ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическое получение гипохлорита и хлората натрия из "Практикум по прикладной химии" Из 18/ электричества на образование Na Юз затрачивается 12F, а 6F идет на выделение О2. Эта часть тока затрачивается бесполезно, так как процесс, протекающий по реакции (28.4), вызывает лишь превращение уже имеющегося в растворе активного кислорода. Следовательно, теоретический выход по току Na Юз в этих условиях составит 66,6 %. [c.179] Для предотвращения того явления в электролит добавляют бихромат натрия или хлорид кальция. По современным представлениям введение бихромата натрия затрудняет адсорбцию ионов СЮ на поверхности катода, а добавка хлорида кальция вызывает образование на нем пленки гидроксида к.альция, ]ir-рающей роль диафрагмы и препятствующей восстановлению на катоде Na Ю. [c.180] Оптимальным с точки зрения выхода хлората является рн 6,7—6,8 в этих условиях хлорат образуется преимущественно по. химическим реакциям с участием СЮ и НСЮ, которые при pH 6,7—6,8 присутствуют в растворе в сопоставимых концентраци.чх, Скорость реакций (28.7) и (28.8) значительно возрастает н при повышении температуры. [c.181] Оз по реакции (28.4), а выход по току сильно возрастает. [c.181] Цель работы — изучение влияния условий электролиза на выход по току гипохлорита и хлората натрия. [c.181] ОКОЛО 8 м , служащая анодом. По обеим сторонам анода таким же образом закреплены два платиновых катода. Через крышку пропущена стеклянная трубка 2 для отбора проб электролита и газоотводная трубка 3. Во время электролиза трубка 2 должна быть погружена в электролит почти до дна электролизера. [c.182] Электролизер включают в электрическую схему последовательно с газовым кулонометром 5, представляющим собой герметически закрытый стеклянный сосуд с двумя никелевыми электродами, заполненный 10 %-м раствором щелочи. Газы, выделяющиеся из кулонометра и электролизера во время опыта, через систему газоотводных трубок и двухпозиционных кранов // собирают в две газовые бюретки 7 и 9, соединенные с общим уравнительным сосудом 8. [c.182] На рис. 28.3 показано схематическое изображение двухпозиционного крана 11. В положении 1—2 газ из электролизера поступает в бюретку, в положении /—3 газ, минуя бюретку, уходит в атмосферу. Правильность установки крана в положении 1—3 контролируется пузырьками газа, проходящими из газоотводных трубок 3 сквозь слой воды, налитой в колбы 4 (см. рис. 28.2). [c.182] В верхней части бюретки 7 для сбора гремучего газа имеется однопозиционный кран 12, который открывают при заполнении бюретки водой, а в верхней части бюретки 9 для сбора газа из электролизера — трехпозиционный кран 13. [c.182] Перед началом работы электролизер заполняют электролитом. Двухпозиционные краны ставят в положение 1—3. Газовые бюретки заполняют водой с помощью уравнительного сосуда 8. В случае необходимости через рубашку электролизера пропускают воду для охлаждения электролита. [c.183] Значение тока, указанное в задании, поддерживают неизменным в течение всего опыта. Продолжительность опыта, частота замеров и анализов также определяется заданием. Например, при токе равном 2,5 А газовый анализ проводят каждые 40 мин, а анализ электролита на содержание ЫаСЮ и ЫаСЮо — ежечасно, при общей продолжительности опыта около 6 ч. Для взятия проб ] аза двухпозиционные краны И одновременно переводят из положения 1—3 в положение I—2 (см. рис. 28.3). После почти полного заполнения бюретки 7 краны 11 снова переводят в положение 1—3, соответствующее выбросу газа в атмосферу. При замере объема газа в бюретках уровень воды в уравнительном сосуде должен быть совмещен с уровнем воды в данной бюретке. [c.183] Пробы электролита отбирают с помощью пипетки на 1 см через трубку 2. [c.183] Выход по току или, другими словами, количество электричества, затраченное в электролизере на образование водорода, составляет 40-100/50 = 80 %, кислорода 15-100/25 == 60 %. Следовательно, в данном случае на синтез ЫаСЮ и Na IO, используется 40 %, а на их восстановление — 20 % пропущенного электричества. Отсюда суммарный выход по току кислородных соединений хлора 40 — 20 = 20 %. [c.183] По данным титрования проб электролита в соответстЕШИ с законом Фарадея можно рассчитать выход по току гипохлорита И хлората натрия отдельно. [c.183] Здесь ВТобщ — общий выход по току хлората н электрохимической и химической реакциях, % выход по току хлора, % ВТ ю и ВТо , теор теоретические выходы по току хлората и кислорода в соответствии с уравнением реакции (28.5), %. [c.183] Через 5 ч (при токе 2,5 А) в электролизер приливают из пипетки такое количество концентрированной соляной кислоты (по расчету), чтобы одна треть гипохлорита натрия, содержащегося в электролите, перешла в хлорноватистую кислоту. После добавления кислоты выполняют еще два анализа газа (через 15 мин и через I ч) и один анализ электролита. Затем ток выключают. [c.184] Катод медного кулонометра до и после опыта взвешивают на аналитических весах. Содержание Na IO и Na IO определяют по методикам, описанным в работе 27. Все экспериментальные данные заносят в табл. 28.1, а результаты расчетов — в табл. 28.2. [c.184] Работа включает несколько опытов, в каждом из которых изучается изменение концентраций Na IO, НаСЮз и выхода по току во времени при указанных ниже условиях электролиза. Во всех опытах электролит содержит 250 г/дм Na l анодная плотность тока 1—4 кА/м (по указанию преподавателя). [c.184] Опыт 1. Исследовать влияние добавки бихромата натрия. Опыты проводят в растворах, содержащих 2 г/дм- бихромата натрия и не содержащих его. [c.185] Опыт 2. Исследовать влияние температуры. [c.185] Вернуться к основной статье