Химия онлайн
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ

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 Iл - ток в А, к-рый подводится к электролизеру, и эквивалентную нагрузку Iл-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 (главным образом 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/м2). Пром. Э. ведется при плотностях тока от 500 до 3000 А/см2. 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) коэффициент 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 тока Wn определяется ф-лой:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 6035-56.jpg

где V - напряжение в В, КЭ - электрохим. эквивалент в г/(А х час),Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 6035-57.jpg- выход по току (в %). коэффициент полезного использования электроэнергииХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6035-58.jpg

Электросинтез неорганических веществ. Пром. получение неорг. окислителей основано главным образом 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 КМnО4 получают электроокислением манганата К2МnО4 или анодным растворением сплава Мn с Fe - ферромарганца. Диоксид марганца МnО2 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
Продукт
Исходное в-во (его содержание в р-ре, г/л)
Электроды
Условия электролиза
Выход по току, %
Расход энергии, кВт х ч/кг
анод
катод
плотн. тока,

кА/м2

напряжение, В
т-ра, оС
Гипохлорит натрия NaClO
NaCl (50-100), Na2Cr2O7 (4-10)
ОРТА*
Нержавеющая сталь
2,0
1,6
15-25
До 98
Хлорат натрия NaC1O3
NaCl (280), Na2Cr2O7 (3-6)
РbO2
Сталь-3**
До 3,5
70-80
94-96
6,0-7,3
Перхлорат натрия NaClO4
NaClO3 (700), Na2Cr2O7 (5)
РbO2
Нержавеющая сталь
2,5
2,1
35-60
85-97
3,3-4,2
Хлорная к-та НСlO4
HC1 (3-5), HC1O4 (40)
Pt
Нержавеющая сталь
2,5
8,0
-20
80-85
4,7
Пероксодисерная к-та Н2S2О8
H2SO4 (500-600)
Pt
Нержавеющая сталь
5-10
3,0-3,3
15-17
70-75
3,7-4,2
Пероксоборат NaH2BO4
Бура (40), Na2CO3 (130), NaHCO3 (15-20)
Pt
Ni
5-6
4-6
10-12
55-60
Перманганат калия КМnO4
K2MnO4 (140), KMnO4 (90), К23 (40)
Ni
Нержавеющая сталь
0,9
2,6-3,0
50-60
83
~
То же
КОН (250)
Mn(Fe)
Нержавеющая сталь
1,5-4,5
15-30
50
Диоксид марганца МnO2
MnSO4 (350), H2SO4 (200)
Pb
Pb
750
2,5-3,0
20-25
90-94

* Оксидный рутениево-титановый анод. ** Содержит 0,3% углерода.

Табл. 2.- ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Продукт
Исходное в-во
Состав электролита (концентрация, г/л)
Электроды
Условия электролиза
Выход по току, %
Тип электролизера; материал диафрагмы
анод
катод
плоти.

кА/м2

напряжение, В
т-ра, °С
Адиподинитрил
Акрилонитрил
Соль Макки* (350)
Pb/Ag
Pb
2,5-10,0
8-15
20-30
90-93
Фильтр-прессный; сульфированный полистирол
То же
Акрилонитрил
K2HPO4 (100), [(С2Н5)4N]3РO4 (5)
Fe3O4
Графит
0,6
3-4
8-10
85-90
Ящичный; без диафрагмы
Тетраэтилсвинец
Этилмагнийхлорид
С2Н5С1 (50), (C4H9OCH2CH2)2O (400)
Pb
Сталь-3
0,3
15-30
30-40
100
Кожухотрубный; полиэтилен
Себациновая к-та
Монометил адипинат
СН3O2С(СН2)4СO2Н(340), CH3O2C(CH2)4C02Na (30), СН3ОН (62)
Ti/Pt
Сталь-3
4,0-6,0
12-18
60
75
Кожухотрубный; без диафрагмы
Салициловый альдегид
Салициловая к-та
Na2SO4 (120), Н3РO4 (120), NaHSO3 (3)
Pb/Ag
Cu/Ag
1,5
13-15
15
45-55
Ящичный; пористая резина
Диацетокетогулоновая к-та
Диацетонсорбоза
NaOH (30)
Ni
Нержавеющая сталь
1,0
3-6
55-70
94
Фильтр-прессный; без диафрагмы
Глюконат кальция
Глюкоза
СаСО3 (50), NaBr (20)
Графит
Ni
0,5
5-8
35
80-90
Ящичный; без диафрагмы
п-Амннофенол
Нитробензол
H2SO4 (300)
Pb/Ag
Монель-металл
2,0
3,8-4,6
25
73
Ящичный; керамика
Трифторуксусная к-та
Ацетил фторид
KF (50), HF (940)
Ni
Fe
4-6
0,6-0,3
5-15
85
Ящичный; без диафрагмы

* Метилтриэтиламмониевая соль n-толуолсульфокислоты.

Электросинтез органических веществ. В орг. Э. различают процессы прямые и непрямые. В прямых процессах протекает обмен электронами между орг. в-вом и электродом с образованием промежуточный ион-радикалов или своб. радикалов, к-рые вступают в разл. хим. процессы. На катоде орг. в-во присоединяет электроны, образуя анионы. Если в-во содержит кратную связь, последняя разрывается с образованием анион-радикалов. Эти частицы способны взаимод. с протонами, образуя продукты гидрирования, а также димеризоваться и реагировать с нуклеофильный реагентами. Практически те же типы р-ций протекают и на аноде, только первичным процессом является отдача электронов, приводящая к возникновению катионов и катион-радикалов, к-рые взаимод. друг с другом (димеризация), с р-рителем (анодное замещение) или с присутствующими в р-ре электрохимически неактивными в-вами (р-ции сочетания).
Молекулы орг. соед. во мн. случаях не обладают достаточной реакц. способностью и не вступают в р-ции на электродах. Э. с участием таких в-в проводят т. наз. непрямым электровосстановлением или электроокислением, осуществляемыми в объеме р-ра в присутствии катализаторов-переносчиков (медиаторов) - солей переходных металлов, кислородсодержащих анионов. Роль электролиза в данном случае сводится к регенерации на электродах хим. восстановителя или окислителя, к-рые превращают исходное в-во в целевой продукт.
Осн. процессы орг. Э. и их техн. характеристики представлены в табл. 2. Орг. Э. наиб. целесообразен для организации малотоннажных произ-в (фармацевтич. препаратов, душистых в-в, химикатов для фотографии и др.).

Лит.: Фиошин М. Я., Смирнова М. Г., Электросинтез окислителей и восстановителей, 2 изд., Л., 1981; Справочник по электрохимии, под ред. А.М. Сухотина, Л., 1981, с. 347-404; Томилов А. П., Смирнов В. А., Каган Е. Ш., Электрохимические синтезы органических препаратов, Ростов-на-Дону, 1981; Якименко Л.М., Серышев Г.А., Электрохимический синтез неорганических соединений, М., 1984; Прикладная электрохимия, под ред. А. П. Томилова, 3 изд., М., 1984; Органическая электрохимия, пер. с англ., кн. 1-2, М., 1988.

А. П. Томилов.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1563
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$41.95
End Date: Sunday Jul-22-2018 10:45:08 PDT
Buy It Now for only: $41.95
|
Star Brite 81900 Fabric Waterproofing w/ PTEF 1 Gallon Tent Boat Top Cover

$3.15
End Date: Monday Aug-13-2018 13:32:56 PDT
Buy It Now for only: $3.15
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE Steel Wool

$84.95
End Date: Friday Jul-27-2018 11:48:09 PDT
Buy It Now for only: $84.95
|
Black Star Rust Converter and Primer All in One Kills Rust Dead!

