Патент 2280

Электрохимический способ получения продуктов анодного окисления и продуктов анодной полимеризации солей щелочных металлов

 

).

Класс Ы4

%9

1 № 2280

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ электрохимического способа получения продуктов анодного окисления и продуктов анодной полимеризации солей щелочных металлов.

К патенту И. Г. Щербакова, заявленному 15 апреля 1924 г. (заяв. свид. № 78134).

0 выдаче патента опубликовано 31 января 1927 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 1о сентября 1924 года.

При электролизе солей щелочных металлов с применением твердых элек- . тродов получаются на аноде про-, дукты окисления или полимеризации, анионов. На катоде разряжается ион щелочного металла и дает с водой, едкую щелочь, при этом образо-, вавшийся гидроксил-ион переносится к аноду. Последнее явление не устра- няется применением диафрагмы и, в большинстве случаев, вредит элек-, тролизу, понижая выходы. Для устранения гидроксил-иона из электро-: лита прибавляют кислоту (персуль-, фат) или ведут электролиз с переры- вами (бихромат), во время которых: регенерируют электролит и промывают диафрагмы. Способы с диафраг- мой, по мнению автора, неудобны тем. что щелочь, накопляющаяся в катод- ном пространстве, загрязняется ано-, литом и, кроме того, трудно получить ее в крепком растворе. так как с уве-, личением концентрации усиливается . переход ее через диафрагму в анодное пространство. Прибавка кислоты в анолит или в католит может повысить выход анодного продукта. но это зна- . чительно понизит выход щелочи, а, кроме того. прибавляемая кислота, расходуясь сама, уничтожает и щелочь. Если же кислоты не приоавлять совершенно, то выходы на анодный и катодный продукты при продо.тжительном электролизе держатся очень низко. например для калиевых солей — около 26% (последняя цыфра находит себе об яснение в том, что число переноса для катиона в едком кали равно 0.26).

Автор нашел, что образование гидроксил-иона у катода можно предупредить применением ртутного катода. при котором диафрагма не обязательна. Ртуть, протекая через аппарат, уносит с собою разряжающийся на ее поверхности щелочный металл, подобно тому, как это происходит в аппаратах для хлора и щелочей по ртутному способу. Выходы на анодный и катодный продукты. т.-е, на продукты анодного окисления и на щелочь. в зависимости от характера аниона, достигают, Ilo произведенным до сего времени опытам, 60 — 80 . Эти цыфры можно повысить

2— предмет плтентл.

Типо-нигография «Красный Печатник», Ленинград, Международный, 1». наиболее подходящие условия плотности тока, концентрации электролита, температуры и т. п.

Пример ы анодного окисления с применением ртутного катода.

1. Калий-персульфат из калий-сульфата выкристаллизовывается в электролизаторе при обыкновенной температуре. Напряжение 4 5 вольт, выход тока 70 — 75% при непрерывном электролизе. Щелочь практически не содержит сульфата. Натрий-персульфат тоже может быть получен. но при электролизе с перерывами, так как, вследствие большой растворимости натрий-персульфата, электролит необходимо периодически доводить <о почти полного истощения сульфата и затем вымораживать персульфат.

2. Калий и натрий-бихромат из хро ;,àòà получаются черезвычайно легко с выходами тока более 80% на бихромат и на щелочь при напряжении

3,8 — 4,6 вольта. Для расчета завод- ской установки при самых неблагоприятных условиях можно принять выход тока 75% на бихромат и также на щелочь. и 100% на кислород. выделяющийся на аноде, и водород в катодном пространстве.

При достаточной продолжительности электролиза раствора натрий-хромата с помощью ртутного катода удается извлечь практически весь натрий, превратив хромат в свободную хромовую кислоту. При этом наблюдаются образования полихроматов последовательно различных составов:

Мп,Ст,О,. Л аСг,О„„Ми,СТ,О„; в дальнейшем образуется свободная хромовая кислота.

3. Калий-перкарбонат также можно получать с ртутным катодом при охлаждении электролита до 0 с выходами тока до 70 е. Процесс вполне непрерывен, так как кристаллы перкарооната можно удалять не размыкая тока, как и вообще калиевые соли в предыдущих примерах.

Таким образом, применение pTvTного катода: 1) позволяет вести электролиз с гораздо большими выходами тока на продукты анодного окисления и на щелочь, нежели это оказалось до сего времени возможным и экономически выгодным при твердых катодах; 2) позволяет наряду с анодным продуктом получать в результате катодного процесса чистую щелочь е крепком растворе (из амальгамы).

Электрохимический способ полу чения продуктов анодного окисления и продуктов анодной полимеризации солей щелочных металлов, напр., бихроматов, полихроматов. хромовой кис.поты, персульфатов, перкарбонатов и т, п. с одновременным получением едких щелочей, отличающийся применением ртутного катода.