Способ получения неорганических перекисных соединений

 

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности к способам получения перекисных соединений, и позволяет увеличить выход по току, концентрации и стабильности получаемых перекисных соединений. Для получения неорганичесикх перекисных соединений электролизом растворов высших кислородсодержащих солей щелочных металлов /фосфатов, боратов/ в диафрагменном электролизере при подаче кислорода на катод из углеграфитовой ткани раствор перед подачей в электролизер подвергают электрохимической обработке в ячейке с ртутным катодом при плотности тока 10<SP POS="POST">-3</SP> - 10<SP POS="POST">-4</SP> А/см<SP POS="POST">2</SP> в течение 10-15 ч расходе раствора 0,29 - 0,31 л на 1 А нагрузки. 3 табл.

(191 (Н) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 25 128 (,1 1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСЙОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМ

ПРИ fllHT СССР (21) 4465211/23-26 (22) 27.06.88 (46) 07.04.90. Бил. 1". 13 (75) И.Е.Хомутов, О.Б,Хачатурян, И.10.Сугурова и Б,11.Беглов (53) 661. 832. 457 (038, 8) (56) Фиошин И.Л. Смирнов И.Г. Электрохимические системы в синтезе химических продуктов. — И.: Химия, 1985, с, 232-234, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЛ НЕОРГАНИг1ЕСИ11Х

ПБРЕКИСН61Х СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности к способам получения пере3

Изобретение относится к электросинтезу неорганических перекисных соединений, в частности перфосфатов и перборатов целочггых металлов, полученных электрохимическим путем в борат- или соответственно фосфатсодержащих электролитах, которые являются мягкими окислителями, при определенных условиях разлагаются с выделением активного кислорода, не токсичны и могут применяться для отбелки целлюлозы, в качестве составных частей различных моющих средств, для очистки сточных вод и для других целей.

Целью изобретения является повьппение выхода по току, концентрации и стабильности растворов перекисных соединений.

Наличие в растворах перекисных соединений примесей тяжелых металлов значительно снижает устойчивость этих

2 кисных соединений, и позволяет увеличить выход по току, концентрации и стабильности получаемых перекисных соединений. Для получения неорганических перекисных соединений электролизом растворов высгпих кислородсодержащих солей щелочных металлов (фосфатов, боратов) в диафрагменном злектролизере при подаче кислорода на катод из углеграфитовой ткани раствор перед подачей в электролизер подвергают электрохимической обработке в ячейке с ртутным катодом при плотности тока 10 — 10 Л/сгг в течение

4 и

10-15 ч и расходе раствора 0,29—

0,31 л на 1 А нагрузки, 3 табл, С: соединений за счет ускорения реакции их разложения. Для обработки растворов электролитов от примесей тяжелых

leech металлов рекомендуется проводить CA предварительный электролиз на плати- Ql новой сетке-катоде в течение 2-3 сут. . ф (Недостаточная обработка растворов при электросинтезе перекисных соединений приводит к снижению выходов по току и концентраций активного кислорода в ходе электролиза. Данная обработка позволяет снизить примеси тяжелых металлов в растворе до 0,0001Х, При использовании в известном спо" собе раствора, полученного пли приго- ю товленного из реактива марки охн, Ь обеспечивающего получение раствора с концентрацией не более 0,0000057, выход по току перекисных соединений (катодных и анодных) 1402, а концент-, рация активного кислорода 17,2%, При1555395 чем концентрация активного кислорода через 24 ч уменьшается íà l .

Пример 1, Электролит, содержащий, г/л: К Г0,1 424, 1Г 116, рН

13,85, подвергают электролизу в электрохимической ячейке со стеклянной диафрагмой. В качестве катода используют углеграфитовую ткань (ра" бочая поверхность 250 см ), анода-

2 платиновую плас тинку (по верхно ст ь

3,12 cMz). Электролиз ведут при каz тодной плотности тока 0,016 А/см и анодной 0,14 A/см . 1(онцентрация активного кислорода 16, суммарный выход по току (анодньп» и катодный) 127 .

При применении предварительной обработки электролита, содержащего тяжелых металлов до 1Х, под током на ртутном катоде нри катодной плотности 0 тока 5 10 А/см в количестве 300 мл на 1 А нагрузки в течение 10 ч суммарньп выход по току перекисных соединений 180Х, концентрация активного кислорода 23,39Х, Концентрация ионов тяжелых металлов снижается до О 00001Х.

