Позина М.Е. - Перекись водорода и перекисные соединения (1043378), страница 35
Текст из файла (страница 35)
При нормальном процессе водород на катоде не выделяется, так что ' можно без риска применять циркуляцию кислорода. Но если, вследствие каких-либо нарушений, начинает выделяться водород, то в результате постепенного обогащения им кислорода возникает опасность образования, в особенности прн высоких давлениях, взрывчатых смесей. Кислород автоматически анализируется на содержание в нем водорода в газоанализаторах, работающих на принципе измерения плотности газа, его теплопроводности или теплового эффекта при каталнтическом сжигании. Эти газоанализаторы снабжены сигнализирующим устройством, автоматически выключающим ток при достижении определенной концентрации водорода, лежащей ниже взрывоопасной, например при 1%.
Водород периодически или непрерывно сжигается в печи над катализатором. Интерес представляет также способ,ма согласно которому для получения перекисных соединений применяется как катодный, так и анодный процесс. Благодаря двойному использованию тока, количество электричества, затрачиваемое на получение определенного количества активного кислорода, уменьшается примерно вдвое, с большим эффектом используется аппаратура, однако напряжение на ванне прн этом также воз-.
растает вдвое, а именно до 3,7 з. В анодное пространство электролизера, разделенного керамиковой диафрагмой, вводят раство~ сульфата аммония с серной кислотой, в катодное— 0,5 э-ную серную кислоту, через которую пропускают сильный ток кислорода. При анодной плотности тока 0,02 а!см' и катодной 0,04 а/см' в анодном пространстве с платиновым анодом получают персульфат аммония, в катодном — с амальгамированным золотым катодом — перекись водорода.
Следует отметить также предложение Берля ам избегать высоких давлений путем применения полых катодов из высокоактивного угля, сильно адсорбирующего кислород и водород. Через такой полый катод изнутри продавливается кислород или воздух. Очень высокими каталитическими свойствами обладает тонкий слой актнвированного угля, предварительно обработанного гидрофобными веществами, например парафином. При катодной плотности тока 5 а/дмз, напряжении от 2 до 3 в, прн 5' можно таким способом получать 5 оэ -ный раствор Н,О, с 66%-ным выходом по току.
Полые электроды можно применять также для приготовления растворов персульфатов и перборатов. При этом применение диафрагмы становится излишним. ь 145 ~ 1дналогачныс способы описаны в ам. пат. 2091109 н 2091130 от 1937 г., а также в СЬ ж. Тгаве Я. 105. 237, Зй 2731 (1И9). Эти спасовы сводятся к катодному восстановлению кислорода, алсарбированного на пористом угольном катоде. Электролнз веаетса с плотностью тока 1о з аво, пе~ ч 346 гьгО НЗ ВОДЫ НЛН НЗ ЭЛЕМЕНТОВ получения Нз ких методов получения перекиси заслу~~р д электролнтическнх ~етодсг о есс восстановления кисло живает внимания проц мальгаме атомарного водо- й— и ис ующего на а а ественным фактОРОЫ НВляется НОн амальгамы должна порядка 0,0002%.
Вт рым у~~ж а. Если она высока, то в пентрация кислорода. К того существенно важперекиси высокой ко ц тр н ен адин. роме ность контакта амальным фактором явля ется большая поверхн лнзаторов, разлагающих и -; в-; гамы с жидкостью и ут отс стане ката алось получить пока Зггв-ную перекись рекись. Практически уд жно получение и переки- сс выходом ок. . 60%. Этим путем возмож НО И всех способов синтетического п з о о а является единстве иным имеющим восстановление кислорода к го ос ществлени . я. Преимущества этогг» п 2 й п яжение — около и способа: низкое напр ность аппаратуры, связан-:. п именення высоких давлений, мал ые' на я с необходимостью ри мене ишком низкие концен в ! й переработка до 30/-ного' -за которых дальне шая ее в мя экономически,не выгодна.
тановл ение кислорода зучшюсь' Лурье. езди . вв П нее этот процесс описан Берлем. лпткРАтУРА 19143 пг ь Герм. пах. 205262. Мв ГсРМ. «г Х, 61схггос1гсщ. 20, лг4 В9 ° 141364. вы Гс1гм. паг. 461 229523. ва Швсйп. пат. С 1932 11 2440 вп Авсгр. паг. 1 " "° вм А Апг. Бпс. 54, 3223 (1932); ~ мн уйг гпдвиег. Ргсай. Ахаб. 1ЧМв., Берл 166з 1041; Всг.
15, 2434 1166'г 693 ~~9Д вгв Герм. паг. 279073. СЬсщ. 34, 1, ~1903~' сг З1 аг Б1снггпсисп\. пйввсг- 1бвг"Д~~' "~~ 923 вж 1 срм. пат. 46426 1296402 вм Австр. пат. 136366. аюг В реактор для получения осадй г. Электролит перекачивают па катоде 30 агдм . аюг О С псрскп "ас воры солейкалпя К 5 К В качестве влсятролпт Рс а хомсплуют Р и йапряжеппе вевысояп, Обраа КС1 и кОН. Благодаря деполяризации и НР ь и и напряжениях ппс вОв НвО мсжсг ПРОпсхОдпг Р х аяяст пбразугащуг г л гощаа катод ЛРедо Р м~раможсппе. Посла дссгпл вары Н О пс ждающпсся в стабплпзац с п оясходпг Р пп.
° в )Хпм. ФаРМ. пРОМ, гчг 20 023 3й ° вв 1тгвпв. 61ссноспеш. Зос. 76, Х ПОЛУЧЕНИЕ МИРЕКИВИ ВОДчгхгОДА ХИМИЧЕСИИМ ПУТЕМ ПОЛзгЧКИИЕ ПКРЕКИСИ ВОДОРОДА ИЗ ПЕРЕКИСИ ВАРИМ Многочисленные технические способы получения перекиси водорода основаны иа косвенных методах, по которым сперва получают промежуточные соединения с активным кислородом, а затем уже из них путем дальнейших операций выделяют при помощи кислоты нли воды перекись водорода.
В этой главе рассматриваются лишь те технические способы, которые являются чисто химическими, например, получение перекиси водорода из перекиси бария при помощи кислот. Применение серной кислоты для выделении НгО, из ее производных является настолько старым давно известным способом, чтп в современной патентной литературе о Нем ничего не упоминается.
Открытие этого способа принадлежит Тенару, впервые наблюдавшему образование НвОв при действии серной кислоты на перекись бария. В течение почти столетия способ этот был единственным техническим методом получения перекиси водорода. Этому способствовала как его относительная простота, так и то, что даже при проведении его в малых масштабах достигаются хорошие'выходы перекиси водорода.
Лишь после разработки и осуществления процессов, основанных на электрохимнческом получении надсерной кислоты и ее солей, способ производства перекиси водорода из перекиси'бария стал играть второстепенную роль.* Одним из основных недостатков производства перекиси водорода из перекиси бария является то, что ВаОв содержит лишь 85% активного кислорода.
Поэтому при обработке ее разбавлеяными кислотами обычно получаются лишь 3 — 5%-ные растворы Н,Ог. Подобные разбавленные растворы, вследствие высокой стоимости транспортировки, почти не имеют сбыта и дестнлляцией должны быть сконцентрированы до 30%. Дестилляция, связанная одновременно с тщательной очисткой от кислоты н сухих остатков, необходима главным образом в зилу тех в 1В настоящая время маток получения парсяпсп всдорсда пз псрскпсп бария совсем утратил свое гсхппчссясс зпачсппе и представляет лишь псторячссяпй интерес.) 148 ползчанив Н202 химичаским пзткм требований, которые предъявляются к медицинской перекиси водорода.
Другим недостатком является то, что все загрязнения, содержащиеся в исходном сырье, вследствие их растворимости в кислотах, переходят в раствор перекиси водорода. Поэтому к сырью нужно предъявлять требование очень высокой чистоты, в особенности по отношению к содержанию в нем примесей тяжелых металлов, например, железа и марганца, как катализаторов разложения перекиси водорода.
Последние в крайнем случае могут присутствовать лишь в виде самых ничтожнейших следов. Постоянное присутствие даже следов металлов сильно затрудняет концентрирование методом простого выпаривания. Нежелательно также и наличие мало активных веществ (соединений каль-, ция, магния и щелочных металлов), так как при выпаривании перекиси водорода они дают большое количество сухого остатка,; что сильно снижает ценность продукта. Стабильность растворов'. Н202, полученных из перекиси бария, раньше, вследствие присутствия этих загрязнений, была не особенно высокой.
Если в сырье содержатся примеси железа, марганца и т. д., то после обработки перекиси бария кислотой их необходимо удалить из раз-, бавленных растворов перекиси водорода методом осаждения. Сырьем для получения окиси бария, предназначаемой для переработки на перекись бария, служит тяжелый шлат или искусственный карбонат барии, так как естественный карбонат бария — витерит — сильно загрязнен примесями. Казалось бы, что путем применения концентрированных кис' лот для обработки перекиси бария можно было бы повысит концентрацию получаемых растворов Н,02.