Способ получения иодата щелочного металла

 

Изобретение относится к способам получения иодатов щелочных металлов электролизом иодидсодержащих растворов и позволяет уменьшить расход электроэнергии и материала анода в известном способе получения иодата щелочного металла электролизом раствора соответствующего щелочного металла с концентрацией 200- 250 г/л, содержащего 2 г/л бихромата того же металла, с использованием анода на основе никеля и нержавеющей стали при плотности тока 0,1- 0,3 А/см и температуре 60-90°С. Электролиз ведут при рН 10,5-14 с использованием анода, поверхность которого силицирована,а затем легирована графитом, причем толщина силицированного слоя составляет 10- 170 мкм, а соотношение графита и кремния в поверхностном слое изменяется от 1:9 до 4:1.1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4С 25 В 1

4f Fr q g

jg g, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4048211/31-26 (22) 01.04.86 (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Белорусский политехнический институт (72) Н.П.Матвейко и А.В.Бусел (53) 621.35(088.8) (56) Азербайджанский химический журнал М- 2, 1966, 125-129. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДАТА ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к способам получения иодатов щелочных метал. . лов электролизом иодидсодержащих растворов и позволяет уменьшить расход электроэнергии и материала ано„„SU„„1366555 А 1 да в известном способе получения иодата щелочного металла электролизом раствора соответствующего щелочного металла с концентрацией 200250 г/л, содержащего 2 г/л бихромата того же металла, с использованием анода на основе никеля и нержавеющей стали при плотности тока О, 10,3 А/см и температуре 60-90 С.

Электролиз ведут при рН 10,5-14 с использованием анода, поверхность которого силицирована,а затем легирована графитом, причем толщина силицированного слоя составляет 10170 мкм, а соотношение графита и кремния в поверхностном слое изменяется от 1:9 до 4:1.1 табл.

1366555

Изобретение относится к электрохимической технологии, в частности к способам получения иодатов щелочных металлов электролизом иодсодержащих растворов.

Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии и упрощения процесса.

Пример 1. Проводят электролиз раствора следующего состава, г/л: KI 250; К Сг О, 2; РН=13.

Катод-никелевая пластинка, анодпластинка из нержавеющей стали, плот ность тока 0,1 А/см, температура

90 С, Электролиз ведут при силе тока

12 А. Выход иодата калия по току

80, 1,расход анода 18 r/1000 А.ч, напряжение на электролизере 1,70 В.

Пример 2. Проводят электролиз раствора следующего состава, г/л: KI 250; К Сг О „2, РН=12,8.

Катод и анод-никелевые пластинки

I глотность тока О, 1 А/см, температура 90 С.

Электролиз ведут при силе тока

12 А., Выход иодата калия по току

83, 2 ., расход анода 11, 3 г/ 1000 А.ч, напряжение на электролизере 1 67 В.

Пример 3. Проводят электролиз раствора следующего состава, г/л:

KI 250; К Сг 07 2; pH= 10,5.

Катод-никелевая пластинка, анодникельсилицированный, а затем легированный графитом, плотность тока

0,3 А/см, температура 60 С. 1 о

Толщина силицированного слоя

130 мкм, соотношение графита и кремния в поверхностном слое 1:4.

Электролиз ведут при силе тока

12 А.Выход иодата калия по току

98,8,расхода анода не наблюдается, напряжение на электролизере 1,63 В.

Пример 4. Проводят электролиз раствора следующего состава, г/л:

NaI 200; Na

Катод-никелевая пластинка, аноднержавеющая сталь силицированная,а затем легированная графитом плот2

1 ность тока 0,3 А/см, температура

60О С.

Толщина силицированного слоя

150 мкм, соотношение графита и кремния в поверхностном слое 3:7.

Электролиз ведут при силе тока

12 А. Выход иодата натрия по току

99, 1 .Расхода анода не наблюдается, напряжение на электролизере 1,62 В.

Результаты всех проведенных опытов сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, цель предполагаемого изобретения достигается при толщине силицированного слоя

i0-17О мкм и соотношении графита и кремния в поверхностном слое — 4:110 -1:9 (вес.ч.). Снижение толщины силицированного слоя меньше 10 мкм приводит к возрастанию расхода материала анода и увеличению напряжения на электролизере (пример 11). Увели1 чение толщины силицированного слоя больше 170 мкм приводит к резкому возрастанию напряжения на электролизере (примеры 12 и 20). С увеличением содержания графита в поверх20 ностном слое более 4 частей на

1 вес ° ч. кремния возрастает напряжение, увеличивается расход материала анода и снижается выход по току (примеры 13 и 16).С уменьшением со25 держания графита в поверхностном слое менее 1 вес.ч.на 9 вес.ч.кремния увеличивается напряжение на электролизере (примеры 9, 10 и 14).

Проведение процесса при РН (10 5

30 приводит к возрастанию напряжения на электролизере (примеры 17, 18,2I и 22) °

На плотности тока выше О, 3 А/см также возрастает напряжение на

35 электролизере.Это же происходит, если проводить процесс при температуре ниже 60 С. Все это связано с тем, что в таких - условиях увеличивается выделение кислорода, в результате

40 чего существенно возрастает толщина пленки оксида кремния °

При РН ю 14 уменьшается растворимость иодатов, что приводит к необходимости снижения исходной концент45 Рации иодидов и уменьшению выхода продукта по току.

Проведение процесса при температуре выше 90 С нецелесообразно,так как увеличивается испарение воды,что

5р ведет.к изменению состава электролита, нарушению режима работы и возрастанию омических потерь.

По сравнению с известным предлагаемый способ получения иодатов щелочных металлов позволяет приблизительно на 15 снизить расход электроэнергии и практически исключить расход материала анода.

Способ по- рН

Темпе- . ПлотСоотношение графита и кремния в по

Напряжение, В

Толщина покры— тия, мкм

Расход анода г/1000

Ае ч °

Выход по току,X ра тура, С ность тока, А/см лучения ио дата калия или натрия верхностном слое (вес.ч) Известный

1,70 80,1 18

1,67 83,2 11,3

13 90

12,8 90

0,1

0,1

Предлагаемьп

130 1:4

150 3:7

10 4: 1

170 4: 1

170 4: 1

10,5 60

10,5 60

10,5 60

10,5 60

14 90

10,5 60

10,5 60

14 90

14 90

14 90

14 90

14 90

10,5 60

10,5 60

10,4 60

0,3 1,63

0,3 1,62

98,8

Нет

99,1

Нет

12,4

0,3 1,65 82,3

0,3 1,67

0,3 1,65

0,3 1,67

0,3 1,78

0,3 1,73

92,4

1,2

93,4 . 0,8

1:9

170

92,1

Нет

170 0,5:9,5

91,8

Нет

0,5:9,5

170

92, 1

Нет

0,1 1,68

4:1

18,2

80,3

Ов3 2, 10 92,2

4:1

185

0,7

9:1

10.

18,1

0,1 1,68

0,1 1,71

0,3 1,72

80,1

13

0,5:9,5

13,4

82,5

82,3

10 1:9

170 9:1

10,2

0,3 1,71

80,1

1,8

4:1

18,2

0,3 1,72

80,1

3 1366555

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я отличающийся тем,что,с

Способ получения иодата щелочного целью снижения расхода электроэнергии металла электролизом раствора иодида и упрощения процесса, электролиз весоответствующего щелочного металла дут при рН 10,5-14 и используют анод, с концентрацией 200-250 г/л,содержа- на поверхность которого нанесен слой щего 2 г/л бихромата того же металла, кремния и графита, при толщине слон с использованием анода на основе никеля кремния 10-!70 мкм и массовом сооти нержавеющей стали при плотности то — ношении графита и кремния от 1:9 до ка О, 1-0,3 А/см и температуре 60-90 С, 1п 44: i .

1366555

Продолжение таблицы

2 3

1,87

1 5 170 4т1

91,0

0,3

10,4 60

0,3 1,62 99,3 . Нет

14 90

93, 1 Нет

88,7 Нет

2,30

0,3

10,5. 60

10,4 60

1,79

0,3

10,4 80

0,2

1,83. 87,2 Нет

Составитель 0.3обнин

Техред М.Дидык

Корректор В. Бутяга

Редактор И.Сегляник

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 .

Закаэ 6780/25 Тираж 619

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретаний и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

140 1:4

178 1:9

150 1:9

140 1:9