Способ получения мышьяковой кислоты

Способ получения мышьяковой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >990874

Союз Советскии

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030674 (2т) 2029609/23-26 Уф М Кд з

С 25 В 1/22 с присоединением заявки Йо

ГосударственныЯ комитет

СССР по дедам нзобретеннЯ н отирытнЯ (23) Приоритет

Опубликовано 23д1д3. Бюллетень Но 3

РЙ ПЖ 661.643 (088. 8) Дата опубликования описания 230183

Я ", зе г- °(72) Авторы изобретения

М. М. Угулава, Г. М, Джохадзе, Л. д„ и P. В. Сирадзе

Джапари

Тбилисский государственный университет (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЫШЬЯКОВОЙ KHCJIOTU

)

Изобретение относится к технологии получения неорганических кислот, в частности мышьяковой кислоты, электрохимическим способом и может быть использовано в производстве мышьяковой кислоты и ее производных.

Известен электрохимический способ окисления трехвалентного ьыаьяка допятивалентного под действием переменного электрического тока, заключающийся в mM, что электролиз осуществляют на переменном токе с применением одного из электродов из тантала или ниобия в присутствии хлористого натрия. Процесс осуществляют при плотности 1000-2000 A/м и температуре электролита 40-50 C Выход по току с учетом его выпрямпения составляет 95,5% (13.

Однако известный способ дает возможность получения лишь солей ьыаьяковой кислоты. Что касается мьвяьяковой кислоты, то ее получение указанным споссбом невозможно, так как электролиз осуществляют в щелочной среде и s состав электролита кроме ьишьяковистого ангидрида входят щелочь натрия и хлористый натрий.

Известен также способ получения ьишьяковой кислоты путем электрохимического окисления мышьяковистого ангидрида в электролите, заключающийся в том, что в электролизер без диафрагмы наливают воду, насыпают мышьяковистый ангидрид и тотчас же перемешивают и одновременно нагревают получерную суспензию паром до

60-70 С. Затем через электроды протп пускают .постоянный ток при напряжении на электродах 2,5 В, в результате чего на аноде происходит окисление трехвалентного мышьяка и образуется мяшьяковая кислота. Кроме этого на катоде за счет восстановительного процесса образуется элементарный мышьяк и арсин, который дополнительно окисляют на дополнительном ано-.де С23.

Недостатки известного электрохимического способа получения мьааьяковой кислоты заключаются в том, что на катоде выделяется большое количество арсина, что является отрицательным

° фактором при производстве, так как арсин, являясь сильно действующим отравляющим веществом, при такой технологии. требует дополнительного анодного окисления, выделяемый на катоде водород всегда находится в контакте с электролитом, в результате чего в

990874 растворе всегдафстается трехвалентный мышьяк, а притакой технологии разделение трехвалвнтного и пятивалентного мышьяка невозможно и при отста-, ивании.мышьяковой кислоты в ней всегда .обнаруживается или.остается.,определенное количество трехвалентйого мышьяка, что приводит к загрязнению мышьяковой кислоты, и в результате восстановительного процесса на като де, кроме арсина образуется и элементарный мышьяк, который загрязняет целевой продукт, а также вызывает потерю мышьяка, что уменьшает выход мышьяковой кислоты, так как элементарный мышьяк в дальнейшем не окисляется на аноде.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение чистоты конечного продухта.

Поставленная цель достигается способом получения мышьяковой кислоты путем электрохимического окисления мышьяковистого ангидрида в электролите, причем окисление ведут в анод.-. ной камере диафрагменного электролизера и в качестве электролита ис-. пользуют мышьяковую кислоту с концентрацией 0,4-1 вес.В.

