поиск |
|
Продукт
|
Исходное вещество
(его содержание в растворе, г/л)
|
Электроды
|
Условия электролиза
|
Выход по току,
%
|
Расход энергии,
кВт х ч/кг
|
||||
анод
|
катод
|
плотн. тока,
кА/м2 |
напряжение, В
|
т-ра,
оС
|
|||||
Гипохлорит натрия
NaClO
|
NaCl (50-100),
Na2Cr2O7 (4-10)
|
ОРТА*
|
Нержавеющая сталь
|
2,0
|
1,6
|
15-25
|
До 98
|
—
|
|
Хлорат натрия
NaC1O3
|
NaCl (280), Na2Cr2O7
(3-6)
|
РbO2
|
Сталь-3**
|
До 3,5
|
—
|
70-80
|
94-96
|
6,0-7,3
|
|
Перхлорат натрия
NaClO4
|
NaClO3
(700), Na2Cr2O7 (5)
|
РbO2
|
Нержавеющая сталь
|
2,5
|
2,1
|
35-60
|
85-97
|
3,3-4,2
|
|
Хлорная кислота
НСlO4
|
HC1 (3-5), HC1O4
(40)
|
Pt
|
Нержавеющая сталь
|
2,5
|
8,0
|
-20
|
80-85
|
4,7
|
|
Пероксодисерная
к-та Н2S2О8
|
H2SO4
(500-600)
|
Pt
|
Нержавеющая сталь
|
5-10
|
3,0-3,3
|
15-17
|
70-75
|
3,7-4,2
|
|
Пероксоборат
NaH2BO4
|
Бура (40), Na2CO3
(130), NaHCO3 (15-20)
|
Pt
|
Ni
|
5-6
|
4-6
|
10-12
|
55-60
|
||
Перманганат калия
КМnO4
|
K2MnO4
(140), KMnO4 (90), К2CО3 (40)
|
Ni
|
Нержавеющая сталь
|
0,9
|
2,6-3,0
|
50-60
|
83
|
~
|
|
То же
|
КОН (250)
|
Mn(Fe)
|
Нержавеющая сталь
|
1,5-4,5
|
—
|
15-30
|
50
|
—
|
|
Диоксид марганца
МnO2
|
MnSO4
(350), H2SO4 (200)
|
Pb
|
Pb
|
750
|
2,5-3,0
|
20-25
|
90-94
|
—
|
* Оксидный рутениево-титановый анод. ** Содержит 0,3% углерода.
Табл. 2.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Продукт
|
Исходное вещество
|
Состав электролита
(концентрация, г/л)
|
Электроды
|
Условия электролиза
|
Выход по току,
%
|
Тип электролизера;
материал диафрагмы
|
||||
анод
|
катод
|
плоти.
кА/м2 |
напряжение, В
|
т-ра, °С
|
||||||
Адиподинитрил
|
Акрилонитрил
|
Соль Макки* (350)
|
Pb/Ag
|
Pb
|
2,5-10,0
|
8-15
|
20-30
|
90-93
|
Фильтр-прессный;
сульфированный полистирол
|
|
То же
|
Акрилонитрил
|
K2HPO4
(100), [(С2Н5)4N]3РO4
(5)
|
Fe3O4
|
Графит
|
0,6
|
3-4
|
8-10
|
85-90
|
Ящичный; без
диафрагмы
|
|
Тетраэтилсвинец
|
Этилмагнийхлорид
|
С2Н5С1
(50), (C4H9OCH2CH2)2O
(400)
|
Pb
|
Сталь-3
|
0,3
|
15-30
|
30-40
|
100
|
Кожухотрубный;
полиэтилен
|
|
Себациновая кислота
|
Монометил адипинат
|
СН3O2С(СН2)4СO2Н(340),
CH3O2C(CH2)4C02Na
(30), СН3ОН (62)
|
Ti/Pt
|
Сталь-3
|
4,0-6,0
|
12-18
|
60
|
75
|
Кожухотрубный;
без диафрагмы
|
|
Салициловый альдегид
|
Салициловая кислота
|
Na2SO4
(120), Н3РO4 (120), NaHSO3 (3)
|
Pb/Ag
|
Cu/Ag
|
1,5
|
13-15
|
15
|
45-55
|
Ящичный; пористая
резина
|
|
Диацетокетогулоновая
к-та
|
Диацетонсорбоза
|
NaOH (30)
|
Ni
|
Нержавеющая сталь
|
1,0
|
3-6
|
55-70
|
94
|
Фильтр-прессный;
без диафрагмы
|
|
Глюконат кальция
|
Глюкоза
|
СаСО3
(50), NaBr (20)
|
Графит
|
Ni
|
0,5
|
5-8
|
35
|
80-90
|
Ящичный; без
диафрагмы
|
|
п-Амннофенол
|
Нитробензол
|
H2SO4
(300)
|
Pb/Ag
|
Монель-металл
|
2,0
|
3,8-4,6
|
25
|
73
|
Ящичный; керамика
|
|
Трифторуксусная
к-та
|
Ацетил фторид
|
KF (50), HF (940)
|
Ni
|
Fe
|
4-6
|
0,6-0,3
|
5-15
|
85
|
Ящичный; без
диафрагмы
|
* Метилтриэтиламмониевая соль n-толуолсульфокислоты.
Электросинтез органических веществ. В орг. электросинтез различают процессы прямые и непрямые. В прямых процессах протекает обмен электронами между орг. веществом и электродом с образованием промежут. ион-радикалов или своб. радикалов, которые вступают в разл. хим. процессы. На катоде орг. в-во присоединяет электроны, образуя анионы. Если вещество содержит кратную связь, последняя разрывается с образованием анион-радикалов. Эти частицы способны взаимод. 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 взаимод. друг с другом (димеризация), с растворителем (анодное замещение) или с присутствующими в р-ре электрохимически неактивными веществами (р-ции сочетания).
Молекулы орг. соед. во мн. случаях не обладают достаточной реакц. способностью и не вступают в реакции на электродах. электросинтез с участием таких веществ проводят т. наз. непрямым электровосстановлением или электроокислением, осуществляемыми в объеме раствора в присутствии катализаторов-переносчиков (медиаторов) - солей переходных металлов. кислородсодержащих анионов. Роль электролиза в данном случае сводится к регенерации на электродах хим. восстановителя или окислителя, которые превращают исходное вещество в целевой продукт.
Осн. процессы орг. электросинтезе и их техн. характеристики представлены в табл. 2. Орг. электросинтез наиб. целесообразен для организации малотоннажных произ-в (фармацевтич. препаратов, душистых веществ, химикатов для фотографии и др.).
Лит.: 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.