WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |

«...»

-- [ Страница 6 ] --

Растворимость его невысокая, в этой связи при насыщении раствора селенид-ионами это соединение начинает выпадать в осадок в виде белых игольчатых кристаллов. В атмосфере воздуха моноселенид натрия неустойчив и переходит в полиселенид, окрашиваясь в характерный красный цвет. Интересно отметить, что в растворах гидроксидов лития, калия получить кристаллы соответствующих моноселенидов катодным восстановлением не удалось, и число волн при изменении потенциала во времени на платиновом электроде в растворах LiOH и KOH не превышало трех.

3.3. Синтез полисульфида калия с использованием композиционного сера-графитового электрода Предложен способ изготовления композиционного электрода, в составе которого сера проявляет электрохимическую активность /31/. Сераграфитовый электрод может изготавливаться в виде различных модификаций, имеющих форму пластин, цилиндра, состав и форма его позволяют проводить электролиз при плотностях тока 5-600 А/м2. В процессе электролиза при плотностях тока выше указанного интервала графит осыпается на дно электролизера. При поляризации данного электрода как постоянным, так и переменным током максимальная электропроводность его и электрохимическая активность серы наблюдаются при весовом соотношении графита и серы 35-50 и 65-50 % соответственно.

В ходе предварительных экспериментальных исследований установлено, что без наложения поляризации при комнатной температуре сера-электрод практически не растворяется. Анализ исследуемого раствора показал, что конечными продуктами растворения в следовых количествах являются сульфид-ионы, а при повышении температуры до 600С наблюдается незначительное образование тиосульфат- и сульфит-ионов.

Эксперименты проводили в стеклянном электролизере, с разделением электродных пространств катионитовой мембраной МК-40, в щелочных растворах [25-29]. Электролиз проводили в гальваностатических условиях, с продолжительностью 0,5 ч при различных температурах. Анодом служил графитовый стержень, а в качестве катода – сера-графитовый композиционный электрод.

Как показали результаты исследований, при катодной поляризации в щелочном растворе наблюдается интенсивное растворение сераэлектрода, по реакции:

При протекании указанного процесса в условиях наших экспериментов не наблюдается выделение водорода. Прикатодное пространство в ходе электролиза приобретает желтую окраску, которая в зависимости от условий переходит в более насыщенный оранжевокрасноватый цвет, что обусловлено тенденцией к образованию длинных гомоцепей молекул серы -S-S-S-…-S. Интенсивность окраски раствора зависит от содержания адатомов серы в полисульфидах, т.е. чем выше содержание адатомов серы в полисульфидах, тем ярче выражена окраска раствора.

В ходе электролиза элементарная сера восстанавливается с образованием полисульфид-ионов. В исследуемом растворе в следовых количествах присутствуют и тиосульфат-ионы (S2O32-), образование которых возможно вследствие смещения равновесия в реакции диспропорционирования серы вправо, однако количество их слишком незначительно:

Влияние плотности тока на выход по току восстановления серы изучали в интервале 50-300 А/м2 при комнатной температуре в 1 М растворе КOH. Наибольший выход по току образования сульфид- и полисульфид-ионов наблюдается при низких плотностях тока (50- А/м2), а дальнейшее повышение плотности тока до 300 А/м2 приводит к значительному снижению выхода по току продуктов электролиза.

Максимальный выход по току образования сульфид-ионов наблюдается при плотности тока 50А/м2 и составляет - 99,9%. Кажущийся максимум выхода по току полисульфид-ионов, превышающий 100%, достигается при плотности тока 100 А/м2. Следует отметить, что кажущийся выход по току образования полисульфид-ионов, превышающий 100%, предположительно возможен вследствие протекания побочной химической реакции (3.1), не учтенной в расчетах.

На ход процесса электролиза существенное влияние оказывает концентрация раствора электролита. Зависимость выхода по току продуктов восстановления серы от концентрации щелочи в электролите изучена в пределах 1-5 М раствора КOH при комнатной температуре.

Повышение концентрации щелочи до 5 моль/л способствует интенсивному растворению сера-электрода и увеличению кажущегося выхода по току образования продуктов электролиза более 100%, что возможно также связано с высокой реакционной способностью гидроксил-ионов, активирующих поверхность сера-электрода.

