![]() |
|
|
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗЭЛЕКТРОСИНТЕЗ (электрохимический
синтез), способ получения химический соединение в процессе электролиза. В качестве
анодов обычно используют оксиды Pb(IV), Ni, Mn(IV) и др. металлов, благородные
металлы (Pt, Ir, Ru), графит и его модификации (стеклоуглерод, пирографит).
Катодами чаще всего служат Pb, Hg, Cu, Zn, Ni, Fe или др. металлы. Исходное
в-во -растворяют в полярном растворителе (вода, низшие алифатич. спирты,
ацетонитрил, ДМФА, диоксан). Наиболее эффективны процессы ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ, если молекулы
исходного вещества диссоциируют в растворе на ионы, а также если исходное вещество
- органическое соединение, в молекулах которого имеются полярные функциональных группы. Если исходное
в-во не является электролитом, необходимо добавление вещества, придающего системе
электропроводящие свойства, но не участвующего в электродном процессе (фоновый
электролит). Если исходное вещество не растворяется в используемом полярном
растворителе (например, в воде), вводят дополнительной сорастворитель- вещество, растворимое
в воде и растворяющее исходное вещество. Этот прием часто используют при ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ
органическое веществ. Осн. характеристики пром. ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ следующие: 1) токовая нагрузка на
электролизер. Для биполярных электролизеров различают линейную нагрузку
Iл
- ток в А, который подводится к электролизеру, и эквивалентную нагрузку Iл-n,
где n - число электродов. Эквивалентная нагрузка определяет производительность
электролизера. макс. токовая нагрузка в пром. электролизерах редко превышает
50 кА. 2) Напряжение -разность электрич. потенциалов, прикладываемая к
клеммам электролизера. Общее напряжение при ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ складывается из падения
напряжения в электродах и токоподводящих шинах; теоретич. напряжения разложения
для данной электрохимический системы, равного алгебраич. разности равновесных
потенциалов анода и катода, рассчитываемых по Нернста уравнению; перенапряжения
(см. Поляризация);
падения напряжения из-за внутр. сопротивления
электролита (главным образом в слое между электродами) и падения напряжения на
диафрагме, разделяющей катодное и анодное пространства. 3) Плотность тока.
Электродная плотность тока выражается отношением тока к площади поверхности
контакта электрода с электролитом, на которой происходит электродный процесс
(измеряется в А/м2). Пром. ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ ведется при плотностях тока от
500 до 3000 А/см2. Объемная плотность тока измеряется в А на
1 л раствора электролита и характеризуется совершенством конструкции электролизера.
4) Выход по току (в %) характеризует долю тока, которая расходуетея на получение
целевого продукта.
где V - напряжение в В, КЭ
- электрохимический эквивалент в г/(А х час), Электросинтез неорганических веществ.
Пром.
получение неорганическое окислителей основано главным образом на анодном процессе (электроокислении),
катодные процессы находят ограниченное применение. Анодные процессы проводят,
как правило, в бездиафрагменных электролизерах, используя в качестве катодов
сталь. Для подавления нежелат. процессов восстановления в раствор добавляют
дихромат натрия; образующаяся на катоде хромит-хроматная пленка предотвращает
восстановит, процессы.
Табл. 1.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
* Оксидный рутениево-титановый анод. ** Содержит 0,3% углерода. Табл. 2.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
* Метилтриэтиламмониевая соль n-толуолсульфокислоты. Электросинтез органических веществ. В органическое
Э. различают процессы прямые и непрямые. В прямых процессах протекает обмен
электронами между органическое веществом и электродом с образованием промежуточные ион-радикалов
или свободный радикалов, которые вступают в различные химический процессы. На катоде органическое
в-во присоединяет электроны, образуя анионы. Если вещество содержит кратную
связь, последняя разрывается с образованием анион-радикалов. Эти частицы
способны взаимодействие с протонами, образуя продукты гидрирования, а также димеризоваться
и реагировать с нуклеоф. реагентами. Практически те же типы реакций протекают
и на аноде, только первичным процессом является отдача электронов, приводящая
к возникновению катионов и катион-радикалов, которые взаимодействие друг с другом
(димеризация), с растворителем (анодное замещение) или с присутствующими в
растворе электрохимически неактивными веществами (реакции сочетания).
Литература: Фиошин М. Я., Смирнова М. Г., Электросинтез окислителей и восстановителей, 2 изд., Л., 1981; Справочник по электрохимии, под ред. А.М. Сухотина, Л., 1981, с. 347-404; ТомиловА. П., Смирнов В. А., Каган Е. Ш., Электрохимические синтезы органических препаратов, Ростов-на-Дону, 1981; Якименко Л.М., Серышев Г.А., Электрохимический синтез неорганических соединений, М., 1984; Прикладная электрохимия, под ред. А. П. Томилова, 3 изд., М., 1984; Органическая электрохимия, пер. с англ., кн. 1-2, М., 1988. А. П. Томилов. Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|