- ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ
(электрохимический синтез), способ получения хим. соед. в процессе электролиза. В качестве анодов обычно используют оксиды Pb(IV), Ni, Mn(IV) и др. металлов, благородные металлы (Pt, Ir, Ru), графит и его модификации (стеклоуглерод, пирографит). Катодами чаще всего служат Pb, Hg, Cu, Zn, Ni, Fe или др. металлы. Исходное в-во -растворяют в полярном р-рителе (вода, низшие алифатич. спирты, ацетонитрил, ДМФА, диоксан). Наиб. эффективны процессы Э., если молекулы исходного в-ва диссоциируют в р-ре на ионы, а также если исходное в-во - орг. соед., в молекулах к-рого имеются полярные функц. группы. Если исходное в-во не является электролитом, необходимо добавление в-ва, придающего системе электропроводящие св-ва, но не участвующего в электродном процессе (фоновый электролит). Если исходное в-во не растворяется в используемом полярном р-рителе (напр., в воде), вводят дополнит. сорастворитель- в-во, растворимое в воде и растворяющее исходное в-во. Этот прием часто используют при Э. орг. в-в. Осн. характеристики пром. Э. следующие: 1) токовая нагрузка на электролизер. Для биполярных электролизеров различают линейную нагрузку I л - ток в А, к-рый подводится к электролизеру, и эквивалентную нагрузку I л-n, где n - число электродов. Эквивалентная нагрузка определяет производительность электролизера. макс. токовая нагрузка в пром. электролизерах редко превышает 50 кА. 2) Напряжение -разность электрич. потенциалов, прикладываемая к клеммам электролизера. Общее напряжение при Э. складывается из падения напряжения в электродах и токоподводящих шинах; теоретич. напряжения разложения для данной электрохим. системы, равного алгебраич. разности равновесных потенциалов анода и катода, рассчитываемых по Нернста уравнению; перенапряжения (см. Поляризация); падения напряжения из-за внутр. сопротивления электролита (гл. обр. в слое между электродами) и падения напряжения на диафрагме, разделяющей катодное и анодное пространства. 3) Плотность тока. Электродная плотность тока выражается отношением тока к площади пов-сти контакта электрода с электролитом, на к-рой происходит электродный процесс (измеряется в А/м 2). Пром. Э. ведется при плотностях тока от 500 до 3000 А/см 2. Объемная плотность тока измеряется в А на 1 л р-ра электролита и характеризуется совершенством конструкции электролизера. 4) Выход по току (в %) характеризует долю тока, к-рая расходуетея на получение целевого продукта.
5) Коэф. полезного использования электроэнергии - отношение теоретически необходимого кол-ва электроэнергии для получения единицы массы в-ва к практически затраченному, Теоретически необходимое кол-во электроэнергии W0 равно энергии, к-рую нужно затратить при протекании Э. со 100 %-ным выходом по току при напряжении, равном напряжению разложения. Драктически расход электроэнергии постоянного токаn определяется ф-лой:где V - напряжение в В, К Э - электрохим. эквивалент в г/(А х час),
- выход по току (в %). Коэф. полезного использования электроэнергии
Электросинтез неорганических веществ. Пром. получение неорг. окислителей основано гл. обр. на анодном процессе (электроокислении), катодные процессы находят ограниченное применение. Анодные процессы проводят, как правило, в бездиафрагменных электролизерах, используя в качестве катодов сталь. Для подавления нежелат. процессов восстановления в р-р добавляют дихромат натрия; образующаяся на катоде хромит-хроматная пленка предотвращает восстановит, процессы.
