ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство перхлората натрия из "Электрохимическая технология неорганических веществ" Перхлораты чувствительны к ударам, трению и другим инициирующим воздействиям. Перхлораты щелочных и щелочноземельных металлов (кроме Li lOi) не имеют определенной температуры плавления, так как ири нагревании всегда происходит их частичное разложение. Поэтому приведенные температуры плавления относятся к температурам плавления эвтектических смесей перхлоратов с продуктами их разложения. [c.163] Перхлорат натрия производят путем электрохимического окисления хлората натрия в водных растворах. Другие соли хлорной кислоты получают обычно нейтрализацией хлорной кислоты соответствующими гидроксидами или обменным разложением Na I04 с соответствующими солями других кислот. [c.163] Перхлораты находят основное применение в качестве окислителей в производстве взрывчатых веществ, смесевых твердых ракетных топлив. Для этой цели в наибольшей степени используется перхлорат аммония. Перхлорат магния является очень эффективным осушителем и используется для очистки газов от влаги. [c.163] Многие соли хлорной кислоты могут быть получены окислением водных растворов хлоратов или хлоридов соответствующих металлов. Однако наибольшее применение данный способ получил в производстве перхлората натрия. [c.163] Показатели получения перхлората натрия путем электросинтеза определяются материалом электродов, анодной плотностью тока, составом раствора электролита и температурой. [c.164] Процесс электрохимического окисления хлората до перхлората реализуется при высоком анодном потенциале. На аноде нз графита образования перхлоратов практически не наблюдается. Магнетитовые аноды позволяют получить перхлорат натрия, но выход по току в этом случае невысок. Наиболее подходящим анодным материалом для получения ЫаС104 является гладкая платина. [c.164] Для снижения расхода платины на практике используют платино-титановые или илатино-танталовые аноды, которые включают соответствующую основу, плакированную тонкой платиновой фольгой. [c.164] В качестве материала катода применяется углеродистая сталь при работе с платиновыми анодами и нержавеющая сталь при использовании анодов из диоксида свинца. [c.165] На электросинтез МаС104 существенное влияние оказывает температура электролиза. При ее повышении происходит некоторое уменьшение выхода по току НаС104 и увеличение скорости износа анодного материала, но возрастает электропроводность электролита и снижается напряжение. С учетом этих обстоятельств на практике температуру электролиза поддерживают в пределах 40—60 °С. [c.165] Обеспечению высокого выхода по току перхлората натрия способствует высокая концентрация хлората натрия в электролите. По мере ее снижения выход по току уменьшается, причем особенно сильно после достижения некоторой предельной концентрации хлората натрия (рис. 4.15). [c.165] Организация технологической схемы производства перхлората натрия в значительной степени зависит от того, в каком виде должен быть выпущен конечный продукт раствор перхлората натрия или твердый МаС104. Принципиальная схема производства раствора ЫаС104 представлена на рис. 4.16. Данная схема включает двойную очистку растворов от хлоратов электрохимическим (в каскаде электролизеров) и химическим способами. При получении твердого перхлората натрия в технологическую схему включается установка для выпаривания под вакуумом раствора Na 104, кристаллизации и сушки перхлората натрия (рис. 4.17). При работе по такой схеме отпадает необходимость очистки растворов от хлоратов и хроматов. [c.165] Раствор хлората натрия готовят в баке 1 путем растворения Na 104 в маточном растворе, полученном после кристаллизации перхлората. Концентрация ЫаСЮз в электролите 650— 700 кг/м . В электролит вводят Na r04 до 2—5 кг/м или фториды (при использовании анодов из диоксида свинца) до 0,2—2,0 кг/м . Электролиз осуществляют в системе, включающей 4—6 размещенных каскадом электролизеров 2. Из каскада электролизеров 2 выводят раствор с концентрацией 600— 1000 кг/м Na 104. Остаточная концентрация хлората натрия после очистных электролизеров составляет 3—10 кг/м а в установках без очистной стадии — 40—100 кг/м Перхлорат калия получают обменной реакцией КС1 с Na 104. [c.166] На рис. 4.18 в качестве примера приведена схема электролизера Шумахера для получения перхлората натрия с анодами из платиновой фольги, имеющего внутренний водяной холодильник. [c.167] Электролизер Шумахера иключает крышку /, на которой закреплены анодные блоки 2, стальной кожух 3. Анодные блоки содержат аноды 6 из платиновой фольги, размеш,енные между стеклянными стержнями 7, и наружные медные токоподводы (шины) 9. Между анодными блоками 2 помещены стальные трубки 5, которые вместе с кожухом 3 являются катодами. Стальной кожух 3 снабжен охлаждающей рубашкой 10. В процессе электролиза охлаждающую воду помимо рубашки 0 подают также в стальные трубки 5 из коробки 4. [c.167] В табл. 4.5 представлены основные характеристики зарубежных электролизеров, предназначенных для получения ЫаСЮ4. [c.167] В настоящее время разработаны и используются в промышленности мощные монополярные электролизеры на нагрузку 25 и 50 кА. Существует также много конструкций с биполярным включением электродов, имеющих большую единичную мощность по сравнению с монополярными электролизерами. [c.167] Перхлораты металлов в чистом виде являются достаточно стабильными соединениями. Однако в присутствии органических соединений или веществ, способных легко окисляться, перхлораты становятся пожаро- и взрывоопасными, поэтому при хранении, транспортировании и использовании перхлоратов необходимо исключить их контакт со смазочными материалами и легкоокисляющимися веществами. Чувствительность перхлоратов к ударам, трению и другим инициирующим воздействиям требует особенной осторожности при работе с ними. При попадании перхлоратов на одежду ее необходимо тщательно промыть водой. [c.168] Вернуться к основной статье