Электролиз соляной кислоты анодные процессы

Рис. У-35. Характеристика анодных Процессов при электролизе соляной кислоты

Неоднократно предлагали использовать металлические электроды для электролиза соляной кислоты [23] катоды из стали, никелированной стали или сплавов никеля [25—26], а также покрытые активным слоем мелкодисперсного серебра [24] предлагали использовать и металлические аноды с покрытиями из иридия или сплавов платины с иридием [27]. Однако о практическом применении металлических анодов в промышленном электролизе соляной кислоты сведения отсутствуют. Отсутствие металлов, достаточно стойких в среде горячей соляной кислоты, делает сомнительным целесообразность применения металлических электродов в этом процессе. Из электродных материалов только графит удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к электродным материалам. Он достаточно стоек при анодной и катодной поляризации в горячей концентрированной соляной кислоте, имеет сравнительно хорошую электропроводность и невысокую стоимость [22]. [c.286]

Отдельным направлением в разработке конструкций электродов является создание электродов из отдельных частиц, постоянно не связанных между собой механически. Наиболее четко выражена эта идея в конструкции кусковых насыпных анодов в процессе электролиза соляной кислоты. В анодную камеру помещают куски (зерна) дробленого графита (рис. П-1), которые работают как анод [44]. [c.42]

При электролизе водных растворов соляной кислоты на графитовом аноде происходит выделение хлора и кислорода. Соотношение между этими процессами определяется концентрацией соляной кислоты (рис. У-35). При концентрации соляной кислоты выше 6% выход хлора по току достигает 95%, т. е. анодный процесс протекает с теми же показателями, что и при электролизе растворов хлорида натрия. С целью уменьшения омических потерь на электролиз поступает 15—20%-ная кислота при температуре 60—80°С. Эти параметры соответствуют максимальной электропроводности раствора. [c.180]

Зависимость анодного н катодного потенциалов от плотности тока при различных вариантах электролиза соляной кислоты на графитовых электродах приведена на рис. 5-11 [1]. Анодный потенциал выделения хлора для прямого электролиза соляной кислоты и электролиза солянокислых растворов меди и ртути практически одинаков. Значения катодного потенциала суш ественно изменяются при переходе от одного процесса к другому. [c.298]

Электролитическое окисление и восстановление. Поскольку сущность электролиза заключается в разложении веществ электрическим током, т. е. в их превращении при присоединении к ним электронов на катоде и отнятии электронов на аноде, то каждый электролитический анодный процесс является окислением, а катодный — восстановлением. Так, сущность электролиза соляной кислоты заключается в том, что на аноде происходит разряжение отрицательных ионов хлора, т. е. окисление до элементарного хлора, а на катоде совершается разряжение положительных ионов водорода, которые при этом восстанавливаются до элементарного водорода. [c.818]

Процесс электролиза водных растворов соляной кислоты имеет некоторое формальное сходство с электролизом воды. В обоих процессах газообразные продукты электролиза должны быть разделены при помощи диафрагмы, состав электролита в катодном и анодном пространствах практически одинаков. Однако по существу как ход электролиза, так и условия его проведения настолько различны в этих процессах, что для промышленного оформления электролиза водных растворов НС1 могут быть использованы лишь некоторые общие принципы конструирования электролизеров для разложения воды. Высокая агрессивность электролита и газов, образующихся при электролизе НС1, значительный износ анодов и ряд других особенностей этого процесса находят свое отражение в инженерном оформлении электролиза соляной кислоты. [c.273]

Цементация. Этот процесс, основанный на вытеснении металла из раствора его соли более электроотрицательным металлом, осуществляют с помощью цинковой пыли. Вначале выделяется медь (ее можио цементировать и на железе), а затем после отделения меди на цинке цементируется индий с частью кадмия, при этом железо и алюминий остаются в растворе. Часто используют амальгамный метод цементации, заключающийся в извлечении индия и части примесей в амальгаму цинка с последующим извлечением из нее индия анодным растворением и осаждением его на катоде. Черновой индий выделяют из предварительно концентрированных и очищенных растворов цементацией на алюминиевых или цинковых листах или электролизом. Цементации иа алюминии способствует присутствие соляной кислоты, которая растворяет пассивирующие оксидные пленки на поверхности алюминия кроме того, цементация на алюминии дает возможность получить легко снимающийся осадок (в отличие от цементации на цинке). Полученный при этом процессе губчатый индий прессуют в брикеты и плавят под защитным слоем едкого натра. Черновой металл содержит обычно 96—99 % In. [c.176]

При разработке косвенных методов электролиза соляной кислоты исходят из стремления, сохранив неизменными условия и продукты анодного процесса, изменить катодный процесс так, чтобы снизить величину катодного потенциала и соответственно уменьшить общее напряжение на ячейке, что позволяет сократить расход электроэнергии на получение хлора. В этих условиях на катоде водород не образуется, а происходит восстановление катионов до металла, как, например, в процессах электролиза хлоридов никеля или ртути, или же до образования катионов меньшей валентности, как при электролизе хлоридов меди или железа. [c.285]

Из этих данных следует, что при замене катодного процесса разряда ионов водорода процессом восстановления ионов Си-+ до Сц+ или восстановления иона Н + до металлической ртути теоретическое напряжение разложения понижается. Однако величины термодинамически обратимых электродных потенциалов и теоретического напряжения разложения не определяют однозначно величину напряжения на ячейке. Она зависит также от перенапряжения для анодного и катодного процесса, от состава, концентрации, электропроводности и температуры электролита, а также от конструкции электролизера. Нормальный потенциал разряда ионов никеля более электроотрицателен, чем ионов водорода, однако из-за влияния перечисленных факторов, прежде всего высокого перенапряжения выделения водорода, процесс электролиза хлористого никеля можно проводить прн более низком напряжении на ячейке, чем прямой электролиз соляной кислоты. [c.286]

Рис 5-1 Анодные процессы при электролизе разбавленной соляной кислоты [c.285]

Стоимость электролитного марганца, однако, еще слишком велика. Процесс может быть усовершенствован использованием хлористых растворов вместо сернокислых при условии получения и использоваиия анодного хлора и применения высоких плотностей тока. Электролиз растворов хлористого марганца с получением металлического марганца и хлора потребует большого количества соляной кислоты при этом оба продукта должны оказаться достаточно дешевыми. [c.387]

Электролиз хлоридных растворов может оказаться перспективным не только для цинка, но и для других процессов электролиза цветных металлов [27]. В этом случае на аноде вместо бесполезного кислорода будет выделяться хлор, который можно использовать для хлорирования продуктов, содержащих цинк, и перевода их в водорастворимую форму. Электролиз цинка из хлоридных растворов наиболее рационально сочетать с электролитическим производством хлора, расходуемого на хлорирование органических соединений. Получаемая при этом хлорировании соляная кислота может быть использована для выщелачивания цинкового концентрата, а выделяющийся при электролизе цинка хлор направлен на хлорирование органических соединений. Помимо сказанного, электролиз хлорида цинка имеет то важное преимущество, что позволяет использовать более дешевые и не загрязняющие электролит графитированные электроды, сопровождается более низким напряжением на ванне ввиду меньшей величины анодного потенциала и большей электропроводности электролита, не требует использования двуокиси марганца для окисления железа и т. д. Недостатками процесса являются усложнение конструкции и обслуживания ванн, худшее качество осадков цинка, ограниченная плотность тока. [c.71]

При электролизе водных растворов соляной кислоты на катоде всегда выделяется водород. Процессы на аноде зависят от условий проведения электролиза, в частности, от концентрации кислоты, температуры, материала анода и др. Изменение характера анодного процесса в зависимости от концентрации HG1 в электролите показано [20] на рис. 5-1. [c.285]

Иридий при анодной поляризации в растворах соляной кислоты более стоек, чем платина [29]. Так, при электролизе 32%-ной соляной кислоты доля тока, расходуемого на растворение платинового анода, составляет около 5%, а при использовании сплава из платины с иридием снижается до 0,9% при содержании в сплаве 10% иридия [13]. Однако при циклической катодно-анодной поляризации смешанных платиноиридиевых электролитических осадков с содержанием иридия от 10 до 38,5% наблюдалось уменьшение иридия в электролитическом осадке [30]. Исследовалось поведение электролитически осажденных смешанных осадков платиновых металлов в процессе окисления метанола [31]. [c.143]

Для предупреждения разряда ОН-нонов, неизбежного в процессе электролиза водных растворов, авторы применили для анодного растворения неводные электролиты 1) 500 мл этанола-Ь50 мл 2-н. соляной кислоты + 25 г винной кислоты 2) 500 мл метанола + 5 мл [c.26]

При электролизе водных растворов соляной кислоты на аноде возможно выделение элементарного хлора или кислорода, а на электродах с высоким анодным потенциалом — также образование высших кислородных соединений хлора — хлорной кислоты. В зависимости от условий проведения процесса и прежде всего от концентрации ионов С1 , температуры и применяемого анодного материала, скорости этих трех процессов могут очень сильно изменяться. [c.82]

При электролизе 3 н. раствора смеси хлорной и соляной кислот доля тока, расходуемого на растворение платины, мало зависит от потенциала анода, так как изменение состава поверхностных оксидов на платине с ростом потенциала влияет в одинаковой степени и на скорость растворения платины и на общую скорость анодных процессов [32]. Ингибирующее действие добавок НС1 к хлорной кислоте можно объяснить снижением степени окисления платинового анода вследствие адсорбции ионов хлора на поверхности электрода и уменьшения концентрации активного кислорода на работающей поверхности платины [32]. [c.87]

Предполагали, что при изучении анодного галоидирования ароматических соединений гораздо легче отличить электрохимический процесс галоидирования от чисто химического. Однако оказалось, что и здесь невозможно получить ясную картину и составить определенное мнение о происходящем процессе. Когда дело касается суспензии органического соединения, в котором должно производиться замещение, то вероятность истинного электрохимического процесса очень мала. При анодном хлорировании бензола, впервые осуществленном на суспензии его в концентрированной соляной кислоте, было получено небольшое количество маслянистого продукта хлорирования, наряду с оставшимся неизменным исходным бензолом [16]. В этом же исследовании найдено, что добавление иода не улучшает результатов эксперимента. Однако последующими исследованиями [17] было установлено, что при электролизе суспензии бензола в водном растворе соляной кислоты, особенно в присутствии иода как переносчика , получается хлорбензол, причем выход его достигает 75%. Группе индийских исследователей [18] удалось получить хлорбензол даже с 89%-ным выходом на пористых угольных анодах в среде, состоящей из бензола и смеси соляной и монохлоруксусной кислот, при плотности тока 4,3 а/дм , температуре 38° и в присут- [c.156]

Электролиз суспензии толуола в соляной кислоте на платиновом электроде при комнатной температуре дает смесь, состоящую приблизительно из 70о-хлортолуола и 30% п-хлортолуола [21]. Если реакция проводится при температуре кипения на угольном аноде, основным продуктом является п-хлортолуол, лишь с незначительным количеством о-хлортолуола [22]. Результаты, полученные при таком электролизе, указывают, что это электрохимический процесс, так как если замещение проводится газообразным хлором в почти тех же условиях, то основным продуктом оказывается хлористый бензил, образующийся вследствие замещения водорода метильной группы. Было изучено также анодное замещение толуола хлором в уксуснокисло-солянокислой среде [c.158]

Возможность работать при высоких плотностях тока на катоде, более низкое напряжение на ванне (электросопротивление электролита и анодный потенциал ниже, чем в сульфатных растворах), возможность применять дешевые графитированные аноды и использовать анодный хлор — все это говорит о целесообразности работы над устройством электролизеров и над внедрением электролиза растворов хлористого цинка в промышленность. На рис. 157 представлен один из возможных вариантов схемы хлорид-ного цинкового процесса. Электролиз хлористого цинка удачно комбинируется с обычным электролитическим производством хлора, расходуемого на хлорирование органических соединений. Соляная кислота, получаемая в виде побочного продукта при таком хлорировании, целесообразно может быть использована для разложения цинкового концентрата. [c.300]

Различие в скоростях движения анионов и катионов приводит к тому, что они переносят разные количества электричества, но это не слелет за собой нарушения электронейтральности раствора, а лишь изменяет концентрацию электролита у катода и анода. Связь между ислами переноса, подвижностями ионов и изменением содержания электролита в катодном и анодном отделениях можно установить составлением материального баланса процесса электролиза. На рис. 73 приведена схема электролиза соляной кислоты. Электродами [c.264]

Пассивация поверхности платинового анода, наблюдаемая в процессе электрохимического получения хлорной кислоты, связана с образованием на поверхности слоев адсорбированного кислорода и фазовых оксидов различного состава [28, 29]. Структура оксидных слоев на поверхности платины и ее коррозионная стойкость зависят от соотношения концентраций H IO4 и НС1 в электролите. В процессе электролиза соляной кислоты с целью получения хлора и водорода добавление к электролиту 50—150 г/л хлорной кислоты снижает скорость анодного растворения платины [30]. При электролизе чистых растворов H IO4 кислород связан с поверхностью платины более прочно, чем при электролизе смесей H IO4 и НС1 [31]. [c.86]

Хлор, первично выделяющийся на аноде, взаимодействует с хлористым аммонием 2NH4 I + S Ij ==N2 + 8НС1, выделяется хлористый водород. Для производства же хлора необходимо, например, поставить между электродами вторую диафрагму и питать анодное пространство соляной кислотой другими словами, процесс на аноде превращается в электролиз соляной кислоты, но вместо малоценного водорода на катоде получается ценный металл (одно из решений проблемы хлор без щелочи ). Возможно, что [c.312]

К инертным анодам относятся железные и никелевые в щелочной среде, свинцовые в растворах, содержащих ионы SO4. Высокой анодной устойчивостью во многих средах обладает платина. Широкому практическому применению электролиза способствуют высокое качество продуктов (например, чистота) и достаточная экономичность метода. Электролиз является практически единственным способом получения важнейших металлов, таких, как алюминий и магний. Существенное значение имеет электролиз раствора Na l с получением хлора, водорода и щелочи, а также электролитический способ производства ряда препаратов (КМПО4, Na lO, бензидин, органические фторпроизводные и др.). Катодное осаждение металлов играет большую роль в металлургии цветных металлов и в технологии гальванотехники. Процессы, протекающие при электролизе, можно разбить на три группы 1) электролиз, сопровождающийся химическим разложением электролита. Например, при электролизе раствора соляной кислоты с использованием инертного анода идет ее разложение [c.514]

Если вести электролиз разбавленных растворов соляной кислоты при высокой концентрации хлорной кислоты, анодный процесс на платиновых электродах протекает в значительной степени в направлении окисления ионов СГ до С107. Выход по току для хлорной кислоты зависит в основном от концентрации кислоты в электролите и температуры. Электролиз соляной кислоты используется как промышленный метод получения хлорной кислоты. [c.270]

На рис. 113 показана зависимость анодного и катодного потенциалов от плотности тока при различных вариантах процесса электролиза соляной кислоты на графитовых электро-дах. Анодный потенциал вы-деления хлора для прямого 0 электролиза соляной кисло-ты и электролиза солянокис-лых растворов хлоридов меди и ртути практически одинаков. Катодные потенциалы существенно различаются в этих процессах. [c.287]

Косвенные методы. Наиболее подробно были изучены процессы электролиза хлоридов никеля, меди и ртути. Анодный потенциал выделения хлора при электролизе соляной кислоты и растворов хлоридов никеля, меди и ртути практически одинаков, однако значения катодного потенциала для каждого из этих процессоа существенно различны [338]. [c.261]

На рис. XVII, 7 изображена схема движения ионов (переноса электричества) в растворе соляной кислоты при электролизе. Разделим мысленно ванну с электролитом на три отделения I — анодная часть (анолит) П — центральная часть III —катодная часть (католит). В процессе электролиза в отделении II концентрация электролита не изменяется, в отделениях I и III — изменяется. В верхней части чертежа А (см, рис. XVII, 7) схематически изображено распределение ионов растворенного- вещества. До электролиза концентрация раствора во всех отделениях одинакова на рисунке показано, что в каждом из отделений нахо- [c.446]

Процесс анодного окисления соляной кислоты до хлорной сильно зависит от температуры. На рис. 8-3, б показана зависимость выхода продуктов электролиза по току от температуры раствора [63] при содержании в электролите 4 н. H IO4 и 1 н. НС1 и потенциале анода 2,8—3,0 В. С понижением температуры выход хлорной кислоты по току возрастает, а хлора и кислорода соответственно снижается. [c.428]

В процессе анодной поляризации с изменением потенциала происходит образование на поверхности металлического анода хемосорб-ционных слоев и фазовых окислов. Если толщина хемосорбционных слоев обычно не превышает нескольких атомных слоев в пересчете на адсорбированный кислород, то фазовые окислы могут достигать толщины в десятки монослоев [57—61]. Природа хемосорбционных слоев во многом определяет направление протекающих на аноде реакций, их селективность и кинетику. Для электролиза неорганических систем — серной, хлорной кислот и их смесей, смеси хлорной и соляной кислот — это показано во многих работах [52, 55, 62— 67]. То же происходит в органических системах, в частности в процессе электролиза водных и неводных растворов карбоновых кис.ют, люноэфиров карбоновых кислот и др. [12, 68]. [c.24]

В некоторых процессах продукты электролиза удаляют про-сасыванием их вместе с частью электролита через пористый электрод, чтобы предотвратить попадание продуктов электролиза к электроду противоположного знрка. Таким образом, можно в электролизере без диафрагмы обеспечить хорошее разделение анодных и катодных продуктяв с хорошим выходом по току целевых продуктов. В качестве примера такого использования пористых электродов можно привести электролиз хлоридов меди для регенерации хлора из соляной кислоты [44]. Пористые электроды могут быть использованы и для отделения газов от жидкости в установках электролиза воды для регенерации воздуха в закрытых герметичных объектах в условиях невесомости. [c.41]

Старый слой металлов платиновой группы можно снять растворением его в царской водке или анодным растворением в процессе электролиза в растворах соляной кислоты концентрацией выше 5 и. Для снятия старого слоя платиновых металлов предложена также обработка электродов расплавами NaOH или КОН в смеси с такими окислителями, как NaNOg, KNO3 [1931 при температуре выше 250 °С, расплавленными окислителями, содержащими органические основания [194], или расплавами, содержащими бису.тьфат или пиросульфат щелочных металлов [195]. Слой платиновых металлов или их окислов может быть снят также при обработке электрода кислым или щелочным раствором перекиси водорода с последующим растворением в соляной кислоте [196]. [c.179]

При электролизе в обычном двухкамерном электролизере, снабженном железным катодом, графитовым анодом и целлофановой диафрагмой, можно получать лишь разбавленные растворы (не более 2%) четвертичных оснований, загрязненные к тому же значительным количеством исходного вещества. Если для разделения анодного и катодного пространств применяются катионообменные диафрагмы, можно получать разбавленные растворы почти чистых аммониевых оснований. Достаточно чистые концентрированные рас- творы аммониевых оснований можно приготовить в трехкамерном электролизере, в котором катодное пространство отделено катионообменной диафрагмой из смолы ] 1К-40, а анодное—- анионообменной диафрагмой, изготовленной на основе анионита ЭДЭ-10П электроды платиновые температура электролиза 30—35 °С аноли-том служит0,005 н. раствор соляной кислоты, католитом — 0,3%-ный водный раствор гидроокиси тетраалкиламмония. В среднюю камеру помещают кристаллическую соль тетраалкиламмония и заливают насыщенный водный раствор этой соли В процессе электролиза по мере растворения соли в средней камере добавляют свежие порции ее. Электролиз ведут при плотности тока 0,01 А/ш , при этом на- [c.256]

Используются самые различные электролиты перхлораты лития, натрия или тетраэтиламмония [145—148, 151, 153], тетрафторборат тетрабутиламмония [151, 154], хлорная, серная, соляная или бро-мистоводородЬая кислота [156—158], хлорид калия [155], бромид или цианид натрия [164]., Перхлораты обычно являются электролитами при элект )олизе ацетонитрильных растворов. Некоторые анионы участвуют Б побочны анодных реакциях, образуя продукты присоединения или замещения. Например, при окислении 2,5-диметил-тиофена в присутствии бромидов или цианидов образуются соответствующие бром- или цианпроизводные [164]. В некоторых случаях реакция Присоединения или замещения приводит к образованию целевого продукта электрохимического синтеза. Так, при окислительном хлорировании сульфидов образуются сульфохлориды общей формулы СЮНаСНаЗОаСХ [156]. Этот процесс протекает при электролизе 36%-ной соляной кислоты. [c.291]

Наряду с процессами синтеза хлоратов, в которых роль электролиза сводится к получению растворов гипохлорита и хлорноватистой кислоты, описаны способы получения хлоратов из электролитических хлора и каустической соды, образующихся в диафрагменном электролизере. Из катодного пространства электролизера 1 (рис. II.9) в сборник 5 поступает раствор каустической соды, содержащий (кроме 58 г/л NaOH) хлорат и хлорид натрия. Из сборника 5 раствор подается в реактор 3, куда из анодного пространства электролизера 1 поступает хлор. В реакторе 3 при 80° С и pH 6,8— 7,2 из продуктов электролиза образуется хлорат натрия. Содержимое реактора 3 направляется в сборник 4. Раствор в этом сборнике может содержать до 700 г/л Na lOs. Часть раствора из сборника 4 отводится в кристаллизатор 7, где в результате охлаждения выпадает кристаллический осадок Na lOs. Другая часть раствора направляется в бак 6, где корректируется состав раствора перед подачей на электролиз в анодное пространство электролизера 1. В б к 6 кроме раствора из сборника 4 поступают маточный раствор из кристаллизатора 7, анолит из анодного пространства электролизера 1, вода и хлорид натрия. Значение pH перед подачей раствора на электролиз доводится до 2—4 путем подкисления соляной кислотой. [c.75]

Для электролиза чистой соляной кислоты (без добавок H2SO4) применяются биполярные графитовые электроды, имеющие выступы с катодной и с анодной стороны, без насыпного анода, поскольку стойкость графита при электролизе чистой НС1 выше, чем в процессе электролиза смеси соляной и серной кислот. [c.275]