Применение диафрагмы предотвращает восстановление образовавшейся мышьяковой кислОты И обеспечивает 30 получение чистой мышьяковой кислоты, так как оставшийся в католите трехКонцентрация ьышьяковой кислоты в электролите, В

Напряжение Количестве восстановленного мышьяка, В Выход на ячейке, продукта, В В

scего в виде арсина

0,1

1,4

0,2

0,2

0,3

1,6

0,4

93

0,3

0,6

1,8

0,4

0, 8

2,0

0,5

1,0

0,6

2 б

1,2

0,8

4,2

90

5,7

1,4

Таким образом, в соответствии с полученными результатами, установлено, что для электролита лучше брать

Я разбавленный раствор ьыаьяковой кисЭксперименты проводят при плотности тока 5-10 A/äè . Выход мышьяковой кислоты по току составляет

30-50В. валентный мышьяк и полученный элементарный мышьяк не смешивают в мышьяковую кислоту, образовавшуюся в анолите. Кроме этого, использование в качестве анода титана, обмотанного платиновой проволокой, создает ему индиферентность по отношению к внешней среде, а тахже обеспечивает чистоту полученного продукта, Более того, обмотанная вокруг титановой основы платиновая проволока придает эффективность процессу окисления в силу увеличения рабочей площади поверхности анода. Использование в качестве электролита 0,4-1,0В раствора мышьяковой кислоты уменьшает до минимума восстановление мышьяка на катоде и выделение арсина и, кроме того, увеличивает электропроводность исходного раствора.

С целью установления оптимальной концентрации электролита опыты элект ролиза проводят при различных его концентрациях. установлена зависимость восстановления мышьяка и электропроводности исходного раствора от состава электролита. С увеличением концентрации мышьяковой кислоты в электролите напряжение на ячейке уменьшается, а количество восстановленного мышьяка и арсина увеличивается.

Полученные результаты приведены в таблице.

5 - 990874 б

Формула изобретения

Ф

Составитель О. Зобннн

Техред М.Коштура. Корректор А. Ференц

Мюю ю ью ° Ì þþä. â å à аюгв е юа

Заказ 66/40 Тираж 641 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4(В И

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

Уфдактор H ° Рогулнч лоты, концентрацией 0,4-1,0%. При более низких концентрациях наблюдается резкое увеличение сопротивле»

«ния раствора, а прн более высоких концентрациях"эйачительно увеличи вается количество восстановленного

«аааьяка и уменыаается выход целевого продукта.

Пример. В диафрагменный электролизер вводят «ыаьяковую кислоту концентрацией 0,8%. В анолит добавля- «н ют мьааьяковистый ангидрид. В Качестве диаФрагма служит керамический сосуд c толщиной стенки 1,5 мм. Анодыплатиновые или комбинированные пла. тино-титановые электроды (титановые 15 стержни обмотанные платиновой фоль гой или проволокой); катоды - свинцовые электродЫ. Температура 40-бО С (электролиз проводят без внешнего подогрева, за счет джоулевого телла) 20

Электролиз ведут при перемешивании анолита. Анодная и катодная плотность тока составляет 6 A/äì2. После полного окисления трехвалентного мыаьяка в,анолнте образуется чистая «вваья- 25 ковая кислота, концентрация которой зависит от количества мышьяковистого ангидрида, взятого для окисления.. . Выход по току .составляет 45-48%.

Полученная иьзаьяковая кислота со- Зф держит 0,1-0,2% трехвалентного мьааьяка. Количество последнего можно еще уменьшить и получить «ыаьяковую кис-лоту, свободно от трехвалентного миаьяка, если продолжить окислитель

:ный процесс, но в этом случае умень шается также. выход по току. «вяаьяко.вая кислота, полученная известным способом, ссщержит 1-3% трехвалентного «аааьяка и получение мяаьяковой кислоты, свободной от трехвалентного инаьяка, не возможно. Кроме того, . она всегда содержит определенное кое личество элементарного «маьяка, который удаляется лишь после тщательного фильтрования, тогда как «ыаьяковая кислота, полученная. предлагаемым способом элементарный «вжзьяк совершенно не содержит;

CflDco6 получения «вяаьяковой кислоты путем электрохимического окисления ьаааьяковистого ангидрида в электролите, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повыавния частоты конечного продукта окисление ведут в анодной камере днафрагменного электролиэера и в качвстse электролита используют юаааьяковую кислоту с концентрацией 6,4Х вес.Ъ.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 223068 кл ° С 01 В 27/В0 ° 1966 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 58371 ° кл, С 01 В 27/00, 1938.