Електрохимичната Приготовление на натриев хипохлорит електролитни използване на електроди ОПТП
Теоретична база за получаване на натриев хипохлорит чрез електролиза
По време на електролиза на водни разтвори на натриев хлорид в електролитни клетки за освобождаване на натриев хипохлорит настъпва при анода Cl- йони за образуване на хлор и на катода чрез редукция на вода образува хидроксилни йони и водородът на. Процеси, протичащи по време на това са описани от следните уравнения:
Едновременно с тези процеси на анода може да се случи по време на изпълнението на хидроксилни йони или вода:
С енергично разбъркване на електролита в зоната в близост до електродите, електролиза на разтвор на натриев хлорид може да се извършва при условия, при които хлора, който се освобождава се разтваря в електролита и се подлага на хидролиза, за да образуват little- дисоциират хипохлориста киселина и солна киселина:
Полученият поток от йони, реакцията на електрод на ОН - реагира с киселини за образуване на хипохлорит йони и хлорид:
Общата формула на електрохимичния процес може да бъде представен като:
Някои изследователи предполагат, че hloroksidnye съединение, по-специално натриев хипохлорит, може също да бъде образуван чрез директно окисляване на йони Cl - в анода да образуват Сю - йони.
В настоящата ефективността на натриев хипохлорит чрез електролиза разтвор на натриев хлорид значително да повлияе вторични процеси, като техният брой се увеличава с увеличаване на концентрацията на NaClO в електролитния разтвор. Когато концентрацията на хипохлорит, както и увеличаване на рН на разтвора на електролит започва да засили процеса на електрохимично окисляване на натриев хипохлорит:
Едновременно с това, обемът на електролитния процес настъпва химически образуване на хлорати:
Странични процеси, протичащи при анода и обемът на електролита е крайно нежелателно, тъй като в допълнение към намаляване на текущата ефективността на натриев хипохлорит в резултат на изтичане се случва замърсяване на разтвора на натриев хлорат.
Процесите се появят в катода на електрохимична редукция на натриев хипохлорит и до известна степен, натриев хлорат:
Електролитен разбъркване ускорява доставката на СЮ - йони и ClO3 - на повърхността на катода и намалява добива на продукта поради катодна редукция. Въпреки това, на практика, електролиза се извършва при разбъркване на електролита, тъй като тя увеличава реакционните продукти на реакциите на електрода за да се образува натриев хипохлорит и елиминира загубата на хлор от електролизата газове.
За да се елиминират нежелани реакции по време на електролизата използване неутрални разтвори на високи концентрации на натриев хлорид при температура възможно най-ниско (обикновено 20-25 ° С), да се ограничи концентрацията на натриев хипохлорит в електролита и се поддържа висока плътност на тока. Провеждане на електролиза при високи концентрации на натриев хлорид допринася за понижаване на отделянето на потенциала за хлор, настоящите загуби намаляват развитието на кислород и увеличаване на тока на натриев хипохлорит. Освен увеличаване на концентрацията на натриев хлорид на електролита увеличава проводимостта и по този начин намалява клетка напрежение. Въпреки това, ако вземем предвид всички параметри, влияещи върху икономиката на процеса, се оказва, че увеличаването на концентрацията на NaCl в електролита повишава специфичния разход на натриев хлорид, като намалена скорост на превръщане икономически оправдано хлорид хипохлорит. Обикновено електролизата се подлага на разтвори, съдържащи 50-100 г / л NaCl, и в някои случаи, и около 20 г / л (морска вода).
При организиране на метод за получаване на натриев хипохлорит от периодичната модел чрез електролиза на натриев хлорид в електролита, може да се постигне само строго определена концентрация NaClO. В противен случай, скоростта на образуване на хипохлорид и въз катодна редукция на загуба, превръщането на хлорат и химично разграждане, стават равни. Където най-малко по-нататъшно увеличаване на концентрацията на хипохлорит в разтвор на електролита от своя изходен ток ще намалее и в някои концентрация NaClO става нула. В този случай крайният продукт е натриев хлорат електролиза, вместо натриев хипохлорит.
Метод за получаване на натриев хипохлорит чрез електролиза на разредени разтвори на хлориди, характеризиращи се с тежки условия аноди това, че те освен освобождаване Cl - йони. както се случва отделяне на кислород. Най-подходящи за този процес, анодите, анодите е ОПТП или OIRTA.
Таблица. 1 показва резултатите от теста titannovih платина аноди (PTA) и рутениев оксид, титанов аноди (ОПТП) в електролизата на 5% разтвор на калиев хлорид при 25 ° С и различни стойности на аноден потенциал. Тези данни са получени при ниски концентрации на натриев хипохлорит. При получаването на по-концентрирани разтвори на настоящите изходни намалява.
Таблица 1: Зависимост на изходен ток капацитет на натриев хипохлорит и РТА ОПТП
Свързани статии