Способ получения гидроокиси железа

Способ получения гидроокиси железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩПРООКИСИ ЖЕЛЕЗА путем пропускания электрического тока через железные электроды , помещенные в электролит,, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты продукта и получения частиц с размером 0,5-1,0 мкм, в качестве электролита используют дистиллированную воду с электропроводностью 210 -610 См-см ; и процесс ведут в гальваностатическом режиме с плотностью тока 0,010 ,1 мА/см при перемене полярности электродов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (Н) эсц) С 25 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3624923/23-26 (22) 21.07.83 (46) 23.11 ° 84. Бюл.1Ô43. (72) Г.Н.Градусов, A.Ô.Êóðëàåâ и Л.А.П1ейкина (21) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.357.1(088.8) (56) 1. Корякин Ю,В. и др. Чистые химические вещества. M.. "Химия",, 1974 с.99-101.

2. Авторское свидетельство СССР

958237, кл. С 25 В 1/00, 22.11.37. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРООКИСИ

ЖЕЛЕЗА путем пропускания электрического тока через железные электроды, помещенные в электролит, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени чистоты продукта и получения частиц с размером

0,5-1,0 мкм, в качестве электролита используют дистиллированную воду с электропроводностью 2 ° 10 -6 10 4 См см .. и процесс ведут в гальваностатическом режиме с плотностью тока 0,01-.

О, 1 мА/см при перемене полярности электродов.

295

Плотность тока

MA/см2

Размер частиц, мкм,009

Процесс практически не идет

0,010

0 5

1 1125

Изобретение относится к электрохимии, в частности к получению мелкодисперсных взвесей гидроокисей металлов в лабораторных условиях.

Известен способ получения гидроокисей металлов, в частности железа, из водного раствора солей путем подщелачивания P) .

Однако при этом отмечается длительность процесса. Данный способ 10 требует большого количества промывок до окончательного удаления аниона соли, которая взята для получения гидроокиси. В то же время нельзя получить мелкодисперсную взвесь с раз- 15 мером частиц от 0,5 до 1 мкм. Кроме того, способ не обеспечивает возможности непрерывного дозирования мелкодисперсной взвеси заданной концентрации. Для отделения мелкодисперс-20 ной взвеси требуется дополнительная стадия фильтрования через фильтры с определенным размером пор.

Известен также способ получения гидроокиси железа электролизом вод- 25 ных растворов хлоридов с применением электродов из железа. При этом электролиз осуществляют переменным током.

Происходящий процесс заключается в следующем. Если, например, электроли-30 зу с железными электродами подвергают раствор поваренной соли, то в первую долю секунды на аноде выделяется хлор, который реагирует с металлом электрода и образует сначала FeC12, а за- З тем FeCI>, который гидролизуется водой с образованием осадка Fe(OH)g и соляной кислоты..В то же время у катода получается едкий натр.

В след лощую долю секунды ток меняе 4() направление, анод становится катодом и около него начинает выделяться NaOH, катод же становится анодом и около него образуется соляная кислота и гидрат окиси железа, который в воде плохо растворим и поэтому выпадает в осадок в виде хлопьев, а NaOH при перемене направления тока вступает в реакцию с образующейся около анода соляной кислотой.

После этого цикл электролиза поваренной соли начинается снова j2$ .

Полученный таким образом гидрат окиси железа не обладает необходимой чистотой, так как в получаемый про- 55 дукт не исключено попадание хлорида.

Кроме того, известный способ, не дает воэможности получения мелкодис2 персной взвеси с размером частиц

0,5-1,0 мкм в связи с тем, что образовавшийся продукт выпадает в осадок в виде хлопьев.

Цель изобретения — повышение степени чистоты продукта и получение частиц с размером 0,5-1,0 мкм.

Поставленная. цель достигается тем, что согласно способу получения гидроокиси железа путем пропускания электрического тока через электроды, выполненные из железа и помещенные в электролит, в качестве электролита используютдистиллированную воду с элек6 -4 тропроводностью 2 10 — 6 1О См.см и процесс ведут в гальваностатическом режиме с плотностью тока 0,01 — О, 1 МА/см при перемене полярности электродов.

При подаче напряжения на катоде идет выделение водорода 2 Hz0 + 2 е-3

Н2+ 2 OH . На аноде Fe — Зе--. Ге +

+3 OH -«Ре(ОН)q . Использование дистиллированной воды исключает возможность попадания посторонних ионов в получаемый продукт и тем самым обеспечивает повышение чистоты гидроокиси железа.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. В электролизер, снабженный биполярными электродами из железа, заливают дистиллированную воду с электропровад-6 -б ностью 2 ° 10 — 6 10 См см . На электроды подают постоянный ток с плотностью 0,01-0,1 мА/см . Для равномерного срабатывания электродов периодически меняют их полярность. Лабораторные испытания предлагаемого способа проводят при 60оС в течение 100 ч на протоке. Каждый час работы отбираются пробы мелкодисперсной взвеси и определяются размер частиц и концентрация Fe+ в зависимости от плотности тока и электропроводности дистиллированной воды. Зависимости размера частиц отплотности токапредставлены в табл.1.

Зависимости размера частиц от электро- . проводности приведены в табл. 2.

Таблица 1.

25295 4 зования желеэоокисных отложений из-за наличия обезвоженных частиц окиси железа и неравномерности размера частиц. Для ликвидации этих недостатков и предложен способ получения гидроокисей железа. Кроме того, извест ный способ устраняет все искажения в процессе образования железоокисных отложений, присущие всем другим

10 методам исследования, и значительно проще по своему выполнению, так как отпадает необходимость в калибровке размеров частиц.

Э 11

Продолжение табл.!

0,8-1,0

2,0-4,0

0, 100

0,200

Таблица 2

Размер частиц, мкм

Электропроводност дистиллированной воды,См.см

1»10

2 ° 10

Не образуются

0,5

6 ° 10

0,5-1,0

10-40

8" 10

Составитель О. Зобнин

Редактор Н. Бобкова ТехредО.Ващишина Корректор А. Обручар

Заказ 8441/21, Тираж 632

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4

В практике проведения исследований процесса образования железоокисных отложений на теплопередающих 25 поверхностях с целью увеличения содержания железа в воде добавляют порошок окиси железа различной фракции.

Наличие сухого порошка окиси железа, который очень трудно растворяется в воде, и необходимость отделения от него частиц нужного размера значительно усложняют работу, а также вносят большие искажения в процесс обра!

Использование предлагаемого способа получения мелкодисперсных взвесей гидроокисей железа обеспечивает по сравнению,с известным возможность получения продуктов мелкодисперсной взвеси гидроокисей железа с размерами частиц 0,5-1 мкм, чистоту получаемъ|х продуктов эа счет работы устройства на. цистиллированной воде, воэможность непрерывного дозирования определенной концентрации мелкодисперсной взвеси, например, в экспериментальные установки для изучения образования железоокисных отложений на теплопередающих поверхностях без применения дополнительной стадии — фильтрования. Кроме того предлагаемый способ дает экономию в связи с устранением применения фильтров.