Электролиз растворов хлоридов щелочных

Ионообменные мембраны. Их свойства. Процесс электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с использованием ионообменной мембраны основан на способности мембраны пропускать в заданном направлении ионы определенного вида— в данном случае катионы (Na+, К+, Li+ и др.), т. е. в процессе мембранного электролиза электроды (анод и катод) отделены друг от друга мембраной, не проницаемой для газов, почти не проницаемой для жидкостей, пропускающей преимущественно катионы. [c.109]

Наряду с получением хлора путем электролиза растворов хлоридов щелочных металлов находит применение получение хлора электролизом хлороводородной кислоты. В электролизерах для электролиза соляной кислоты используют аноды и катоды из графита и полимерную диафрагму обычно из термостабильного поливинилхлорида. [c.45]

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРОВ ХЛОРИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ ХЛОРА, РАСТВОРОВ ГИДРОКСИДОВ И ВОДОРОДА [c.43]

Среди промышленных методов получения хлора из хлорида водорода получил распространение электролиз раствора соляной кислоты. Он развивается не как конкурирующий с электролизом растворов хлоридов щелочных металлов, а как метод, позволяющий утилизировать абгазную соляную кислоту, превращая ее в ценный продукт. За рубежом наибольшее распространение получили электролизеры и процесс фирм "Хёхст", "Уде". В Советском Союзе имеются промышленные установки по получению хлора электролизом соляной кислоты, работающие по технологии зарубежных фирм. Научные исследования в этом направлении постоянно ведутся. Вызывает интерес новый метод электролиза соляной кислоты с применением твердого полимерного электролита. Переработка абгазного хлорида водорода в хлор по процессу Кел-хлор является одним из интересных химических методов получения хлора без одновременного получения каустической соды. В настоящее время за рубежом работает одна установка по этому методу. В Советском Союзе этот метод не применяется. [c.35]

При электролизе раствора хлорида щелочного металла образовалось 1,02 г щелочи и 112 мл (н. у.) хлора. Определить название и эквивалент щелочного металла. [c.48]

Конкретные требования к диафрагмам определяются особенностями того технологического процесса, где они применяются. Можно, однако, сформулировать ряд общих требований 1) достаточное сопротивление конвективному и диффузионному переносу 2) малое сопротивление прохождению электрического тока 3) химическая стойкость к продуктам электролиза 4) механическая прочность 5) однородность 6) дешевизна. Одновременно удовлетворить все эти требования бывает иногда трудно. Так. при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов нашли практическое применение только диафрагмы из асбеста. Многочисленные попытки найти другие материалы пока не увенчались успехом. [c.73]

Подготовляются монографии по приготовлению и очистке рассола, теории электролиза растворов хлоридов щелочных металлов в электролизерах с твердым катодом, по электролизу с ртутным катодом, автоматизации контроля и управления производством хлора и каустической соды, производству безводных хлоридов металлов, хлоратов и др. Готовится к изданию также справочное пособие для инженерно-технических работников, связанных с производством и потреблением хлора и каустической соды. [c.5]

Расчет по этому выражению показывает, что выход по току около 90% достигается при значении отношения J w k) = = 6—10. Отсюда следует необходимость снижения влагоемкости для увеличения выхода по току. Вместе с тем снижение влагоемкости приводит к росту падения напряжения на мембране. Поэтому на практике применяют мембраны с комбинацией слоев тонкий слой (около 5—10 мкм), который обладает низкой влагоемкостью и обеспечивает высокий выход по току с катодной стороны п относительно толстый слой (порядка 100 мкм) с высокой влагоемкостью, имеющий низкое электрическое сопротивление с анодной стороны. По этому принципу конструируют практически все мембраны для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов. Например, введение аминогрупп в сополимер перфторированного эфира и тетрафторэтилена и замена его сульфогрупп карбоксильными снижает влагоемкость мембраны в 2—5 раза. [c.110]

В зависимости от конструкции электролизера аноды из искусственного графита могут быть различной формы — в виде плит, призм или стержней круглого или квадратного сечения. В современных конструкциях электролизеров большой мощности с ртутным катодом и с диафрагмой применяют графитовые плиты различных размеров. В электролизерах с ртутным катодом применяется горизонтальное расположение анодов в электролизерах с диафрагмой, а также в электролизерах для производства хлоратов — преимущественно вертика.чьное. В зависимости от расположения электродов, плотности тока и способа подвода тока размеры графитовых плит, применяемых для конструирования электролизеров, изменяются по длине (от 300 до 1200 мм) и толщине (от 30 до 90 мм). Размеры наиболее распространенных (в мм) плит и стержней из искусственного графита, выпускаемых отечественной промышленностью для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, приведены ниже [c.83]

Исследовано электрохимическое поведение металлов IV—V групп и их сплавов, а также карбидов, сульфидов, боридов и нитридов титана при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов в условиях, близких к применяемым в производстве хлора и каустической соды [66, 119]. [c.128]

Электролиз растворов хлоридов щелочных, металлов (с.м. НХ 10.3.1), [c.18]

Реакция происходит при пропускании газообразного хлора через раствор щелочи либо при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов в условиях, обеспечивающих перемешивание продуктов электролиза. [c.265]

Для их получения пропускают газообразный хлор в раствор щелочи или подвергают электролизу растворы хлоридов щелочных металлов при перемешивании продуктов электролиза., [c.174]

Анод совершенно не должен растворяться, и единственным электродным процессом должно быть выделение газа, чаще всего кислорода. Это требование предъявляется к анодам при электролизе воды, электроэкстракции цинка, хромировании и электролизе растворов хлоридов щелочных металлов. В последнем случае, помимо стойкости, анод должен обеспечивать преимущественное выделение хлора и препятствовать выделению кислорода. [c.447]

Электролиз растворов хлоридов щелочных металлов ртутным способом известен с 1935 г. Он является типичным примером многостороннего использования энергии и сырья в современной химической промышленности. [c.39]

В зависимости от расположения электродов, плотности тока н способа подвода тока размеры графитовых плит, применяемых в электролизерах, колеблются примерно в следующих пределах длина — от 300 до 1200 мм, ширина — от 100 до 250 мм, толщина— от 30 до 90 мм. Наиболее распространенные размеры отечественных плит и стержней из искусственного графита, применяемых в качестве анодов при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов, приведены в табл. 28. [c.116]

Абгазную НС1 можно переработать в хлор электролизом или каталитическим окислением хлороводорода. Однако электролиз хлороводородной кислоты как метод, позволяющий утилизировать абгазную НС1, является энергоемким производством хлора (2500 кВт/т) и поэтому не может конкурировать с электролизом растворов хлоридов щелочных металлов. Каталитический способ регенерации хлора из НС1 на основе реакции Дикона дешевле. Однако термодинамические ограничения реакции окисления НС1 в хлор не позволяют достигнуть полного превращения HG1 в результате образуется разбавленный хлор, что делает невозможным либо затруднительным его использование в синтезах. [c.203]

Мы уже познакомились с электролизом растворов хлоридов щелочных металлов и получением металлов с помощью расплавов. Сейчас попробуем на нескольких несложных опытах изучить некоторые закономерности электрохимии водных растворов, гальванических элементов, а также познакомиться с получением защитных гальванических покрытий. Электрохимические методы применяются в современной аналитической химии, служат для определения важнейших величин теоретической химии. Наконец, коррозия металлических предметов, которая наносит большой урон народному хозяйству, в большинстве случаев является электрохимическим процессом. [c.102]

При электролизе растворов хлоридов щелочных металлов побочными процессами на катоде могут быть процессы восстановления хлоратов и гипохлоратов [1]. Существенную роль эти процессы играют при электролизе растворов поваренной соли с целью получения растворов гипохлорита натрия или хлората натрия в электролизерах без диафрагмы. Восстановление на катоде ионов IO3 и СЮ дюжет приводить к значительному снижению выхода по току и соответствующему повышению удельного расхода электроэнергии на производство. В таких случаях прид1еняют различные меры для уменьшения скорости восстановления на катоде конечного продукта электролиза или промежуточных продуктов. [c.238]

Если при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов допустить свободное взаимодействие анодных и катодных продуктов, то основными продуктами электролиза явятся гипохлорит и хлорат (см. работу 22). [c.145]

Образование во времени всех этих продуктов электролиза (гипохлорита, хлората и кислорода) изображено кривыми на рис. 26, дающем полную картину электролиза растворов хлоридов щелочных металлов в указанных выше условиях. [c.148]

Процессы, происходящие при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов, изложены в введении к данному разделу (см. стр. 143). По мере прохождения тока на катоде образуется раствор щелочи и водород, свободно уходящий от электрода и не перемешивающий электролит, а на аноде выделяется хлор. Щелочной катодный раствор, обладающий большим удельным весом, чем исходный раствор поваренной соли, постепенно заполняет катодное пространство (внешний резервуар) и проникает под колокол, приближаясь к аноду. Тяжелый шелочной раствор, располагаясь слоем под анодным раствором, образует видимую границу раздела. В непосредственной близости анода раствор имеет кислую реакцию и насыщен газообразным хлором. Ионы водорода под влиянием тока движутся по направлению к ка [c.156]

На твердых катодах при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов протекает реакция электрохимического выделения водорода [c.144]

Для химической промышленности интересен топливный элемент на амальгаме натрия. В процессе электролиза хлорида натрия для получения хлора и едкого натра при использовании ртутного метода образуется сплав, содержащий натрий и ртуть, т. е. амальгама натрия. Если этот промежуточный продукт применить в топливных элементах, действующих уже при низкой температуре, то можно сэкономить до 30% энергии, необходимой для электролиза. Поскольку производства, связанные с электролизом растворов хлоридов щелочных металлов, потребляют очень много электроэнергии, удовлетворительное решение проблемы топливных элементов могло бы принести значительный экономический эффект. [c.170]

Выход по току. В способе электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с твердым катодом для разделения анодного и катодного пространства вначале применяли пористую непроточную диафрагму, предотвращающую механическое смешение хлора с водородом и кислого анолита со щелочным католитом. При этом потери выхода по току, связанные с участием ионов ОН в переносе тока, не устранялись и возрастали с повышением концентрации щелочи в католите. Это приводило к работе электролизеров с низким выходом по току. [c.177]

Новый этап развития техники электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с фильтрующей диафрагмой связан с применением осажденной диафрагмы. Возможность нанесения на катодную поверхность слоя диафрагмы просасыванием пульпы асбестовых волокон через катодную сетку открыла пути для изготовления катодов с развитой поверхностью и сложных геометрических форм. Применение таких катодов позволило создать весьма компактные конструкции электролизеров на большую нагрузку. Технические и экономические преимущества электролизеров с осажденной диафрагмой обусловили широкое распространение их во многих странах. В Советском Союзе были разработаны и широко используются различные варианты конструкции электролизеров БГК с осажденной диафрагмой [144—147]. Электролизеры таких конструкций применяются и в социалистических странах. [c.183]

Процессы электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с ионообменными диафрагмами достаточно хорошо изучены в лаборатории и дальнейшее развитие этого метода в настойцее время лимитируется отсутствием диафрагм, пригодных для создания крупных промышленных электролизеров. Применяемые для этой цели ионообменные мембраны не обладают 100%-ной селективностью, что не позволяет получать столь же чистую каустическую соду, как и по методу электролиза с ртутным катодом. Без разработки мембран с достаточно высокой селективностью нельзя рассчитывать на успешное использование этого метода. [c.19]

Для проверки стабильности электролиза растворов хлоридов щелочных металлов определяли содержание NaOH до (г) и после (y) фильтра. Надо узнать, есть ли подобие между обеими сериями анализов. [c.126]

Одновременное использование процессов, происходящих в катодном и анодном пространствах электролизера, является не только важным фактором интенсификации, но в некоторых случаях позволяет решить такую важную проблему, как очистка сточных вод. Примером может служить электрохимический синтез окисей олефинов [21], в частности окиси пропилена [515]. Хидш-ческий метод по.пучения окиси пропилена, промежуточной стадией в котором, как и в электрохимическом [см. уравнение (52)], является получение пропиленхлоргидрина, связан с образованием 40 т разбавленного раствора хлористого кальция на 1 т окиси нро-ни.11ена. Электрохимический метод получения окиси пропилена основан на электролизе раствора хлорида щелочного металла. Образующийся на аноде хлор расходуется на образование хлор- [c.69]

Титановые электроды с активным Слоем из смеси оксидов рутения и титана в чистом виде или с различными добавками (ОРТА) имеют низкий потенциал выделения хлора, высокую коррозионную стойкость и обеспечивают большой выход хлора по току при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов. Эти аноды начали применять также и в производстве хлоратов [48, 92—95]. При использовании ОРТА в условиях температуры около 60 °С, плотности тока выше 1,0кА/м и рН=6,5—7,0 выход хлората по току составляет 92—94% при достижении остаточного содержания Na l 45—60 г/л [49]. [c.48]

Применение ртутного катода при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов вносит в этот процесс ряд существенных особенностей. Вследствие высокого перенапряжения, которое имеется на ртути для выделения водорода, и явлений деполяризэции на ртутном катоде разряжаются не ионы водорода, а ионы натрия. Выделяющийся на катоде натрий образует с ртутью амальгаму натрия, которая, вследствие непрерывной циркуляции ртути через электролизер, очень быстро уносится из сферы действия тока и попадает в изолированный от электролизера резервуар (разлагатель), где происходит разложение амальгамы натрия водой, причем получается щелочь и выделяется водород [c.164]

Как уже говорилось, при электролизе раствора хлорида щелочного металла (КС1, Na l) иа катоде происходит реакция [c.264]

Для предотвращения или уменьшения коррозии деталей электролизеров при приготовлении электролита применяют только чистые КОН или NaOH, обычно получаемые электролизом растворов хлоридов щелочных металлов методом с ртутным катодом. [c.53]

Длительное время электролиз растворов хлоридов щелочных металлов с ионообменными мембранами (ИОМ) не находил промышленного применения, главным образом из-за отсутствия достаточно селективных и коррозионно-стойких мембран [23—26]. Положение изменилось в последние годы, когда были разработаны мембраны типа Нафион и другие более усовершенствованные мембраны, а также успешно заменены графитовые аноды на малоизнашивающиеся титановые аноды с активным покрытием из смеси оксидов рутения и титана. Исследования процесса электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с ИОМ в последние годы привели к строительству сначала полупромышленных [27, 28], а затем и промышленных установок [29, 30] в ряде случаев взамен производства с ртутным катодом [31]. [c.155]

Конструкции электролизеров с ртутным катодом. С момента создания спо1соба электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с ртутным катодом в промышленности использовалось много разнообразных конструкций электролизеров. В настоящее время на установках производства хлора работают различные электролизеры с горизонтальным ртутным катодом как с графитовыми, так и с малоизнашивающимися титановыми анодами с активным покрытием на основе смешанных оксидов рутения и титана. Ниже приведено краткое описание наиболее распространенных отечественных и зарубежных конструкций электролизеров. [c.247]

При электролизе растворов хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов без диафрагмы, проводимом до полной переработки хлорида, конечным продуктом электролиза является соответствующая соль хлорной кислоты. Анодный процесс нредставляет при этом непрерывный последовательный ряд превращений, идущих по схеме [c.845]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология