ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимический синтез неорганических соединений из "Прикладная электрохимия" Процессы, протекающие на катоде с присоединением электронов, являются восстановительными, а процессы, протекающие на аноде с потерей электронов, — окислительными. [c.181] При осуществлении окислительно-восстановительных процессов электроды служат только для передачи электронов, не изменяясь в работе. Продукты окисления и восстановления чаще всего не выделяются на электродах, а остаются в растворе, обогащая постепенно его окисленным продуктом — при окислении или восстановленным продуктом — при восстановлении. [c.182] В водных растворах, содержащих ионы Н+ и ОН , теоретически невозможны такие окислительно-восстановительные процессы, окислительно-восстановительные потенциалы которых выше обратимых потенциалов водорода и кислорода. Однако практически эти процессы в большинстве случаев осуществимы благодаря тому, что выделение На и Оа протекает, как правило, со значительным перенапряжением, а обратимые окислительно-восстановительные процессы идут только с концентрационной поляризацией, которая при правильном выборе условий электролиза незначительна. [c.182] Получение веществ с использованием окислительно-восстановительных процессов называют электросинтезом. [c.182] Гипохлорит натрия (или хлорноватистокислый натрий) МаСЮ является энергичным окислителем. Он находит широкое применение в качестве отбеливающего вещества в текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности. В настоящее время гипохлорит натрия применяется в металлургии цветных металлов, а также для хлорирования питьевой воды и очистки сточных вод. [c.182] Гипохлорит натрия хорошо растворим в воде при длительном хранении и особенно на свету — разлагается. Слабощелочные растворы гипохлорита натрия могут храниться в течение 10—15 сут. Стабильность раствора может быть повышена добавлением небольших количеств органических соединений, например ацетона. [c.182] Гипохлорит натрия получают химическим путем — хлорированием щелочей или электрохимическим путем — электролизом водного раствора хлорида натрия в ванне без диафрагмы. Электрохимический способ был разработан в 1882 г. А. П. Лидовым и В. А. Тихомировым. [c.182] Интерес к электрохимическому производству гипохлорита натрия усилился в последние годы после появления удобных в эксплуатации полупроводниковых выпрямителей. В ряде случаев организация производства гипохлорита электрохимическим способом на месте выгоднее использования привозного жидкого хлора. [c.183] Для предотвращения катодного восстановления гипохлорита в раствор вводят добавки, которые образуют на катоде пленки,, препятствующие соприкосновению Na lO с катодом. Лучшей добавкой является бихромат калия, однако он образует окрашенные растворы, поэтому чаще применяют несколько менее эффективные добавки (например, соли кальция). [c.183] Ионы IO разряжаются на аноде легче, чем ионы хлора (см. рис. V-9), поэтому для получения высоких выходов гипохлорита необходимо подвергать электролизу по возможности концентриро ванные растворы хлорида и с малым превращением С1 в 1Q-Отсутствие перемешивания благоприятствует образованию гипо-хлорита, так как при этом затрудняется подход легко окисляе-мых и восстанавливаемых ионов С10 к электродам. Положи-тельно влияет также повышение плотности тока (до 1000— 1400 А/см ). [c.183] На рис. VI-1 приведены данные о влиянии щелочности среды на выход гипохлорита натрия при различных температурах. Из рИ сунка видно, что при увеличении температуры и щелочности раствора снижается выход гипохлорита по току. Поэтому электролизу подвергают нейтральные растворы хлористого натрия при 20—25°С. [c.183] Хотя наилучшим анодным материалом для получения гипохлорита является платинированная платина, в промышленности используют почти исключительно графит. В последнее время имеются предложения применять в качестве аноднрго материала платинированный титан, двуокись свинца на титановой основе и магнетит. [c.184] Сырьем для получения гипохлорита натрия служит очищенный раствор поваренной соли. После электролиза гипохлоритные растворы сливают, а электролизеры снова заполняют свежей порцией исходного раствора. [c.184] Хлораты — соли хлорноватой кислоты (НСЮз)—являются сильными окислителями. Наибольшее значение из хлоратов имеют бертолетова соль (КСЮз) и хлорат натрия (Na lOs), применяемые 13 производстве красящих веществ и спичек, в медицине и пиротехнике, в производстве взрывчатых веществ и гербицидов. Основным потребителем Na lOs является целлюлозно-бумажная и текстильная промышленность, где соль используется в производстве двуокиси хлора — эффективного отбеливающего рещества. [c.184] Хлорат натрия служит исходным продуктом при получений перхлоратов, в производстве дефолиантов и т. п. [c.185] Хлораты, калия и натрия в промышленности получают преимущественно электрохимическим способом, который б/ 1л разработан в 1886 г. Галлем и Монтлором. Впервые же об образовании хлоратов при электролизе растворов упоминается в работах Берцелиуса в 1808 г. [c.185] Для получения хлората электролизу подвергают раствор хлорида натрия в бездиафрагменном электролизере. [c.185] Образование хлората возможно также в результате химического окисления гипохлорита натрия хлорноватистой кислотой по реакции (VI, 2). Соотнощение между скоростями реакций (VI, 2) и (VI,3) в значительной степени зависит от условий электролиза [23]. [c.185] Для получения хлората обычно используют концентрированные растворы хлористого натрия, так как по мере уменьшения концентрации хлорида выход хлората снижается (рис. VI-2). При работе с графитовым анодом обычно не допускают падения концентрации хлорида ниже 100 г/л, так как по достижении этой концентрации наблюдается существенное снижение выхода. [c.185] Вернуться к основной статье