$28.95
End Date: Sunday Jul-22-2018 10:47:16 PDT
Buy It Now for only: $28.95
|
Starbrite Aluminum Cleaner Restorer 64 fl oz 87764 Pontoon Boat Canoe Cleaning

$15.92
End Date: Friday Aug-3-2018 8:48:31 PDT
Buy It Now for only: $15.92
|
WD-40 Multi-Use Product with SMART STRAW SPRAYS 2 WAYS 14.4 OZ [2-Pack]

$19.89
End Date: Saturday Aug-11-2018 11:34:46 PDT
Buy It Now for only: $19.89
|
Gibbs Brand Lubricant, Penetrant, Water Repellent, Fights Corrosion 12 oz Spray

$6.68
End Date: Wednesday Jul-25-2018 6:27:38 PDT
Buy It Now for only: $6.68
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$25.95
End Date: Monday Aug-13-2018 0:15:30 PDT
Buy It Now for only: $25.95
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
И. Н. Семенов Экспресс-учебник по решению химических задач
Экспресс-учебник по решению химических задач
Автор множества задачников, пособий и фундаментального учебника по общей химии обобщил свой почти сорокалетний опыт в обучении решению химических задач.

Незаменим для школьников старших классов, абитуриентов и студентов вузов, изучающих химию....

Цена:
131 руб

Е. В. Будяк Общая химия (+ CD-ROM)
Общая химия (+ CD-ROM)
Оригинальное учебно-методическое пособие по химии подготовлено в соответствии с требованиями ГОС РФ. Включает в себя теорию, практические задания и контроль, в том числе программированный. Укомплектовано CD диском, дублирующим тестирующие материалы. Значительное внимание уделено контролю качества подготовки специалистов по дисциплине "Химия". Представлены: входной, промежуточный и итоговый контроль на основании тестов ФЭПО. Включены начальный тест, тесты по темам и экзамен; приводится разбор тестов. Содержит также материал для повторения, справочные материалы; имеется словарь терминов и определений.

Пособие предназначено для студентов вузов технических (не химических) направлений и специальностей, в том числе заочной и вечерней форм обучения. Удобно для самостоятельного изучения студентами курса химии. Будет также интересно широкому кругу лиц, изучающих и преподающих химию в среднеспециальных учебных заведениях и старших классах средней школы....

Цена:
1250 руб

Ю. М. Ерохин Сборник тестовых заданий по химии
Сборник тестовых заданий по химии
В учебное пособие включены тестовые задания по всем разделам курса "Химия" для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программу среднего (полного) общего образования. Предлагаемые задания помогут закрепить знания и подготовиться к единому государственному экзамену по химии. Вместе с учебником "Химия" и учебным пособием "Химия: задачи и упражнения" составляет учебно-методический комплект.

Для обучающихся в учреждениях начального и среднего профессионального образования. Может быть полезно учащимся старших классов и преподавателям химии средних общеобразовательных учреждений....

Цена:
424 руб

Ю. Я. Харитонов Физическая химия
Физическая химия
В учебнике изложены основы физической химии в соответствии с примерной программой по дисциплине "Физическая и коллоидная химия" для специальности 060301 "Фармация".

Издание предназначено студентам высших учебных заведений, обучающихся по фармацевтическим, химическим и другим специальностям, предусматривающим изучение курса физической химии. Издание может быть также рекомендовано студентам первого года обучения медицинских вузов, а также преподавателям соответствующих кафедр....

Цена:
1319 руб

 Практикум по физической химии. Кинетика и катализ. Электрохимия
Практикум по физической химии. Кинетика и катализ. Электрохимия
Приведены экспериментальные задачи по определению кинетических параметров гомогенно-каталитических, гетерогенно-каталитических, фотохимических и ферментативных реакций. Электрохимическая часть практикума включает задачи, связанные с неравновесными явлениями в растворах электролитов, электрохимической термодинамикой и электрохимической кинетикой. Для всех задач даны теоретические положения, подробное описание эксперимента, методы обработки результатов эксперимента (в том числе и компьютерные), формы представления результатов. Предложены расчетно-теоретические задачи по определению термодинамических и кинетических характеристик реакций на основании квантово-механических расчетов с использованием современного программного обеспечения.

Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по химическим направлениям подготовки....

Цена:
1199 руб

А. И. Артеменко Органическая химия. Учебное пособие
Органическая химия. Учебное пособие
В учебном пособии излагаются основы теории и фактический материал курса органической химии. Материал пособия тесно связан с санитарно-гигиеническими характеристиками важнейших органических соединений, что дает возможность оценить их потенциальную опасность для биосферы Земли. В книге выделены "Специальные разделы органической химии", в которых достаточно полно рассмотрены высокомолекулярные соединения, ПАВ и CMC, органические красители.

Пособие предназначено для студентов нехимических направлений подготовки вузов. Будет также полезно для тех, кто специализируется в области промышленной экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования....

Цена:
859 руб

Практикум по физической  и коллоидной химии
Практикум по физической и коллоидной химии
Практикум содержит работы по основным разделам физической и коллоид­ной химии. В каждой работе изложены теоретические основы и порядок прове­дения определений и расчетов.
Пособие имеет кроме физико-химической и аналитическую направленность, учитывающую специфику фармацевтической специальности....

Цена:
449 руб

Ю. Я. Харитонов Аналитическая химия. Аналитика 2. Количественный анализ. Физико-химические
Аналитическая химия. Аналитика 2. Количественный анализ. Физико-химические
Учебник подготовлен в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом третьего поколения. В книге рассмотрены основы гравиметрического, химических титриметрических методов анализа (кислотно-основное, окислительно-восстановительное, комплекси-метрическое, включая комплексонометрию, осадительное титрование в неводных средах), физико-химических и физических методов: оптических (колориметрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия, флуори-метрия), хроматографических (ионообменная, газо-жидкостная, высокоэффективная жидкостная хроматография), электрохимических (кондуктометрия, потенциометрия, полярография, амперометрия, кулонометрия). Охарактеризованы способы статистической обработки результатов количественного анализа. Приведены примеры и задачи.

Предназначен студентам высших учебных заведений, обучающимся по фармацевтическим, химическим и другим специальностям, предусматривающим освоение курса аналитической химии....

Цена:
1199 руб

 Спектральные методы анализа. Практическое руководство. Учебное пособие
Спектральные методы анализа. Практическое руководство. Учебное пособие
В учебном пособии представлены теоретические основы и возможности спектральных методов анализа, рассмотрены принципы подготовки и проведения спектроскопических экспериментов, обработки их результатов. Приведено подробное описание лабораторных работ и аппаратуры по основным разделам спектрального анализа: атомно-эмиссионный анализ, атомно-абсорбционная спектрометрия и молекулярная абсорбционная спектрометрия, люминесцентный анализ и рефрактометрия. В каждой главе дано теоретическое введение, необходимое для выполнения практических заданий, предложены контрольные вопросы и задачи. Содержание пособия соответствует программе по спецкурсу "Спектральные методы анализа" для химических специальностей вузов.

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химическим, биологическим и фармацевтическим направлениям подготовки и специальностям, будет полезно аспирантам, преподавателям и сотрудникам, специализирующимся в области аналитической спектрометрии, и широкому кругу специалистов, работающих в сфере производства полимерных материалов и продуктов органического синтеза, экспертизы качества и безопасности фармацевтической и пищевой продукции....

Цена:
1049 руб

Боровлев Иван Васильевич Органическая химия: термины и основные реакции
Органическая химия: термины и основные реакции

Учебное пособие по органической химии содержит расположенные в алфавитном порядке термины, понятия и обозначения, используемые для описания молекул и процессов с их участием. Большое внимание уделено стереохимическим аспектам строения молекул, связи строения с реакционной способностью, механизмам химических реакций, в том числе именных.

Для студентов химических специальностей вузов и послевузовского самообразования.

...

Цена:
220 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования