WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 13 |

«...»

-- [ Страница 10 ] --

Фосфид меди применяется как раскислитель в производстве бронзы, а также для получения медно-фосфористых припоев, заменяющих серебросодержащие припои. Как известно, фосфиды металлов в основном получают сплавлением порошков металла и элементарного фосфора при высоких температурах.

Электрохимический синтез фосфида меди осуществляется в результате растворения медного анода с последующим взаимодействием диспергированного желтого фосфора в кислых растворах [65].

Механизм реакции синтеза фосфида меди представляется следующим образом: при анодной поляризации медного электрода в кислых растворах он растворяется с образованием купри-ионов:

Затем в прианодном пространстве ионы меди (II) взаимодействуют с элементарным фосфором по суммарной реакции:

Таким образом, половина исходного фосфора связывается с ионами меди (II) с образованием фосфида меди, а остальные 50% переходят в раствор в виде фосфат-ионова.

Электросинтез фосфида меди проводился в термостатированном электролизере с разделением катодного и анодного пространств анионитовой диафрагмой марки МА – 41Л. В качестве катода использовали нержавеющую сталь (1Х18Н1ОТ), анода - медь. Масса навески шлама во всех опытах была постоянна и содержала 1,52 г элементарного фосфора. В ходе электролиза электролит интенсивно перемешивали механической мешалкой. По окончании электролиза в растворе определяли содержание фосфора, окисленного до фосфатиона, а в осадке – медь и фосфор.

Фосфид меди с высоким выходом образуется в области плотности тока, равной 400 А/м2 на медном электроде.

Рассмотрена возможность получения фосфида меди из отхода фосфорной промышленности – фосфорного шлама. Фосфид меди получен при электрохимической поляризации суспензии фосфорного шлама Джамбульского фосфорного завода ДПО «Химпром».

Установлено, что при электрохимической обработке фосфорного шлама продуктом электролиза являются фосфид меди и фосфорная кислота.

Содержание фосфора в фосфиде меди зависит от условий и в среднем составляет 12%. Результаты лабораторных исследований проверены в укрупненно-лабораторных и опытно-промышленных условиях на фосфорном заводе ДПО «Химпром».

В работе [66] удалось получить фосфид никеля аналогичным способом. При катодной поляризации дисперсного желтого фосфора в присутствии ионов никеля (II) в растворе образуется порошок фосфида никеля. Опыт проводили следующим образом. В электролит состава, г/л: сульфат никеля – 99,2, борная кислота – 19,84, хлорид натрия – 19,72 добавляют желтый элементарный фосфор. Электролиз ведут при температуре 50-900С и катодной плотности тока 800- А/м2 с интенсивным перемешиванием. В качестве анода применяют никелевую пластину, катода – нержавеющую сталь. В качестве донора фосфора можно применять отходы фосфорного производства фосфорный шлам. После проведения опыта раствор фильтруют и сепарируют на магнитном сепараторе (так как полученный фосфид никеля обладает магнитными свойствами), отделяя твердый продукт от других компонентов.

Выход продукта превышает 90%. Рентгенофазовый и химический анализы показывают, что полученный продукт соответствует составу Ni2P. Также показано, что аналогичным образом можно получить фосфид кобальта [67].

6.2. Электросинтез фосфорной кислоты.

В работах [68, 69] показана возможность получения фосфорной кислоты при анодном окислении элементарного фосфора. При оптимальных условиях фосфор на графитовом аноде в растворе хлорида натрия окисляется до фосфат-иона полностью с высоким выходом по току, а в растворе серной кислоты и сульфата натрия элементарный фосфор на аноде окисляется с очень низким выходом по току. Это предположительно объясняется тем, что при электролизе раствора хлорида натрия на нерастворимом аноде происходит первичная электрохимическая реакция разряда ионов хлора:

электролите, подвергается гидролизу:

Константа равновесия реакции:

25 0С составляет 3,9 · 10-4 [15]. С повышением концентрации при ионов хлора и водорода равновесная концентрация хлорноватистой кислоты снижается. Таким образом, фосфор в анодном пространстве окисляется хлором и хлорноватистой кислотой:

в которых, как видно, вновь образуются (регенерируются) ионы хлора, т.е. процесс протекает каталитически по схеме:

С повышением температуры раствора степень окисления фосфора возрастает, несмотря на то, что снижается растворимость хлора. На основе этого можно полагать, что основным окисляющим агентом является атомарный хлор в момент образования. Зависимость степени окисления фосфора от плотности тока на аноде проходит через максимум в области 300 А/м2. Понижение степени окисления фосфора при высоких плотностях тока, вероятно, обусловлено усилением молизации активного атомарного хлора и удалением его из сферы реакции.

Как известно, чистые и сверхчистые металлы, широко потребляемые в полупроводниковой и электровакуумной технологии, получают из их гидридов. В этой связи всесторонне ведутся работы по получению гидридов металлов, в том числе арсина.

Наиболее распространенным способом получения арсина является разложение арсенидов металлов водой или кислотами:

или восстановление кислородсодержащих соединений тетрагидроборатом натрия в водной среде:

Эти методы имеют ряд недостатков. Например, требуется предварительное приготовление арсенидов и их измельчение, кроме того, получаемый газ содержит лишь 10-20% арсина и т.д.

В настоящее время арсин получают электрохимическими способами. Выход арсина составляет 60-65%. Основными недостатками указанного способа являются то, что в качестве побочного продукта образуется мышьяк, который в дальнейшем не участвует в электродной реакции образования арсина. Кроме того, соединения мышьяка (III), в частности As2O3, имеют относительно низкую растворимость (4,44 г в концентрированные растворы и повысить производительность процесса.

Поэтому целесообразно использование растворов мышьяка (V), так как растворимость пентаксида выше в 15 раз и более. Но следует отметить, что мышьяк (V) электрохимически малоактивен. Поэтому авторы работ [70,71] рассмотрели возможность электрохимического получения арсина электролизом растворов мышьяка (V). Как было указано, скорость восстановления его резко возрастает в присутствии титана (IV). Однако в данном случае основная часть мышьяка выделяется в виде элементарного. В этой связи авторами [70] изучено влияние окислительно-восстановительных систем Cr (III) на образование арсина при восстановлении пятивалентного мышьяка.

Электрохимическим путем арсин получали в термостатированном электролизере с катодом из нержавеющей стали (1X8Н1ОТ) и со свинцовым анодом. Для предотвращения смещения катодного и анодного газов анод был помещен под колпак, выходящий наружу электролизера. Для улавливания арсина над раствором продували аргон. Образующийся арсин поступал в ловушку с титрованным раствором йода, по изменению концентрации которого рассчитывали количество арсина. Хром (III) вводили в раствор в виде сульфата хрома или гидроксида, осажденного из хлорида хрома (III).

На основе выводов о механизме влияния титана (IV) на восстановление селена (VI), теллура (VI) и мышьяка (V) авторы [70,70] полагают, что в присутствии системы Cr (III) – Cr (II) на катоде первоначально протекает реакция восстановления иона хрома (III):

Образующиеся ионы хрома (II) в прикатодном слое взаимодействуют с мышьяком (V) не с образованием мышьяка (III), а с образованием арсина, так как система Cr (III) – Cr (II) имеет более отрицательный потенциал, чем система Ti (IV) – Ti (III):

при этом ионы хрома (III) регенерируются и таким образом, реализуется каталитический цикл. Стандартные потенциалы системы Cr (III) – Cr (II) и AsО43- - AsО3-4, соответственно, равны -0,408 В и +0, В. Ниже приведена зависимость выхода арсина и элементного мышьяка от соотношения хрома (III) и мышьяка (V) при i – 400 А/м2;

As(V) - 60 г/л;

Влияние соотношения хрома (III) и мышьяка (V) на выход арсина и мышьяк Как видно из экспериментальных данных, в присутствии ионов хрома (III) выход арсина резко увеличивается, следует отметить, что при этом в небольшом количестве образуется элементный мышьяк. При высоких плотностях тока, наряду с выделением арсина усиливается скорость побочной реакции выделения водорода, что снижает выход целевого продукта. В оптимальных условиях выход вещества составляет 52-61%.

Анализ полученных данных позволяет предположить, что аналогичным образом можно получить гидриды серы, селена, теллура и т.д. В настоящее время в этом направлении ведутся работы.

Современное состояние исследований в области электросинтеза Во второй половине прошлого столетия большое внимание уделялось исследованию электродных процессов, протекающих при синтезе неорганических и органических соединений. В этой связи в настоящее время в химической технологии для получения продуктов, необходимых для химических и металлургических производств, а также народному хозяйству, достойное место принадлежит электрохимической технологии. Так, электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов в очень большом количестве получают едкие щелочи, водород хлор; электролизом щелочного раствора воды получают водород, кислород и тяжелую воду. Также на основе электросинтеза в промышленных условиях получают соединения хлора: гипохлориты, хлораты, перхлораты и хлорную кислоту; соединения марганца: активный диоксид марганца:

перманганаты; надсерную кислоту и ее соли и из них пероксид водорода, а при электроокислении гексацианоферрата (II) калия электровосстановления на катоде можно синтезировать например, такие продукты, как гидросульфит натрия и гидроксиламин.

В течение последних 30-40 лет опубликованы следующие монографии и учебники – Якименко Л.М., Серышева Г.А.[4], Джафарова Э. Томилова А., Фиошина М [5], Фиошина М.Я. [1], Теодорадзе Г.А., Аврерьякова Н.М. [7], Фиошина М.Я., Смирнова М.Г.

[8], Фиошина М.Я., Павлова В.В. [9 ], Зарецкого С.А., Сучкова В.Н., Животинского П.В.[108 ] и др.

Как показали литературные поиски, за последние 10 лет новых монографии в этом направлении нет. Но имеется ряд публикаций.

В научно-исследовательских институтах и высших учебных заведениях Республики Казахстан, исследовательские работы в области синтеза неорганических соединений в основном проводились в Химико-металлургическом институте им. Д.Н. Абишева (г. Караганда), Казахском Национальном университете им. аль-Фараби (г. Алматы), Международном Казахско-Турецком университете им. Х.А. Ясави (г.

Кентау) и в Институте органического катализа и электрохимии им.

Д.В. Сокольского (г. Алматы). Научно-исследовательские работы в области электрохимического синтеза органических соединений проводятся в Институте Органического синтеза и углехимии (г. Караганда).

Казахстанскими учеными разработаны принципиально новые электрохимические методы синтеза следующих соединений, новизна которых защищена авторскими свидетельствами СССР и патентами Республики Казахстан: Cu2O [16], CuO[14,15], CuCl[17], CuSiO3[18,19], PbSO4[21], Cu2Se и Ag2Se[22], Na2S [38 ], Na2Sn [29], H2S [29], Na2S2O3[31], Na2SO3 [28], Na2TeO4[36], Cu2S [38], платинахлористоводородной кислоты [49], хлорида палладия [48], тетрапалладиата (II) калия [47], Ti2(SO4) [58], TiCI3 [51], Ti(SO4)2 [60], TiCI4 [59], (NH4)2 [TiO(SO4)2] [61], Na2WO [64], парамолибдата аммония [62], фосфида меди [65], фосфида никеля [66], фосфида кобальта [67 ], AsH3 [70] и др.

Учеными ближнего и дальнего зарубежья разработан ряд электрохимических методов синтеза неорганических соединений:



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 13 |
 


Похожие работы:

«УТВЕРЖДАЮ Декан факультета агрохимии и почвоведения, профессор Л.М. Онищенко _ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины: Бухгалтерский учет по направлению 110101 Агрохимия и агро-почвоведение для специальности 110101.65 Агрохимия и почвоведение Факультет агрохимии и почвоведения Ведущая кафедра теории бухгалтерского учета Дневная форма обучения Вид учебной работы Курс, Всего часов семестр Лекции 5, IХ 18 Практич.занятия (семинары) 5, IХ 12 Всего аудиторных занятий 5, IХ 30 Самостоятельная работа...»

«Молекулярная биология клетки 2 Molecular Bruce Alberts, Dennis Bray, Biology Julian Lewis, Martin Raff, of the Cell Keith Roberts, James D. Watson SECOND EDITION Garland Publishing, Inc. New York London 3 Б. Албертс Д. Брей Дж. Льюис М. Рэфф К. Робертс Дж. Уотсон МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ В 3-х томах 1 Перевод с английского канд. биол. наук Т.Н. Власик канд. биол. наук В. П. Коржа, канд. биол. наук В.М. Маресина, Т.Д. Аржановой, Г. В. Крюковой под...»

«ТЕПЛОТЕХНИКА Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) всех форм обучения   Самостоятельное учебное электронное издание Сыктывкар 2012 1 УДК 621.1.016 ББК 31.3 Т34 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой теплотехники и гидравлики Сыктывкарского лесного института 11 мая 2012 г. Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского лесного...»

«Кафедра химии БИОХИМИЯ С ОСНОВАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ СД(М).Ф.6 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Направление 050100.62 Естественнонаучное образование Профиль Химия (Квалификация: Бакалавр естественнонаучного образования) КРАСНОЯРСК 2011 УМКД составлен к.х.н., доцентом Г.И. Золотаревой, ст. преп. В.А. Бересневым Обсуждён на заседании кафедры химии: 06 мая 2009 г., протокол №12 Заведующий кафедрой Л.М. Горностаев Одобрено научно-методическим советом специальности: 04 июня 2009 г....»

«Mental Chemistry by Charles F. Haanel Copyright © 2006 by Anthony R. Michalski/Kallisti Publishing Original edition was published in English by Kallisti Publishing, USA This Russian edition was published by arrangement with Kallisti Publishing, US. Все права зарезервированы, включая право на полное или частичное воспроизведение в какой бы то ни было форме. © София, 2009 ISBN 978-5-91250-992-6 © ООО Издательство София, 2009 Предисловие издателя......................... 7...»

«Кафедра кристаллографии и кристаллохимии Курсовая работа Студентки 105 группы Радченко Кристины Андреевны Выращивание кристаллов алмаза Научный руководитель: к.х.н. Волкова Е.А. Москва 2013 Введение3 Глава 1. История 4 Глава 2. Структура и свойства кристаллов алмаза 8 2.1 Структура алмаза 8 2.2 Свойства алмаза_ 9 2.2.1 Морфология кристаллов 9 2.2.2 Химический состав 10 2.2.3 Физические свойства_ 10 2.2.4 Оптические характеристики_11 Глава 3. Месторождения алмаза_12 3.1 Месторождения и добыча_...»

«ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 280200.62 Защита окружающей среды всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2012 УДК 547 ББК 24.2 О-64 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии Сыктывкарского лесного института 6 июня 2012 г. Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского...»

«Фундаментальные проблемы антикризисного развития российского финансового рынка Аналитический доклад Москва - 2009 2 СОДЕРЖАНИЕ АННОТАЦИЯ ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ 1. МИРОВОЙ ФИНАНСОВЫЙ КРИЗИС – ОСНОВНОЙ ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ СРЕДНЕСРОЧНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ РФ 1.1. Типы и иерархия кризисов 1.2. Фундаментальные причины мирового финансового кризиса 1.3. Фундаментальные причины кризиса в России 2. АПРЕЛЬСКИЙ (2009 Г.) САММИТ G20 В ЛОНДОНЕ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ИТОГИ 2.1. Подготовка...»

«Раздел I. Общие положения Глава 1. Основные положения Статья 1. Основные понятия В настоящем Кодексе используются следующие основные понятия: вода - химическое соединение водорода и кислорода, существующее в жидком, твердом и газообразном состояниях; воды - вся вода, находящаяся в водных объектах; поверхностные воды - воды, постоянно или временно находящиеся в поверхностных водных объектах; подземные воды - воды, в том числе минеральные, находящиеся в подземных водных объектах; водные ресурсы -...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.