Причем концентрация активного кислорода через 24 ч изменяется на 0,1Х.

Пример 2, Проведен электролиэ 690 г/л 1(СО Э, 25 г/л 1(3 0 7 и

0,5 г/л ИцМО . Условия электролиза аналогичны описанным в примере 1.

Электролиз ведут 4 ч прн катодной плотности тока 10 мЛ/см и анодной

0,5 А/cM . После электролиза выход по току 140Х, концентрация активного кислорода 7,8 г/л.

При применении предварительной обработки электролита под током а ртутном катоде в течение 15 ч при катодной плотности тока 10 Л/см выход по току увеличивается до 160 ., концентрация активного кислорода до 3,7 г/л, Зависимость показателей электролиза от времени обработки раствора приведена в табл. 1 (количество обрабатываемого раствора 300 мл).

Зависимость показателей электролиза от количества раствора, подверг.нутого обработке, приведена в табл.2, 50 условия проведения электролиза аналогичны примеру 1.

Зависимость показателей электролиза от катодной плотности тока приведена в табл. 3 (условия проведения электролиза аналогичны примеру 1).

Как видно из данных, приведенных в примерах, при ведении процесса эа пределами предлагаемого способа приводит к ухудшению показателей электролиза.

При проведении предварительной обработки электролитов на Hg катоде выход по току не превышает 135, т.е. является более низким, чем при ис- . пользовании реактивов с маркой о,х.ч.

Применение других инертных электродов (Pb или Sn) дает еще более нежелательные результаты.

Как видно из табл. 1, при времени обработки раствора менее 10 ч выхода по току концентрация и стабильность перекисных соединений ниже, чем по прототипу.

Повышение времени обработки электролита до 15 ч и выше нецелесообразно, так как не приводит к улучшению процесса электролиза, а напротив, только усложняет проведение процесса.

Даннае, приведенные в табл, 2, показывают, что если количество раствора, подаваемого на обработку, превышает 310 мл, происходит ухудшение стабильности и снижение как концентрации, так и вьглодов по току перекисных соединений.

Иэ табл. 3 следует, что повышение

-Э плотности тока выше 10 или понижение ниже 10 "A/см также отрицательно сказывается на проведении электролиза, уменьшая все его показатели.

Таким образом, использование предлагаемого способа. позволяет повысить выход по току Hà 40Х, концентрацию активного кислорода на 30 . при одновременном увеличении стабильности в

10 раз, что расширяет область применения неорганических перекисных соединений.

I(poMe того, предлагаемый способ позволяет испольэовать в качестве исходных продуктов менее чистые реагенты, следовательно, более дешевые.

Формула изобретения

Способ получения неорганических перекисных соединений электролизом растворов соответствующих высших кислородсодержащих солей щелочных металлов в диафрагменном электролизере при подаче кислорода на катод из углеграфитовой ткани, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода по току, концентрации и стабильности получаемых перекисных соедине5

1555395 6 нии, раствор перед подачей в электро- при плотности тока 10 -10 А/см в

-3 4 / 2 лизер подвергают электрохимической течение 10-15 ч при расходе раствора обработке в ячейке с ртутным катодом Q,29-Q,3! л на А нагрузки. 1

I Таблица !

Время об- Коицентраработки ция, г/л раствора, ч

Стабильность р аствора, Й

Выход по току, Х

Таблица 2. Количество Выход по. Концентрараствора, току, 7. ция, г/л мл

Стабильность раствора, Ж

23

23

21

18

17

Прототип !

7,2

140

Таблица 3

Катодная Концентра- Выход по Стабильность плотность ция, г/л току, Х раствора, 7. тока, А/см

16,5

21,2

23,4

23,4

17,6

Составитель Л.Вальков

Редактор О, Головач Техред А.Кравчук. Корректор В.Кабаций

Тираж 542

Заказ 540

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.у кгород, ул. Гагарина,!01

10.

13

-300

350

10! 0-3

5-10

10-4 е !0-5

17,0

18,4

21,7

23,4

23,4

156

139

180

137

127

0,5

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1 .

0,2

0,8

5,2

0,4

0,1

0,1

7,0