Работа посвящена детальному изучению катодных процессов, их влиянию на анодный процесс и показатели электролиза. Измерена поляризация стального катода в расплаве CaCl2-BaCl2-NaCl при температуре t = 610 °С. На поляризационной кривой отчетливо выделяются потенциалы ( E нас = -2,97 В) и плотности тока ( i к = 0,04 А/см2, lg i к = -1,4) образования насыщенного раствора натрия в электролите и появления металлического натрия на катоде ( E Na = -3,22 В, i Na = 0,12 А/см2, lg i Na = -0,92). По величине E нас рассчитана концентрация натрия в электролите при t = 610 °С (1,3·10-4 мол. дол.). Величины E нас, E Na и их разность (∆ Е = 0,25 В) подтверждены при длительном электролизе. Эти фундаментальные характеристики являются основой для контроля и управления процессом. При длительном электролизе на кривой в координатах Е (В) - lg Q (А·мин) выявлены 3 близких к прямолинейным участка: разряд ионов натрия из пересыщенных растворов при E отрицательнее E нас (от E Na до E нас), из смеси пересыщенных и насыщенных растворов (при постоянном E, равным Е нас), из разбавленных растворов (при Е положительнее E нас). Коэффициенты активности натрия в пересыщенных растворах близки к 1, что обеспечивает их повышенную восстановительную способность. Максимальные степени пересыщения (> 100) создаются при образовании и распаде на катоде зародышей металлического натрия, которые достаточны для того, чтобы интенсифицировать и продлить электролиз, понизить нижний предел температур его реализации с 600 до 350 °С. Образование металлического титана в прианодном слое объяснено диспропорционированием ионов Ti2+, поступающих в прианодный электролит от поверхности анода и из прикатодного расплава.