Повышение температуры электролита в интервале 20-700 способствует значительной интенсификации процесса восстановления сера-электрода до моносульфид- и полисульфид-ионов, вследствие увеличения скорости диффузии ионов серы. Максимальный кажущийся выход по току образования сульфид-ионов достигается при температуре раствора 700С и составляет 103,2%. При повышении температуры содержание полисульфид-ионов в растворе также существенно увеличивается и при температуре 700С соответствует значению кажущегося выхода по току, превышающего 100%. Следует отметить, что увеличение температуры в процессе электролиза способствует усилению химической реакции.

Получена температурно-кинетическая зависимость (lgBT-1/T) рассчитана энергия активации, среднее значение которой составляет 6, кДж/моль, что свидетельствует о протекании электродных процессов в диффузионном режиме.

Дополнительные суждения о процессе растворения сера-электрода в щелочных растворах получены также на основании изучения влияния продолжительности электролиза на выход по току образования продуктов электролиза. Характер выхода по току моносульфид- и полисульфид-ионов различен и определяется продолжительностью электролиза.

Увеличение продолжительности процесса электролиза до 1,5 ч приводит к прямолинейному понижению выхода по току образования сульфид-ионов до 51,0%, тогда как максимальный выход по току-81,3% наблюдается при непродолжительном электролизе – 0,25 ч. Но следует отметить, что вышеуказанные опыты проводились без перемешивания электролита. Выход по току, превышающий 100%, является кажущимся и предположительно объясняется тем, что при продолжительной поляризации неметаллического электрода происходит насыщение раствора продуктами восстановления серы, что приводит к концентрационной поляризации, понижает диффузию ионов и, соответственно, уменьшается выход по току продуктов электролиза.

На основе экспериментов можно определить оптимальные параметры растворения сера-электрода с образованием сульфида калия.

Аналогичным образом можно получить сульфиды натрия и кальция.

Следует отметить, что полисульфиды щелочных металлов широко применяются в обогатительных фабриках и являются основным флотореагентом - сульфидизатором при флотационном обогащении руд цветных металлов.

Исследование электрохимического поведения сера-электрода с целью восстановления до сероводорода в кислых растворах дает возможность получения химически чистой серы, особенно необходимой в фармацевтической, радиотехнической и других отраслях промышленности. В этой связи, данные исследования весьма актуальны, т.к. в качестве исходного вещества можно использовать загрязненную различными органическими примесями техногенную серу, которая является отходом переработки нефтегазового сырья.

В работе [30] впервые исследовано электрохимическое восстановление элементарной серы с целью получения сероводорода в сернокислых растворах путем применения компактного композиционного электропроводного сера-электрода.

Эксперименты проводили в стеклянном электролизере с разделением электродных пространств катионитовой мембраной МК-40 в сернокислых растворах. Опыты проводили в гальваностатических условиях, с продолжительностью электролиза - 0,3 ч. Установлено, что на катоде параллельно протекают процессы восстановления элементарной серы до сульфид-ионов с образованием сероводорода и процесс выделения водорода.

Образовавшийся в катодном пространстве сероводород улавливали в 0,5 М растворе NaOH, определяли общее содержание серы и рассчитывали количество H2S.

Влияние плотности тока на выход по току образования сероводорода изучали в интервале 50-300 А/м2 в 1 М растворе серной кислоты при комнатной температуре. Максимальный выход по току восстановления серы наблюдается при низких плотностях тока (i=50 А/м2) и составляет 56%. Дальнейшее повышение плотности тока до 300 А/м2 приводит к понижению выхода по току образования сероводорода до 15%, что объясняется усилением доли побочного процесса выделения водорода.

Максимальный выход по току образования сероводорода наблюдается при концентрации серной кислоты в 1М растворе.

Установлено, что дальнейшее повышение концентрации серной кислоты в растворе приводит к понижению выхода по току образования газообразного сероводорода до 36%. Характер зависимости объясняется тем, что вследствие повышения концентрации серной кислоты в растворе увеличивается количество активных ионов водорода, разряд которых на катоде способствует усиленному выделению водорода и, соответственно, снижает выход по току образования сероводорода.

Результаты исследования влияния температуры электролита на выход по току образования сероводорода в 1 М растворе серной кислоты, показали, что изменение температуры в интервале 20-700С способствует возрастанию реакционной способности серы, что приводит к прямолинейному увеличению выхода по току образования сероводорода.

Максимальный выход по току образования сероводорода - 84% наблюдается при температуре 700С.

Изучено влияние продолжительности электролиза на выход по току образования сероводорода в 1М растворе Н2SO4 при различных температурах. Максимальный выход по току образования сероводорода достигается при продолжительности электролиза 1 ч и составляет 79% при комнатной температуре и 93% при температуре 600С.

3.5. Электросинтез тиосульфата натрия.

Использование композиционного сера-графитового электрода в качестве анода и поляризации его в гальваностатических условиях в растворах сульфита натрия показало, что сера в основном окисляется до тиосульфат-ионов [31,32]:

Анодное окисление серы сопровождается побочной реакцией выделения кислорода на аноде.

Максимальная скорость растворения сера-электрода и выход по току образования тиосульфат-ионов, равный 99,3%, наблюдается при концентрации сульфита натрия 3 моль/л. Повышение концентрации Na2SO3 в растворе до 3 моль/л способствует интенсивному растворению сера-электрода. Дальнейшее увеличение концентрации сульфита натрия до 5 моль/л приводит к усилению доли побочного процесса выделения кислорода на аноде и, как следствие, понижается выход по току образования тиосульфат-ионов. Возможно также, что с повышением концентрации сульфита натрия в электролите происходит перенасыщение раствора сульфит-ионами, которые затрудняют процесс диффузии.

Влияние плотности тока на процессы окисления сера-электрода изучали в интервале 50-300 А/м2 в 3М растворе Na2SO3 при комнатной температуре. При значениях плотности тока наблюдается высокий выход по току образования тиосульфат-ионов, который составляет - 99,3%. Дальнейшее повышение плотности тока приводит к понижению выхода по току, что предположительно объясняется усилением конкурирующего процесса выделения кислорода.

Возможно, что наблюдаемое кажущееся существенное понижение выхода по току образования тиосульфат-ионов происходит вследствие их окисления до сульфит-ионов кислородом, выделение которого усиливается при увеличении плотности тока.

Изменение температурного режима электролиза в интервале 20-700С при плотности тока 50 А/м2 в 3 моль/л растворе сульфита натрия приводит к постепенному понижению выхода по току образования тиосульфатионов до 71,7% через максимум (максимальный выход по току образования тиосульфат-ионов наблюдается в пределах температур 20С и соответствует значению 99,3%).



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |
 


Похожие работы:

«Учебно-исследовательская работа по химии Тема: Исследование чая Ф.И.О. учащегося: Иванова Оксана Вячеславовна Группы 80 по профессии Продавец, контролер-кассир Научный руководитель Куль Татьяна Николаевна, преподаватель химии, биологии, экологии Высшей категории, стаж работы 17 лет. Залари - 2010 Учебно-исследовательская работа. Тема: Исследование чая. Обучающаяся 80 группы, ОГОУ НПО ПУ№50, профессия Продавец, контролер-кассир Иванова О.В. Содержание Введение Основная часть 3 Глава 1. Чай как...»

«Роль памятников природы в сохранении флористического и фитоценотического разнообразия (на примере Беляевского района Оренбургской области). ВЫПОЛНИЛА: студентка 1 курса химико-биологического факультета (кафедра общей биологии) Алпацкая Татьяна НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: Калмыкова Ольга Геннадьевна к.б.н.,научный сотрудник Института степи УрО РАН, преподаватель кафедры общей биологии ОГУ Оренбург – 2010 Введение Сохранение видового разнообразия растительного покрова является в настоящее время очень...»

«ДОПУЩЕНО МИНИСТЕРСТВОМ ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ ДЛ Я СТУДЕНТОВ УНИВЕРСИТЕТОВ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ВУЗОВ ПО С П Е Ц И А Л Ь Н О С Т И ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ M B Г О Р П Е HKD Б Л З И ПЕНИЙ О ЕН (ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О БАКТЕРИОЗАХ РАСТЕНИЙ) ТРЕТЬЕ ИСПРАВЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ ИЗДАНИЕ 4— 3— 7 178— 66 ' За 5 лет, прошедшие со времени выхода в свет второго издания настоящей книги, особенно много исследовались вопросы использо­ вания антибиотиков для борьбы с...»

«Э. И. КОЛЧИНСКИЙ, А. В. КОЗУЛИНА БРЕМЯ ВЫБОРА: ПОЧЕМУ В. И. ВЕРНАДСКИЙ ВЕРНУЛСЯ В СОВЕТСКУЮ РОССИЮ?* О людях речь идет, а люди Богов не сами ли творят? А. Твардовский Феномен В. И. Вернадского, выявленный А. В. Лапо [1; 2], состоит и в том, что уже более 30 лет по экспоненте растет интерес к его жизни, научному творчеству и общественно-политической деятельности. В конце 60-х гг. взрыв публикаций о биогеохимических трудах Вернадского был вскоре дополнен — под влиянием книг И. И. Мочалова [3; 4]...»

«Ю.В. Петров ФИЛОСОФИЯ КУЛЬТУРЫ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2010 ББК 87.2 УДК 130.2 П 30 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ ИЗДАНИЯ ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА: проф. Г.Е. Дунаевский – председатель коллегии, проректор ТГУ; с.н.с. М.Н. Баландин – ответственный редактор издания, зам. председателя коллегии; с.н.с. В.З. Башкатов – член коллегии ЧЛЕНЫ КОЛЛЕГИИ, РУКОВОДИТЕЛИ НАУЧНЫХ РЕДАКЦИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ: д.т.н., проф. А.А. Глазунов – научная редакция Механика, математика; д.т.н., проф....»

«Люди, нефть, птицы Обзор мирового опыта спасения птиц при нефтяном загрязнении ПОДГОТОВЛЕНО В РАМКАХ ПАРТНЕРСТВА Люди, нефть, птицы Обзор мирового опыта спасения птиц при нефтяном загрязнении Авторы благодарят членов Союза охраны птиц России С. Л. Смирнову и В. В. Романова, чья преданность делу спасения птиц вдохновляла их на создание этого пособия, В. А. и Е. В Зубакиных, также оказавших большую поддержку этой работе, докт. биол. наук Ю. В. Краснова за ценные советы и рекомендации при...»

«Сергиенко Любовь Ивановна Библиографический указатель Волжский 2014 Сергиенко Любовь Ивановна : библиографический указатель /под ред. З.И. Жидких/ ; Библиотека ВГИ (филиал) ВолГУ. - г. Волжский, 2014 г. - ??? с. Библиографический указатель литературы составлен в связи с юбилеем Любови Ивановны Сергиенко - доктора сельскохозяйственных наук, профессора ВГИ (филиала) ВолГУ. Указатель содержит перечень работ ученого за период 1969—2013 гг. Принцип расположения материала — хронологический, внутри...»

«Серия: III Рейх. Мифы и правда Издательство: Яуза-Пресс 2008 г. Нацисты пытались регламентировать все стороны жизни подданных Третьего Рейха, в том числе и самые интимные, потаенные области человеческих взаимоотношений. Под жесткий контроль попало все: добрачные половые связи, супружеская жизнь, рост рождаемости и качество новорожденных, проституция и гомосексуализм. Целью такой политики было разведение элитного человеческого материала - будущей расы господ, призванной править миром. Это...»

«Согласовано Рассмотрено Утверждаю на заседании методического на заседании методического Директор МБОУ Лицей №2 объединения гуманитарного совета _Т.Р.Фарберова цикла _ _ Протокол №_ Протокол №_ Приказ № _ 2013г. от _ _2013г. от _ _2013г. Рабочая программа по учебному предмету Химия 8 класс 2013 – 2014 учебный год Составитель: Хисамова А.В., учитель биологии и химии Нижневартовск 2013 СОДЕРЖАНИЕ 1) Пояснительная записка. 2) Общая характеристика учебного предмета, курса. 3) Описание места...»

«Утверждено: Согласовано: Рассмотрено: Директор О.Б.Анянова Зам. директора по УР на заседании МО Приказ № _ протокол № сентября 2013 г. _2013 г _2013 г руководитель МО РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ХИМИИ 10А, 11А классы (профильный уровень) Составитель: Емельянова Г. В., учитель химии, высшая квалификационная категория г. Колпашево 2013 год 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Изучение химии на базовом уровне среднего (полного) общего образования Программа предназначена для обучающихся 10-11 классов. Программа...»






 
© 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.