Получение щелочи разложением амальгамы

В производстве хлора и щелочей электроды лишь отчасти подвергаются химическому износу, заключающемуся в окислении углерода кислородом, образующимся на аноде благодаря тому или иному процессу значительно больше электродов подвергается механическому износу от действия выделяющихся газов. Отпавшие частички электродов, а также зола — засоряют диафрагму и поднимают рабочее напряжение ванны. В ваннах с ртутным катодом частички угля, упавшие в ртуть, вызывают разложение амальгамы. Поэтому ясно то требование, которое электрохимическое получение хлора и щелочей предъявляет к графитовым электродам 1) механическая прочность при легкости обрабатывания, [c.468]

Электропроводность водных растворов едкого натра зависит от его концентрации. Поэтому и концентрация щелочи существенно влияет на силу тока короткого замыкания. Максимальная скорость разложения амальгамы независимо от температуры устанавливается при концентрации щелочи в растворе около 200 г/л. В практических условиях необходимо достичь возможно более полного разложения амальгамы с получением едкого натра концентрацией 620—750 г/л. Таким образом, с точки зрения максимальной производительности разлагатель работает не в оптимальных условиях. Для. увеличения производительности разлагателя процесс обычно ведут при повышенной температуре, подавая в него подогретую до 70—80°С воду. [c.163]

Разложение амальгамы ведут на специальных насадках из соединений различных металлов (циркония, вольфрама, графита), которые периодически обновляют и восстанавливают. При электролизе в раствор переходят соединения ртути, которые поступают в дальнейшем со сточными водами в окружающую среду. При производстве хлора и щелочи регенерируется далеко не все количество ртути. Это не только создает экологическую опасность, но и существенно ухудшает экономические показатели производства. При разложении амальгамы и получении раствора едкого натра образуется также некоторое количество хлоридов ртути, которые в дальнейшем попадают со щелочью в различную продукцию, например бумагу. Последняя в конечном итоге в виде отходов потребления поступает в окружающую среду. [c.207]

Особенности процесса разложения амальгам в прис -тствии органических соединений состоят в том, что он ке должен ухудшать характеристики основного процесса получения концентрированной каустической соды и хлора восстанавливаемые соединения и продукты восстановления пе должны давать стойких соединений со ртутью, но должны быть стойкими к концентрированной щелочи скорость разложения амальгамы должна оставаться достаточно большой, близкой к скоростям, которые достигаются в обычных разлагателях получаемый каустик должен быть чистым, достаточно высокой концентрации, легко отделяться от органических соединений. [c.248]

Для полноты разложения амальгамы и получения более концентрированного раствора щелочи фирма Де-Нора предложила двухступенчатые скрубберные разлагатели [713, 714]. Это предложение было использовано в Японии [398]. Однако при правильном расчете и конструировании такие же результаты гораздо проще могут быть достигнуты в одноступенчатых разлагателях. [c.138]

Для приготовления раствора галлата калия использовался чистый металлический галлий (99,998%) и тщательно очищенный раствор щелочи. Очистка щелочи проводилась в два этапа. Первый этап — электролитическое получение амальгамы калия с последующим разложением ее в бидистилляте — схематически изображен на рис. 27. В стакан 1 с 47 раствором гидрата окиси калия погружался сосуд 2, в котором находилась перегнанная ртуть. Дно сосуда 2 было изготовлено из стеклянного фильтра 3. Поверхность ртути, соприкасающаяся с раствором в стакане 1 через стеклянный фильтр, служила катодом. Контакт со ртутью осуществлялся платиновой проволокой 4. Платиновая пластинка 5 помещалась в стакан 1 и служила анодом. Катодная плотность тока составляла 10 а/сж . Для разложения амальгамы из делительной воронки 6 в сосуд 2 подавалась дважды перегнанная вода. Образовавшийся в сосуде 2 раствор чистой щелочи периодически подавался с помощью сифона 8 в приемник 7. Сосуд 1 и приемник 7 для предотвращения попадания в раствор из воздуха СОз были снабжены затвором из сухого КОН. Приготовленный таким образом раствор едкого кали доводился до нужной концентрации выпариванием в атмосфере азота. [c.47]

Специфическое влияние графитовых электродов сказывается в двух направлениях. Разряд понов ОН на графите происходит легче, чем на платине, вследствие чего кислотность электролита при графитовых электродах выше, чем при платиновых, что уменьшает потенциал выделения водорода. С другой стороны, графитовые электроды, разрушаясь, образуют шлам и кусочки графита, которые, падая на поверхность ртути, создают на катоде точки с меньшим перенапряжением водорода на этих точках водород и начинает усиленно выделяться. Кусочки графита способствуют также разложению уже полученной амальгамы, вызывая тем самым дополнительные потери и выделение водорода. В силу всех этих причин в электролит поступает больше щелочи, что способствует выделению на аноде кислорода. [c.328]

Увеличению скорости разложения, как вытекает из всего изложенного выше, благоприятствуют следующие условия I) хорошее перемешивание амальгамы 2) применение в качестве индиферентного электрода материала с минимальным водородным перенапряжением и по возможности с большей поверхностью для уменьшения плотности тока 3) высокая температура в разлагателе 4) получение раствора щелочи, обладающего наибольшей электропроводностью. [c.332]

Основным продуктом электролиза на аноде является хлор, получающийся при разряде ионов хлора. Катодный процесс различается в зависимости от материала катода если применяется твердый (обычно железный) катод, тогда на нем выделяется молекулярный водород, оставшиеся ионы гидроксила дают около катода щелочь если применяется жидкий ртутный катод, на котором разряд ионов водорода затруднен, идет разряд ионов щелочного металла с образованием соответствующей амальгамы, которая потом, в другом аппарате, может использоваться для разложения воды с получением водорода и щелочи, или для других целей. [c.49]

Амальгаму разлагают в аппарате, отделенном от электролизера и называемом разлагателом. Если просуммировать реакции в электролизере и разлагателе, то в конечном счете и при ртутном и при твердом катоде можно получить одинаковые продукты, т. е. хлор, щелочь и водород. Одпако реакция разложения амальгамы протекает в отсутствие хлорида и образующаяся щелочь не содержит примесей, препятствующих ее применению в производстве вискозы и других областях. Кроме того, концентрация щелочи, полученной при разложении амальгамы, значительно выше концентрации продукта, получаемого в диа-фрагменном электролизере. [c.48]

Основным преимуществом метода электролиза с ртутным катодом является возможность получения каустической соды или едкого кали (при электролизе водных растворов КС1) высойой степени чистота. 1Если проводить разложение амальгамы очень чистой водой и предусмотреть хорошую отмывку амальгамы, поступающей из электролизера в разлагатель, от увлекаемого амальгамой анолита, то в разлагателе можно получать щелочи реактивной чистоты и даже особо чистые. Для этого необходимо предохранить получаемую щелочь от загрязнения продуктами коррозии аппаратуры, трубопроводов, емкостей и тары для хранения. [c.14]

Обычно вода и амальгама в разлагателе проходят противотоком, образующийся раствор содержит 50—55% NaOH. Для получения более высококонцентрированной щелочи применяют разлагатели с параллельным током воды и амальгамы [114]. При применении противотока в горизонтальном разлагателе концентрация щелочи возрастает примерно от 20% в месте ввода воды до 50—55% в месте вывода раствора каустической соды. В вертикальных разлагателях, вследствие интенсивного перемешивания пуЗырьками выделяющегося водорода, концентрация щелочи в растворе, заполняющем разлагатель, примерно одинакова во всем объеме и близка к концентрации отбираемого раствора. С этой точки зрения условия для разложения амальгамы в вертикальном разлагателе хуже, чем в горизонтальном. Однако турбулентный режим потоков амальгамы и раствора и высокие температуры позволяют интенсифицировать процесс разложения амальгамы в скрубберных разлагателях. [c.169]

Свинцово-щелочные сплавы и ртутные амальгамы могут быть использованы как биполярные электроды, у которых иа катодной стороне идет разряд щелочного металла из расплавов или водных растворов солей, а на анодной стороне — ионизация этого металла с последующим получением чистой щелочи в водных растворах или чистого металла в неводном электролите. На таком включении амальгамного электрода основывается большинство предложений по полезному использованию энергии разложения амальгамы в производстве хлора и каустической соды по методу с ртутным катодом. Возможно сочетание амальгамного электрода с катионообменной мембраной для осуществления непрерывного процесса электролиза с неподвижным ртутным катодом [14]. При использовании неподвижных жидких катодов такого типа обычно наблюдается высокий градиент концентрации щелочного металла в слое жидкого катода, и чтобы повысить выход по току, необходимо перемешивать яшдкий электрод или работать с движущимся жидким электродом. [c.38]

Получение хлора и щелочи основано на электролизе водных растворов хло ридов щелочных металлов двумя методами с твердым катодом (диафрагмен-ный) и с ртутным катодом [241—243]. На твердом катоде в процессе электролиза происходит образование водорода, а в электролите—щелочи. На ртутном катоде разряжаются ионы натрия, образуется амальгама натрия, которую выводят из электролизера и разлагают водой при этом выделяется водород и образуется щелочь. Освобождающуюся при разложении амальгамы отуть возвращают в электролизер. [c.347]

Особо следует упомянуть об амальгамном методе получения галлия, схему см. на рис. 56 [170]. Щелочной раствор галлата подвергают электролизу с ртутным катодом и никелевым анодом при 50° С, анодная плотность тока 20—60 а дм при напряжении 3,8—4 в. Плотность тока на катоде 0,5—0,6 а1дл1 . Потенциал катода поддерживается около 1,9—2,2 в. Когда содержание галлия в ртути достигнет 1%, амальгаму разлагают раствором щелочи при 100° С, вводя в раствор куски металлического железа для понижения перенапряжения водорода и, следовательно, для облегчения разложения амальгамы. Галлий переходит в раствор в виде галлата. Контролируя потенциал амальгамы при разложении, можно отделить галлий от примесей, которые вместе с ним перешли в амальгаму, но выделяются из нее при более положительных потенциалах, чем галлий. [c.415]

Особенно перспективно использование рассматриваемых карбидов в качестве катодных материалов в электрохимических производствах, поскольку в этих условиях их высокая коррозионная стойкость удачно сочетается со сравнительно низким перенапряжением выделения водорода и большой износостойкостью ([23, 191, 192, 206], а также табл. 1). В согласии со сказанным, карбид титана успешно выдержал длительные промышленные испытания в качестве неамаль-гамируемого материала насадки для разложения амальгамы натрия в процессе получения хлора и щелочи рутным способом [207, 208]. [c.74]

В разлагателях третьего типа насадка погружена в амальгаму (рис. 34), заполняющую все свободное пространство между кусками графита. Вода для разложения амальгамы подается снизу. Эти разлагатели имеют самый небольшой объем и занимают наименьшую площадь пола, по сравнению с другими разлагателями. Однако относительно большая загрязненность графитом щелочи и сравнительная легкость образования в них амальгамного масла делают их в процессе получения каустика менее приемлемыми для промышленности, чем первые два. Эти типы разлагателей без особых конструктивных изменений могут быть использованы для осуществления различных восстановительных процессов. Разлагатель с погруженной насадкой (рис. 34) применяется для производства алкоголятов. Разлагатель скрубберного типа был использован для получения сульфида. Однако в этом [c.55]

Вследствие трудности равномерного распределения воды по насадке и получения в связи с этим загрязненной графитом щелочи, разлагатели амальгамы с погруженной насадкой не получили распространения. К недостаткам разлагателей этого типа относится заметная неполнота разложения амальгамы, поэтому при наличии в цикле следов хрома образуется большое количество легкого амальгамного масла. [c.138]

Амальгама-натрия поступает в ртутный затвор, где отделяется от раствора электролита, затем перетекает в разлагатель и взаимодействует здесь с водой, образуя раствор щелочи концентрацией NaOH 650—750 г/л. Этот раствор и является готовым продуктом. Так как для разложения амальгамы применяется очищенная вода, то в полученной щелочи содержится мало хлорида натрия и незначительное количество других примесей. [c.6]

Предлагалось делать насадку скрубберных разлагателей из пластин графита [71] или комбинировать пластины с кусковой насадкой [72]. Для полноты разложения амальгамы и получения более концентрированного раствора щелочи фирма De Nora предложила двухступенчатые скрубберные разлагатели [72, 73]. Однако при правильном расчете и конструировании такие же результаты могут быть достигнуты в более простых одноступенчатых разлагателях. [c.118]

Взаимодействие неблагородных металлов с кислотами используется не только для получения водорода, но также для приготовления водных растворов многочисленных солей. Применение этого метода затрудняется, если анион кислоты легко восстанавливается (например, IO3, NO3), или если не может быть получен раствор самой кислоты достаточно высокой концентрации, или образующаяся соль труднорастворима. Растворение часто связывают с очисткой вещества например, проводят взаимодействие цинка с серной кислотой до тех п о р, п о к а он полностью не растворится все более благородные металлы остаются в осадке. Некоторые неблагородные металлы в аналогичных условиях могут взаимодействовать с водой, давая соответствующие гидроокиси. Так, совершенно свободный от щелочи, хорошо закристаллизованный байерит [А1(0Н)з] получают при комнатной температуре из слабоамаль-гамированного алюминия и воды [326, 327]. Для получения больших количеств чистейшей натриевой щелочи можно проводить ее взаимодействие с водой таким образом амальгаму для разложения пропускают через заполненную кусочками никеля колонку, причем вода движется противотоком [328]. [c.292]

Образующаяся в электролизере амальгама поступает в другой аппарат — разлагатель, где на графитовой насадке происходит ее разложение водой на щелочь и водород. Амальгама может использоваться также и для получения дпугих продуктов. [c.62]

Из реактора вытекает разбавленная амальгама, которая подвергается дополнительному разложению с образованием 50%) щелочи. После завершения всего цикла ртуть возвращается в электролизер. Реакционная смесь после подогрева в специальных баках разделяется на два слоя. Верхний слой — 50% раствор каустической соды, загрязненный органическими соединениями. Эта сода может быть использована для многих целей. Нижний слой — азобензол (80%), содержащий примеси, — азоксибензол (9—10%), гидразобензол (7—8%), анилин (2—3%). Полученный продукт вполне пригоден для производства бепзидина. Для этого азобензол осторожным восстановлением цинковым порошко.м превращают в гидразобензол, дающий после перегруппировки бензидин. [c.174]

Окись палладия PdO была впервые получена сильным нагреванием палладиевой амальгамы или сплавлением металлического палладия со щелочами. Существует много других способов получения окиси палладия, например прокаливание азотнокислой соли палладия или разложение некоторых растворов солей гидролизом при кипячении. При нагревании палладия до красного каления в кислороде образуется окись палладия, но реакцию ее образования этим способом довольно трудно довести до конца, так как она обратима Pd + V202 PdO. Упругость диссоциации окиси палладия при 877° равна атмосферному давлению. Кривая упругости диссоциации PdO в зависимости от температуры приведена на рис. 106 [14]. [c.667]

Электролизом с ртутным катодом в электролизере получают амальгаму щелочного металла, при разложении которой образуются концентрированные растворы чистых щелочей (NaOH или КОН). Возможность производства каустической соды или едкого кали высокой чистоты, отвечающих требованиям, предъявляемым к реактивам, является основным преимуществом метода с ртутным катодом. Так, например, для производства вискозы и для других отраслей промышленности, нуждающихся в очень чистой каустической соде, пока нет полноценной замены продукту, полученному электролизом с ртутным катодом. [c.153]