Электролиз хлоратов и хлоридов

Как путем электролиза растворов хлорида калия получить гидроксид, гипохлорит и хлорат калия Написать уравнения происходящих реакций. [c.238]

Для электролиза раствора хлорида калия используют те же самые электролизеры, что и для электролиза хлорида натрия. Раствор, используемый для электролиза, содержит хлорида калия 345—370 кг/м , ионов кальция и магния в сумме не более 7-10 3 кг/м (больше, чем в растворе хлорида натрия из-за более высокой растворимости солей кальция в растворе КС1). В электролизерах получают электрощелока, содержащие 140— 175 кг/м гидроксида калия и до 0,35 кг/м хлората калия КСЮз. Хлор и водород по составу близки к газам, получаемым при электролизе раствора хлорида натрия. Выход по току гидроксида калия составляет 94,5—95%. Напряжение электролиза несколько ниже из-за более высокой электропроводности раствора хлорида калия. Так как молекулярная масса гидроксида калия больше, чем у гидроксида натрия, то соответственно ниже расход электроэнергии на тонну продукта. [c.82]

Н. кроме того, он образуется в качестве отхода при получении фенола из бензолсульфокислоты методом щелочной плавки. Тиосульфат Н. получают растворением серы в горячем растворе сульфита Н. он образуется при взаимодействии гидросульфида И. с гидросульфитом Н. является побочным продуктом в производстве гидросульфита Н., при очистке промышленных газов от серы, при получении сернистых красителей и тиокарбанилида. Трифосфат Н. образуется при нагревании твердой смеси гидроортофосфата и дигидроортофосфата И. при молярном соотношении 2 1. Фторид Н. встречается в виде минерала вильомита, входит в состав криолита и других минералов его получают спеканием плавикового шпата (фторида кальция) с карбонатом Н. и оксидом кремния, разложением гексафторосиликата Н. карбонатом Н., растворением карбоната или гидроксида Н. в плавиковой кислоте. Хлорат Н. получают электролизом раствора хлорида Н., хлорированием растворов гидроксида, карбоната или гидрокарбоната Н. Хлорид Н. добывают в месторождениях минерала галита (каменной соли), из морской воды и воды соляных озер. Хлорит Н. получают обменной реакцией растворов хлорита бария и сульфата П., хлорита кальция и карбоната Н., хлорита цинка и ги 1,роксида [c.33]

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]

Однако в отсутствие катализатора при этой температуре наблюдается лишь незначительное разложение с выделением кислорода. Перхлорат калия образуется также при длительном электролизе раствора хлорида калия, гипохлорита или хлората калия. [c.210]

Выполнение. Включить ток 10—12 в. При электролизе раствора хлорида калия на катоде выделяется водород и образуется гидроксид калия, а на аноде выделяется хлор. Гидроксид калия и хлор, реагируя между собой, образуют хлорат калия (бертолетову соль). Через 10—15 мин выпадают белые кристаллы хлората калия 2КС1+2НзО=Н2+2КОН+С12 (электролиз) [c.282]

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]

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]

III. Получение хлоратов (1) и (V) натрия электролизом водного хлорида натрия. [c.268]

В дополнение к этому можно использовать любой из общих методов, перечисленных на стр. 93. Так, перхлорат лития может быть легко получен электролизом хлората при плотности тока 2000 а м и температуре свыше 20 °С, а также взаимодействием хлорной кислоты с гидроокисью лития или карбонатом лития . Еще один метод заключается в обработке хлорной кислоты хлористым литием при нагревании (для отгонки НС1). Этот же метод можно применить для получения хлоридов почти всех других металлов. Был использован также аналогичный метод с применением нитратов требуемых металлов . [c.103]

Основные теоретические исследования последнего времени направлены на изучение кинетики реакции (1, 6) [46, 47, 52—56] и реакций (I, 7) и (I, 8) [58, 60], а также долей электрохимической (I, 6) и химических (I, 7) и (I, 8) реакций в образовании хлората [53—55, 58, 59, 61, 63, 65]. По результатам проведенных исследований в настоящее время нет оснований считать, что при электролизе растворов хлорида без диафрагмы хлорат образуется только по электрохимической или только по химической реакциям. По-видимому, при низких концентрациях гипохлорита, когда, как показано в некоторых работах [53, 54], скорость его анодного окисления в хлорат определяется скоростью гидролиза хлора [реакция (I, 3)] в диффузионном слое, образование хлората происходит преимущественно по химическим реакциям (I, 7) и (I, 8), протекающим в объеме раствора. В случае высокой кон- [c.18]

В процессе электролиза концентрация хлорида снижается, а хлората возрастает. [c.372]

Получение хлоратов электрохимическим методом предшествовало производству их химическими методами. Масштабы производства электролизом до первой мировой войны были больше, чем химическим путем. Лишь в период между первой и второй мировыми войнами превалирующее значение имел химический способ в связи с развитием хлорной промышленности. В настоящее время основным методом производства хлората натрия является электролиз раствора хлорида натрия За рубежом хлорат натрия производят химическим путем лишь на заводах, имеющих затруднения в использовании хлора [c.712]

В некоторых конструкциях электролизеров вынесена зона образования не только хлората, но и гипохлорита. По существу, в этом случае в одном аппарате совмещены ячейки для получения хлора и щелочи путем электролиза раствора хлорида натрия, отделение для образования гипохлорита путем смешивания продуктов электролиза и отделение получения хлората из гипохлорита. Электролизер I (рис. П. 14), работающий по принципу раздельного получения хлора и щелочи, гипохлорита и хлората, установленный на опоре 2, помещен в резервуар 3. Ток подводится к крайним электродам, остальные графитовые электроды являются биполярными. Раствор хлорида натрия, слегка подкисленный соляной кислотой, насосом 4 подается в трубу 5, откуда по трубкам 6 распределяется по анодным пространствам, отделенным от катодных пространств пористыми диафрагмами 8. Катодные, пространства электролизера питаются электролитом из резервуара 3 через отверстия 7 в нижней части боковых стенок. Щелочной католит (вместе с выделяющимся на катоде водородом) и кислый анолит (вместе с выделяющимся на аноде хлором) потоком электролизных газов отводятся в пространство над электродами, разделенное перегородками И на камеры сме- [c.92]

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]

Технологическая схема производства хлората натрия включает стадию электролиза раствора хлорида натрия, стадии получения кристаллического хлората натрия, а также стадии подготовки раствора Na l, очистки водорода. [c.150]

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]

Электролизом растворов хлорида кальция [173, 174] можно по аналогии с производством хлората натрия получить хлорат-хлорид кальциевые растворы с высоким отношением хлората к хлориду. Однако при этом на катоде обычно образуются осадки гидроксида или оксихлоридов кальция, затрудняющие протекание процесса. Для предотвращения образования осадков необходимы специальные меры снижение pH раствора, интенсивное перемешивание, периодическое изменение направления протекания тока в электролизере и др. [173—175]. Поэтому электрохимический процесс получения хлората кальция, не получил распространения. [c.74]

Основные теоретические исследования последнего времени направлены на изучение кинетики реакции (П.4) [18, 19] и (II.5) и (II.6) [20], а также участия каждой из них в общем балансе образования хлората [20, 21 пат. США 3925174]. Результаты проведенных исследований в настоящее время не позволяют считать, что при электролизе растворов хлорида без диафрагмы хлорат образуется только по электрохимической или только по химической реакции. По-видимому, при низких концентрациях гипохлорита, когда, как показано в некоторых работах [22, 23], скорость его анодного окисления в хлорат определяется скоростью гидролиза хлора (П.1) [c.71]

Данных о получении перхлоратов других металлов, кроме перхлората натрия, за последнее время опубликовано мало. Перхлорат лития может быть получен с выходом по току 80% и более путем электролиза растворов хлорида и гипохлорита лития при плотности тока 1500—2500 А/м на анодах из платины или двуокиси свинца [209]. Температура раствора 30—40 °С, необходимы добавки фторидов натрия, калия или лития. Описано получение перхлората калия [77, 211]. Отмечается, что при концентрации хлората калия 80 г/л выход перхлората на платиновом аноде при плотности тока 1700 А/м достигает 83,7%. Некоторые трудности возникают вследствие плохой растворимости перхлората калия, который может осаждаться на поверхности анода, препятствуя проведению процесса электролиза, особенно в крупном масштабе. [c.57]

В результате проведенных исследований в настоящее время нет оснований считать, что образование хлората при электролизе растворов хлорида без диафрагмы идет только по электрохимической или только по химической реакциям. [c.153]

В некоторых конструкциях электролизеров вынесена зона не только образования хлората, но и гипохлорита. По-существу, в этом случае в одном аппарате совмещены ячейки для получения хлора и щелочи путем электролиза раствора хлорида натрия, отделение для образования гипохлорита путем смешивания продуктов электролиза и отделение получения хлората из гипохлорита [156, 157]. Электролизер, работающий по принципу раздельного получения хлора и щелочи, гипохлорита и хлората, схематично представлен на рис. 20. [c.40]

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]

При электролизе раствора хлорида в электролизере с погруженной диафрагмой и неподвижным электролитом происходит постепенное падение выхода по току хлора и щелочи. Это объясняется проникновением в анодное пространство из катодного ионов ОН и образованием в результате нейтрализации хлорноватистой кислоты гипохлорита, способного к электрохимическому окислению на аноде в хлорат. При этом различают выход щелочи по току в данный момент и средний выход. Выход по току (в %) в данный момент может быть подсчитан по следующим уравнениям [c.143]

МИА с активным слоем, составленным на основе оксида Ru (IV) (ОРТА) начали применяться в промышленности в начале 60-х годов и уже широко используются на практике [58—64]. В настоящее время они быстро вытесняют графитовые электроды в процессах электролиза водных растворов поваренной соли в производстве хлора и хлоратов. МИА с активным покрытием на основе оксида Ru (IV) обладают такими свойствами, которые делают их исключительно удобными и экономичными в производстве хлора и каустической соды. Помимо перечисленных ранее преимуществ такие электроды имеют очень низкое перенапряжение выделения хлора и малое значение коэффициента Ь в уравнении Тафеля. Это позволяет увеличить плотность тока при электролизе растворов хлоридов без существенного увеличения напряжения на электролизере. Нанесение активного слоя путем термохимического разложения смеси солей рутения и титана — процесс простой и удобный. [c.25]

Такие аноды, получившие название оксидных рутениево-титановых анодов (ОРТА), используют при получении хлора и каустической соды диафрагменным методом и электролизом раствора хлорида натрия с ртутным катодом, при получении растворов гипохлорита и хлората натрия, при очистке промышленных стоков и в ряде других электрохимических процессов, где ОРТА заменяют другие типы электродов. Следует отметить, что любой анодный материал имеет оптимальные условия его использова- [c.167]

При высоких анодных потенциалах активный слой дву-окисномарганцевых анодов начинает разрушаться вследствие окисления Мп + до более высоких степеней Мп +(МпО ) и Мп (Мп04 ). В растворах хлоридов возможно химическое взаимодействие диоксида с ионами С1 с переходом марганца в раствор в виде ионов Мп . Однако эксплуатация двуокис-номарганцевых анодов в оптимальных условиях делает износ небольшим. При получении хлоратов электролизом растворов хлоридов при плотности тока 2000 А/м и 90° С износ составляет 5-10-2 г на 1000 А/ч [27]. [c.20]

НОГО пространств катионообменными мембранами типа нафион (пат. США 3925174). В среднюю камеру подают хлор, образующийся на аноде при электролизе раствора хлорида натрия ( 250 г/л) и воду, а за счет электропереноса в нее через катионитовую мембрану поступают ионы натрия pH в средней камере поддерживают 10. Из средней камеры отводят раствор, содержащий гипохлорит и хлорид, который может быть использован для получения хлората. На катоде выделяется водород, а из катодного пространства отводится щелочь. -- С [c.66]

Таким образом, минимальное восстановление хлората наблюдается на катодах, изготовленных из стали аустенитного класса марки Х18Н12М2Т [65]. Потери от восстановления на катодах снижаются при электрохимическом нанесении на их поверхность хромоникелевых сплавов [66]. Сообщается, что при электролизе растворов хлоридов с анодами из диоксида свинца, электроосажденного на титановую основу, и с катодами, покрытыми хромоникелевым сплавом, выход хлората натрия по току составляет 85—86% [66]. В течение 3000 ч катоды с нанесенным на поверхность хромоникелевым сплавом эксплуатировались без снижения эффективности процесса электросинтеза хлората. [c.88]

Японская фирма Daiki предлагает конструкцию с естественной циркуляцией электролита, создаваемой за счет разницы его плотностей в нижней и верхней частях электролизера [43 пат. США 3385779]. Электролизер (рис. II.И) состоит из верхней камеры 2, снабженной крышкой /, корпуса 5, нижней камеры 8 и сборника 10. Внутри цилиндрического катода 6 помещается стержень или пластина из титана, покрытого платиной, служащие анодом 4. Подвергаемый электролизу раствор хлорида поднимается в трубу 3 за счет различия плотностей электролита в нижней камере 8 и в этой трубе. Далее раствор переходит в верхнюю камеру 2, где происходит химическая реакция между гипохлоритом и хлорноватистой кислотой. По трубе 9 раствор поступает в сбор-пик 10 и по трубе 12 возвращается в нижнюю камеру 8. По достижении оптимальной концентрации хлората в нижней камере раствор отводится через штуцер 11. Новые порции электролита с pH 5,8 подводятся по штуцеру 7. [c.90]

Известно, что хлорат образуется по следующей схеме [66, 67]. При электролизе раствора хлорида на нерастворимом аноде происходит лервичная электрохимическая [c.17]

В процессе электролиза на каждом из электродов часто iipoTe-кает не один какой-нибудь процесс, а несколько параллельных. Например, при электролизе раствора сульфата никеля на катоде наряду с ионами никеля разряжаются ионы водорода и металлов примесей. При электролизе раствора хлорида натрия на аноде выделяются хлор и кислород и образуются двуокись углерода, гипохлорит и хлорат натрия. Общая плотность тока, проходящего через границу электрод — электролит, будет равна сумме плотностей тока, идущих на все электродные реакции [c.8]

Иногда хлорат калия производят комбинированным методом в две стадии. Вначале ведут электролиз раствора хлорида натрия, содержащего также некоторое количество КСЮз (от оборотных растворов). Затем проводят обменную реакцию ЫаСЮз с хлоридом калия Предварительно щелок подвергают хлорированию. При хлорировании образуется дополнительное количество НаСЮз за счет неокислившегося при электролизе МаСЮ. При этом МаСЮз получается взаимодействием гипохлорита и хлорноватистой кислоты(см. выше). [c.1464]

Таким образом, при электролизе раствора хлорида в случае непосредственного взаимодействия гидролизованного хлора и щелочи может образоваться значительное количество хлоратов. Однако в практических условиях благодаря применению диафрагмы и противотоку электролита проникание иоцов ОН- крайне ограничено (pH анолита 3,5—4,0), позтому концентрация ионов ОСГ и, следовательно, ионов IO3 невелика (см. ниже). Соответственно невелико и снижение выхода по току, связанное с протеканием указанных реакций. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология