Пероксомонокремниевая кислота и способ ее получения

Пероксомонокремниевая кислота и способ ее получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пероксомонокремниевой кислоте и способу получения Н2$104, которая может применяться в пищевой промышленности для отбеливания жиров и масел, в текстильной и целлюлознобумажной - для отбеливания и крашения естественных и искусственных волокон, древесной массы, в медицине и косметической промышленности, в сельском хозяйстве - для ускорения созревания семян и в борьбе, с вредителями, в процессах радиолиза, протекающих в атомных реакторах, в качестве компонента смесей жидкостных реактивных двигателей, для регенерации воздуха в закрытых помещениях, травления металлических поверхностей, в качестве инициатора радикальной полимеризации и позволяет повысить скорость полимеризации и выход полимера. Пероксомонокрем ./о-о-н ниевую кислбту формулы 0 Si о-н используемую в качестве инициатора радиальной полимеризации получают при электролизе 0,2-0,5 М водного раствора силиката натрия или калия в присутствии 1,0-1.5 г/л роданида аммония или калия в анодном отделении диафрагменного электролизера. 2 с.п.ф-лы, 4 табл. 10 С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (T

ОО

Ю.

Cd

О

CR (21) 47576.1 9/26 (22) 10,11.89 (46) 07.10,91. Бюл. ¹ 37 (71) Дагестанский государственный университет им. В.И.Ленина (72) Ш,Ш,Хидиров (53) 661,183.12 (088.8) (56) Касьянова А.А., Добрынина Л.Е. Лабораторный практикум по физике и химии высокомолекулярных соединений. — М.: Легкая индустрия, 1979, с.31,34. (54) ПЕРОКСОМОНОКРЕМНИЕВАЯ КИСЛОТА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к пероксомонокремниевой кислоте и способу получения

Hz3i04, которая может применяться в пищевой промышленности для отбеливания жиров и масел, в текстильной и целлюлознобумажной — для отбеливания и крашения естественных и искусственных волокон, древесной массы, в медицине и косметиче Изобретение относится к новой группе соединений известного класса — к пероксомонокремниевой (надкремниевой) кислоте

0-0-Н формулы Q = 5j

0 — Н и к способу ее получения. . Пероксомонокремниевая кислота может найти применение в пищевой промышленности для отбеливания жиров и масел, в текстильной и целлюлозно-бумажной — для отбеливания и крашения естественных и искусственных волокон, древесной массы, в медицине и косметической промышленности, в сельском хозяйстве — для ускорения созревания семян и в борьбе с вредителями; в процессах радиолиза, протекающих в

„„SU „, 1682305 А1 (st>s С 01 В 33/12 // С 01 В 15/14 ской промышленности, в сельском хозяйстве — для ускорения созревания семян и в борьбе с вредителями, в процессах радиолиза, протекающих в атомных реакторах, в качестве компонента смесей жидкостных реактивных двигателей, для регенерации воздуха в закрытых помещениях, травления металлических поверхностей, в качестве инициатора радикальной полимеризации и позволяет повысить скорость полимеризации и выход полимера. Пероксомонокремг

0-0-H ниевую кислотуформулы O=Sj

0 — Н используемую в качестве инициатора радиальной полимеризации получают при электролизе 0,2 — 0,5 М водного раствора силиката натрия или калия в присутствии 1,0 — 1,5 г/л роданида аммония или калия в анодном отделении диафрагмен ного электролизера. 2 с.п.ф-лы, 4 табл. атомных реакторах, в качестве компонента смесей жидкостных реактивных двигателей, для регенерации воздуха в закрытых помещениях, травления металлических поверхностей, в качестве инициатора радикальной полимеризации.

Цель изобретения — синтез пероксомонокремниевой кислоты, являющейся инициатором радикальной полимеризации, а также создание способа ее получения.

Пример 1, В электролизер с керамической диафрагмой, разделяющей катодное и анодное отделения. заливают 0,1 л и 0,2 М раствора силиката натрия (NagSiOa) и растворяют в нем 120 мг роданида аммония. В катодное отделение заливают 0,2 M раствор силиката натрия или 0,1 М раствор гидро1682305 формулы ксида натрия. Анодом служит платина поверхностью 6 см, катодом — стальная пла2 стина поверхностью 20 см . Электролиз ведут при плотности тока 0,2 Л/см .

При электролизе одновременно происходит и процесс перетекания электролита из анодного отделения в катодное, Для исключения преждевременного оголения ано- да, его опускают до дна электролизера.

После 30 мин электролиза ток на аноде начинает пауать и через 1 ч уменьшается до

0,02 A/ñì . Процесс электролиза завершают.

В анодном отделении электролизера накапливается водный раствор пероксомо-. нокремниевой кислоты, а на дне его — крупинки оксида кремния, в катодном отделении — водный раствор щелочи. Объем анолита составляет 40 мл 0,05 M концентрации, рН 1,0. Выход кислоты по току 56;ь, После отделения бесцветный водный раствор пероксомонокремниевой кислоты концентрируют путем выпаривания при 80—

90 С. После выпаривания остается бесцветная, жидкая пероксомонокремниевая кислота массой 0,68 г, Втабл,,1 представлены результаты по электросинтезу пероксомонокремниевой кислоты в растворах различных концентраций силикатов натрия и калия в присутствии промотирующей добавки роданида аммония или калия; в табл. 2 — результаты опытов по электросинтезу пероксомонокремниевой кислоты в зависимости от плотности анодного тока; в табл. 3 — влияние промотирующей добавки на синтез пероксомонокремниевой кислоты.

Синтез пероксомонокремниевой кислоты осуществляют, в основном, на гладкой платине, Процесс электроокисления силиКВТоВ до пероксомонокремниевой кислоты идет и на других анодноустойчивых электродных материалах (стеклоуглерод, диоксид свинца, платинированный титан).

Температура анолита в процессе электролиза меняется от 20 до 40 С. Повышение температуры анолита происходит за счет джоулева тепла, выделяющегося при электролизе, Опыты, проведенные с поддержанием температуры в пределах 15 — 20 С, показывают, что она практически не оказывает влияния на выход конечного продукта.

Идентификация полученного соединения проводится методом ИК-спектроскопии

40 на спектрофотометре ИК-10. Сопоставлены также спектры пероксомонокремниевой кислоты со спектрами кремниевой кислоты, полученной химическим путем.

У пероксомонокремниевой кислоты колебания гидроксильных групп (Sl-OH), как и в кремниевой, связанных водородной связью, происходят в области частот 3600—

3400 см . И в пероксомонокремниевой, и в -1 кремниевой кислотах группа SI-О наблюдается в диапазонах частот 1100 — 1000 см . В спектре пероксомонокремниевой кислоты идентифицирована гидроперекисная группа ООН (540 см ), которая в спектре кремниевой кислоты не регистрируется, Свойства пероксомонокремниевой кислоты: бесцветная жидкость, без запаха, хорошо растворима в воде; т,кип. 102 — 103 С при 1 атм (0,1 МПа); удельная электропроводность 0,3150 Ом/м; кипячение с .последующим вымораживанием не вызывает коагуляцию мононадкремниевой кислоты и выделение силикателя; пероксомонокремниевая кислота сильнее угольной, действует на карбонаты с бурным выделением углекислого газа.

Пероксомонокремниевая кислота испытана в качестве инициатора полимеризации метилметакрилата и винилацетата.

Сравнительные данные по выходу полимера и скорости полимеризации с использованием пероксомонокремниевай кислоты приведены в табл. 4.

Таким образом, пероксомонокремниевая кислота является более активным инициатором радикальной полимериэации, чем известные, Формула изобретения

l Пероксомонокремниевая кислота

°,о-о-н

0=5:, 0 — Н в качестве инициатора радикальной полимеризации.

2. Способ получения пероксомонокремниевой кислоты, заключающийся в том, что

0,2-0,5 M водный раствор силиката натрия или калия подвергают электролизу в анодном отделении диафрагменного электролизера при плотности анодного тока 0.1-0.4

А/см в присутствии 1,0-1.5 r/ë роданида г .алия или аммония, 1682305

Таблица 1

Плотность

Выход

Объем

Концентрация анодного а А/с 2 анолита, мл

Добавка

Электролит по массе, по тог ку /о

О,!1

1 г/л KSCN

1 г/л KSCN оэ 1 мк.Р -Оз

0,2м к $10

0,2

100

0,92

0,2

100

0,3 M К $ло

0,4 м к sio

0,2

100

1,2 г NH SCN

1, 2 г/л KSCN

0,84

0,2

40

0,50

0,2

10

0,2

0,2

Не синтезируется

Та блица 2

Объем

Выход

Плотность

Концентрация анодного тока,А/см анолита, мл

Добавка

Электролит по току, .Ж по массе," г

0,3 м к siog

0,3 И Ма2$10з

1,5 г/л KSCN 100

1,5 г/л KSCN 100

0,46

0,05

1,0

0,1

О,З И К $ -О

0,3 М Na SiO

0,2

1,2 г/л %1,,SCN 150

1 г/л KSCN 200

1,8

2,0

0,4

1 г/л KSCN 200

О,З м к,sio, 0,5

0,5

Таблица 3

Выход

Концентрация электролита, М

1 по току, Ж по массе, г

О, 3 NaSiO

0,2

100

Не синтезируется

Без добавки

0,4

0,2

100

0,5

0,2

1,0

100

1,0

1,8

0,2

160

1,5

2,0"

1,0

0,2

100

* +

Продукт загрязнен примесью промотирующей добавки роданида.

0,5 М К $ 0з

О,6 М К,SiO

0,7 M Кг$ -Оз

О,З К,$ О, 0,3 Na SiO

О,З К $ 0

0,3 Na>siO

1,5 г/л KSCN

1,5 г/л KSCN

1,5 г/л KSCN

Концентрация Объем Плотность добавки рода- анолита, анодного нида, г/л мл тока,А/см

1682305

Т а б л и ц а 4

Инициатор полимеризации

Исходньй продукт

Полиметилметакрилат

86 2,1 10

90 1, 25 10 з

Ме тилме TaKpHJIaò

Пероксомонокремниевая кислота

Пероксид бензоина Поливинилацетат

Винилацетат

Пероксомонокремниевая кислота

Составитель И.Веденеева

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Н. Яцола

Заказ 3379 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101,, ) сф

Персулэфат калия

Конечньй продукт Выход полимера, Ж

Скорость полимеризации, моль/л-с

1,15 10 "

0,98 "10