В пром-сти применяют Э. для получения надсерной (пероксодисерной) к-ты H2S2O8 и ее солей - персульфатов; способ основан на электроокислении серной к-ты и сульфатов. Надсерная к-та и нек-рые ее соли используются в произ-ве пероксида водорода. Перманганат калия КМnО 4 получают электроокислением манганата К 2 МnО 4 или анодным растворением сплава Мn с Fe - ферромарганца. Диоксид марганца МnО 2 в значит. масштабах производится электролизом сернокислых р-ров сульфата марганца MnSO4. Путем электроокисления синтезируют кислородсодержащие соед. хлора в разл. степенях окисления и др. продукты. Техн. характеристики наиб. важных процессов неорг. Э. представлены в табл. 1.Табл. 1.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПродуктИсходное в-во (его содержание в р-ре, г/л)ЭлектродыУсловия электролизаВыход по току, %Расход энергии, кВт х ч/кганодкатодплотн. тока,кА/м 2
напряжение, Вт-ра, о СГипохлорит натрия NaClONaCl (50-100), Na2Cr2O7 (4-10)ОРТА*Нержавеющая сталь2,01,615-25До 98ЧХлорат натрия NaC1O3NaCl (280), Na2Cr2O7 (3-6)РbO2Сталь-3**До 3,5Ч70-8094-966,0-7,3Перхлорат натрия NaClO4NaClO3 (700), Na2Cr2O7 (5)РbO2Нержавеющая сталь2,52,135-6085-973,3-4,2Хлорная к-та НСlO4HC1 (3-5), HC1O4 (40)PtНержавеющая сталь2,58,0-2080-854,7Пероксодисерная к-та Н 2S2 О 8H2SO4 (500-600)PtНержавеющая сталь5-103,0-3,315-1770-753,7-4,2Пероксоборат NaH2BO4Бура (40), Na2CO3 (130), NaHCO3 (15-20)PtNi5-64-610-1255-60Перманганат калия КМnO4K2MnO4 (140), KMnO4 (90), К 2CО 3 (40)NiНержавеющая сталь0,92,6-3,050-6083~То жеКОН (250)Mn(Fe)Нержавеющая сталь1,5-4,5Ч15-3050ЧДиоксид марганца МnO2MnSO4 (350), H2SO4 (200)PbPb7502,5-3,020-2590-94Ч* Оксидный рутениево-титановый анод. ** Содержит 0,3% углерода.
Табл. 2.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПродуктИсходное в-воСостав электролита (концентрация, г/л)ЭлектродыУсловия электролизаВыход по току, %Тип электролизера; материал диафрагмыанодкатодплоти.кА/м 2
напряжение, Вт-ра,Синонимы:
Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.
Полезное
Смотреть что такое "ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ" в других словарях:
электросинтез — электросинтез … Орфографический словарь-справочник
электросинтез — сущ., кол во синонимов: 1 • синтез (18) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
электросинтез — – метод получения сложных химических соединений путем электролиза. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ — способы получения различных хим. соединений, основанные на (см.) … Большая политехническая энциклопедия
электросинтез — elektrocheminė sintezė statusas T sritis chemija apibrėžtis Junginių gavimas naudojant elektrochemines reakcijas. atitikmenys: angl. electrosynthesis rus. электросинтез … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Электросинтез — (от Электро... и Синтез метод получения сложных неорганических или органических соединений с помощью Электролиза. Характерная особенность Э. многостадийность присоединения или отдачи электронов, связанная с образованием промежуточных… … Большая советская энциклопедия
Электросинтез — м. Метод получения органических и неорганических веществ путём применения электроэнергии. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
электросинтез — электросинтез, электросинтезы, электросинтеза, электросинтезов, электросинтезу, электросинтезам, электросинтез, электросинтезы, электросинтезом, электросинтезами, электросинтезе, электросинтезах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А … Формы слов
электросинтез — получение химических соединений в процессе электролиза. Методом электросинтеза получают, например, глюконат кальция из глюкозы, нитрил адипиновой кислоты из акрилонитрила, MnO2 из MnSO4 … Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ — метод получения различных хим. соединений с помощью электролиза. Для синтеза используют как анодные реакции электрохим. окисления, так и катодные реакции электрохим. восстановления. Из неорганич. соединений методом Э. получают на аноде мн.… … Большой энциклопедический политехнический словарь