Файл: Фиошин М.Я. Успехи в области электросинтеза неорганических соединений.pdf

М. я. ФИОШИН

УСПЕХИ В ОБЛАСТИ

ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА

НЕОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ

М О С к ВА

ИЗДАТЕЛЬСТВО « х и м и я »

1 9 7 4

1

ф 61 Uv'

Фиошин M. Я-

Успехи в области электросинтеза неорганических соединений.

216 стр., 7 табл., 85 рис., 560 библиографических ссылок.

Книга посвящена обзору новейших достижений в области электрохимических процессов получения многочисленных неор­ ганических продуктов. В ней приведены теоретические основы, технологические схемы и аппаратурное оформление процессов электросинтеза различных веществ, уже получивших широкое промышленное применение и внедряемых в производство, а также рассмотрены вновь разработанные электрохимические процессы получения ряда ценных соединений.

Первая глава посвящена электросинтезу соединений гало­ генов (гипохлориты, хлораты, перхлораты, хлорные кислота и ангидрид, кислородные соединения фтора, брома, иода, не­ которые некнслородные галоидные соединения). Во второй главе рассмотрены электрохимические методы синтеза надсер­ ной кислоты, персульфатов, перборатов, перфосфатов, озона, гидразина. Третья глава содержит описание процессов элек­ тросинтеза перманганата калия, двуокиси марганца, окислов меди, ртути, свинца, кислородных соединений хрома. В чет­ вертой главе описаны катодные процессы электролиза гидроксиламина, дитиоиита натрия, перекиси водорода, кислород­ ных соединении хрома и урана, а также рассмотрена возмож­ ность применения электролиза в синтезе аммиака.

Пятая глава посвящена проблеме электрохимической ре­ генерации ряда ценных веществ из отходов производства. В заключительной шестой главе обсуждены вопросы экономи­ ческой эффективности важнейших процессов электросинтеза, рассмотренных в данной монографии.

Книга предназначена для широкого круга электрохнмиковннженеров и научных работников химической и других отрас­ лей промышленности. Она представляет также интерес для преподавателей и студентов вузов, специализирующихся в об­ ласти прикладной электрохимии.

31403-062

050 (01)-74 62-74

© Издательство «Химия», 1974

С О Д Е Р Ж А Н И Е

3

Ц

ВВЕДЕНИЕ

Электрохимический синтез сложных неорганических соединений занимает существенное место в химической промышленности многих стран. Процессы электросин­ теза кислородных соединений хлора, надсерной кислоты и персульфатов, кислородных соединений марганца хо­ рошо известны и широко применяются в промышленности

втечение нескольких десятилетий [1, 2]. Опубликованные данные [3, За] позволяют считать,-

что ежегодное мировое производство хлоратов составляет около 500 тыс. т, перхлоратов 100 тыс. т, перекиси во­ дорода (из электролитических надсерной кислоты и пер­ сульфата) 100 тыс. т, двуокиси марганца около 50 тыс. т и т. д. Общие затраты электроэнергии только

В промышленности к настоящему времени наиболь­ шее развитие получили процессы электросинтеза неорга­ нических продуктов на аноде [4]. Такие ценные окисли­ тели, как хлораты, перхлораты, двуокись марганца, перманганат калия, получают в промышленных масшта­ бах уже длительное время исключительно путем электро­ лиза. Доля перекиси водорода, производимой из надсерной кислоты, полученной электрохимическим методом, состав­ ляет 36% [За] ее мирового производства (100 тыс. т/год).

-За последние десятилетия в технологии- и аппаратур­

ном оформлении промышленных процессов электрохимит

5

Глава /

ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ СОЕДИНЕНИЙ ГАЛОГЕНОВ

Электрохимическим методам получения кислородных соединений галогенов посвящено большое число публи­ каций, появившихся в последние годы. Обилие и разно­ образие материала побудило нас рассматривать процессы электросинтеза соединений этого класса в порядке возра­ стания числа атомов кислорода в их молекулах.

ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ ГИПОХЛОРИТОВ

Ранее растворы гипохлоритов, главным образом ги­ похлорита натрия, получаемые путем электролиза рас­ творов соответствующих хлоридов, широко использова­ лись для отбеливания тканей. Однако впоследствии от электрохимических методов получения гипохлорита, при­ меняемого в текстильной промышленности, стали отка­ зываться, отдавая предпочтение химическому методу его получения из жидкого хлора и каустической соды [2]. Немалую роль в ослаблении внимания к гипохлориту сыграло также появление новых отбеливающих средств — двуокиси хлора и хлорита натрия, обладающих рядом преимуществ [2].

В последние годы снова усилилось внимание к элек­ трохимическому синтезу гипохлорита натрия, что вы­ разилось в появлении целого ряда работ, посвященных теории, технологии и новым конструкциям электролизе­ ров, предназначенных для получения этого продукта [5—45]. Повышенный интерес к гипохлориту связан в значительной степени с большими возможностями его использования в качестве антисептического средства при обработке сточных вод, токсичных, радиоактивных или

8