Позина М.Е. - Перекись водорода и перекисные соединения (1043378), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Наиболее дешевым и в настоя- ' щее время наиболее распространенным материалом для нагревательных трубок является свинец. Последний разъедается надсер- концентеиговение. извлечение зьиеом 215 ной и мононадсерной кислотами лишь в том случае, если растворы содержат перекись водорода. Путем применения больших скоростей . потока можно очень сильно понизить разъеданне свинца кислотами и парами, даже содержащими перекись водорода. Концентрирование. Извлечение эфирои Первые опыты по концентрированию разбавленных растворов путем вымораживания перекиси водорода были осуществлены Хузо. Эти опыты были основаны иа том свойстве водных растворов, что при сильном охлаждении сначала происходит вымерзание воды, что приводит к обогащению растворов перекисью водорода.
Таким путем получали высокопроцентную перекись водорода Арль 4е' и Стэдель. ме Анриоже выпаривал разбавленные водные растворы перекиси водорода на водяной бане до концентрации около 15Ъ (объемн.), после чего раствор путем многократного вымораживания, сопровождавшегося дальнейшим выпариванием под разрежейием, концентрировался до 65%. Дальнейшее концентрирование оказалось невозможным, так как при этом перекись водорода начинала так сильно разлагаться с выделением кислорода, что поддерживать разрежение не представлялось возможным. Не лучшие результаты были получены Тальбо и Мооди.
"' При таком способе концентрирования значительные количества примесей, содержа~впшхся в исходном растворе, оставались в концентрированном растворе, и поэтому последний был мало стоек. Получение чистой перекиси водорода методом дестилляцин было разработано Вольфенштейном.'" '4' Сначала он установил, что 4,5е1>-ный раствор перекиси водорода нагреванием на водяной бане при 75' может быть сконцентрирован до 8,7~й ного с 89,77о-ным выходом.
Концентрирование до 50,7% НеО, протекало с 64,104-ным выходом, а до 66,ба Н,Ое — лишь с 28,3%-ным. Таким образом, повышение концентрации раствора сопровождалось быстрым уменьшением выхода. При концентрировании чистых растворов низкие выходы обусловлены в основном не разложением перекиси водорода, а испарением ее. Большая часть улетучиваюшейся перекиси водорода обнаруживается в легтнллате. Таким образом, способ получения высокопроцеигиой перекиси водорода выпариванием разбавленных растворов довольно скоро был признан нерациональным. Чтобы получить в остатке высокопроцентный 1шгттюр перекиси водорода, нужно испарить и сконденси)ииш~ь почтн весь разбавленный раствор. Остается ничтожное количесгво раствора, содержащего к тому же почти все загрязнения.
<216 коицеитРМРОВлиие НВОЕ Упллинлнием и дестиллицией Для приготовления растворов выше 50 — 60% Вольфенштейя . применил метод извлечения эфиром, благодаря которому раствор одновременно очищался от основной массы примесей, не растворимых в эфире. Таким образом из 45%-ного раствора перекиси водорода после экстракции его эфиром и испарения последнего получали 73,5%-ный раствор, после вакуум-дестилляции (с 90,4%-ным выходом) — фракцию с 44,4% НзО, и остаточную фракцию с 90,5% НзОз и уже из этого раствора путем вторичной вакуум-дестилляции — 99,1 % иую перекись водорода. Метод экстрагирования эфиром связан нсе же с известной опасностью, так как при приготовлении таким путем высокопроцентных растворов перекиси водорода происходят иногда очень сильные взрывы. Так, Спринта" и Брюль з44 сообщают, что раствор, остающийся в стеклянном сосуде после вакуум-дестилляции, взрывает с огромной силой даже при простом прикосновении стеклянной палочкой с острыми краями.
Однако причиной взрыва является ие легкая разлагаемость высокопроцентной перекиси водорода, а, вероятно, присутствие органических перекисей, обра.зовавшихся из эфира. Брюль поэтому получал безводную чистую .перекись водорода (которан была нужна ему для исследования ее физических свойств) простой вакуум-дестилляцией с многократным фракцпонироваиием.
При этом он применял обыкновенные вакуумные колбы. Полученная таким путем концентрированная перекись водорода, не содержащая органических перекисей, легко и без всякого риска дестиллируется. с хорошим выходом. Метод деетилляции Самым пенным выводом из работ Вольфенштейна, Спринга и Брюля явилось то, что они показали, что концентрированная и абсолютно химически чистая, а, следовательно, и стойкая перекись водорода может быть получена только путем дестилляции Как уже указывалось, фирма №рк 4" н течение длительного времени производила 30%-иую Н»Оз путем дестилляции растворов, полученных при обработке перекиси натрия серной кислотой. В процессе вакуум-дестилляции прп возрастании концентрации раствора из него выкристаллизовывается сериокислый натрий который, однако, в противоположность мнению Вольфенштейиа совершенно безвреден и ие разлагает перекиси водорода.
Однако из экономических соображений метод этот был вскоре оставлен (см. стр. 159). Нердлингер проводил дестилляцию растворов перекиси водорода под атмосферным давлением при температуре ниже 75' с продуванием сильной струей воздуха (герм. пат. 219154). Метод концентрирования и дестилляции разбавленных растворов перекиси водорода, получаемых при обработке перекисей металлов метод дестилляции (в частности — перекиси бария) кислотами, был в дальнейшем настолько усовершенствован, что в настоящее время таким путем получают растворы, равноценные концентрированному и чистому продукту электрохимического происхождения. Так.
«Пероксидверк Визель» з" следующим образом проводит дестилляцию 4%-ных растворов перекиси водорода. Раствор 'заливают в дестилляциониую аппаратуру по частям, причем следующую часть не. заливают до тех пор, пока не отгонится предыдущая. Благодаря этому 'весь раствор в целом не подвергается слишком длительному воздействию тепла, вызывающему его разложение с потерей кислорода. В вакуум-испаритель емкостью 40 л вводят лишь 4 — 5 л разбавленного раствора перекиси водорода.
Испарятель снйбжен нагревателем такого типа, что испарение перекиси водорода из раствора происходит очень быстро. Температура 70 — 80, давление — 60 мм. В испарителе остаются лишь неорганические примеси, тогда как вода и перекись испаряются одновременно. Еще более быстрого испарении достигают при вдувании в испаритель разбавленного раствора через разбрызгивающее сопло иэ химически стойкого материала — эбонита, стекла или гартблея.
При этом происходит, распыление раствора. Таким путем с 1гмз поверхности нагрева можно испарить от 60 до 80 л 3%-ного раствора в час. В конденсаторе перекись водорода получается атреимушественно в виде 30%-ного раствора. Водяной пар отводится и конденсируется отдельно. При этом кондеиснруются и остатки перекиси водорода. Из' 1000 кг 4%-ного раствора перекиси водорода,. содержавшего 0,5% кислоты, были получены: в виде 1-й фракции 120 кг 30% ной НзОз (т. е. с 90%-ным выходом) и в виде 2-й фракции — 870 кг раствора, содержавшего перекись водорода лишь и количестве 0,1 — 0,2%.
Концентрирование низкопроцентных растворов, содержащих 0,1% кислоты, производится при высоком вакууме методом фракционнроваиной дестялляции. заве Низ1сопрацентный раствор перекиси водорода вводят в испаритель через разбрызгиваюшее сопла в виде тумана в таком количестве, которое соответствует производительности испарителя. Аппаратура состоит из системы испарнтелей с обогреваемыми стенками.
Испарители соединены 'с системой конденсаторов. №жду обеими системами вклн1чгц сепаратор. При помощи общего насоса во всей аппаратуре пыл йерживается вакуум. Перекись водорода ~и воду собираиы и специальных приемниках. Существенными деталями пиипрнтуры являются разбрызпзвающие сопла, установленные и дпппн нгилрителя. При помощи сжатого воздуха через эти сопла антомнтпчески подается иизкопроцентная перекись водорода. На рнс. 23 и 24 представлены общие внд н алан всей установки.
На рис. 25 и 26 изображены отдельные детали ее, Июыримль 4 аредставлнет собой вертикальный цилиндр, имеющий болыпук~ высосу и малый лиаметр. 219 :416 концкнтнигованик НвО кпанивднием и дкстнлляш4ей мктод дастилляции Иа нижнем конце его находятся разбрызгиватели 2 для ввода раствора перекиси водорода, на верхнем конце — отводы 8, по которым пары поступают в сборник 4. Из хранилища 5 исходный материал подается к разбрызгиваКелям при помощи автомата б, работающего на сжатом в4ждухе, получаемом от компрессора. Тепло, необходимое дхи испарения перекиси водорода, подводится к испарителям при цомощи пара.
для этого либо каждый"исцавитель в отдельности снабжен паровой рубашкой (рис. 25), либо все они окружены одним общим кожухом, обогреваемым паром (рис. 26). Труба 4, в которую поступают пары из всех испарнтелей. непосредственно со- Рис. 25. Испаритель с собственной паровой рубашкой. Рис. 2о6. Несколько испаритеаей в общей паровой рубашке (герм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
