Синтез хлоратов и перхлоратов

 
1 105 106 107 108 109 116
RU Бывший генералиссимус #16.05.2017 14:25  @Xan#16.05.2017 13:40
+
-
edit
 
Xan> Что такое (в паспорте китайского хлористого аммония) "appearance of solution 3"?

ты будешь смеяться, но "внешний вид раствора" :)
 49.0.2623.11249.0.2623.112
KZ Xan #16.05.2017 17:44  @Бывший генералиссимус#16.05.2017 14:25
+
-
edit
 

Xan

координатор

Xan>> Что такое (в паспорте китайского хлористого аммония) "appearance of solution 3"?
Б.г.> ты будешь смеяться, но "внешний вид раствора" :)

Вопрос в том, что такое "3"?

В паспорте, как и следовало ожидать, примесей очень мало, тысячные и менее. "Analytic reagent"
И ни про какую органику вообще молчок.

А ведь какая-то xepня на фильтре остаётся.
Можно попробовать фильтровать по несколько раз. Предварительно какой-нибудь мути туда добавив для связывания ПАВ.
Например, гидроокиси железа.
 53.053.0

Naib

опытный

Xan>>> Что такое (в паспорте китайского хлористого аммония) "appearance of solution 3"?
Б.г.>> ты будешь смеяться, но "внешний вид раствора" :)

Возможно, это какой-то из отходов синтеза. Скажем, октадециламина. Впрочем, раствор последнего в керосине иногда применяется как гидрофобизатор и сам по себе. Кроме железа можно попробовать активированный уголь.
 58.0.3029.9658.0.3029.96
RU Бывший генералиссимус #16.05.2017 21:31  @Xan#16.05.2017 17:44
+
-
edit
 
Xan>>> Что такое (в паспорте китайского хлористого аммония) "appearance of solution 3"?
Б.г.>> ты будешь смеяться, но "внешний вид раствора" :)
Xan> Вопрос в том, что такое "3"?

номер описания в каталоге описаний внешних видов растворов :)

Xan> В паспорте, как и следовало ожидать, примесей очень мало, тысячные и менее. "Analytic reagent"
Xan> И ни про какую органику вообще молчок.

Паспорта у китайских реактивов часто не имеют с ними ничего общего.

Xan> А ведь какая-то xepня на фильтре остаётся.
Xan> Можно попробовать фильтровать по несколько раз. Предварительно какой-нибудь мути туда добавив для связывания ПАВ.
Xan> Например, гидроокиси железа.

Кипяти раствор. Правда, надо кипятить максимально концентрированный, чтобы температура кипения была выше и всё это коагулировало быстрее. С аммиачкой фокус очень хорошо проходит, т.к. там температуру кипения можно поднять выше полутора сотен.
 11.011.0
RU Бывший генералиссимус #17.05.2017 12:00  @Бывший генералиссимус#14.05.2017 21:13
+
-
edit
 
Б.г.> Сделал свинцовый, вместо титанового.
Свинцовый катод в электролите почернел. Красивый чёрный оттенок. Это бы ничего, но чёрная муть с него немножко сыплется, и это нервирует. Похоже, что это PbO2. Похоже, что он окисляется гипохлоритом, несмотря на катодный потенциал. Это противоречит тезису об отсутствии восстановления на свинцовом катоде. Ничего не понимаю. Возможно, это оксид сурьмы, которой легируют аккумуляторный свинец.
Принёс с работы 2 точных резистора на 0,2 ома каждый. Сделал шунт, включил, с шунтом 0,1 ома ток получается ровно 4 ампера. Это 2/3 от номинала для моего анода. Без шунта, понятно, больше, непонятно, на сколько больше. Сегодня возьму ещё пару таких же резисторов, соединю все 4 параллельно, сравню.
С шунтом на 0,1 ома падение напряжения непосредственно на ячейке - 4,35 вольта, на шунте ещё 0,40, ещё 0,37 падает на остальных проводах и крокодилах - на выходе БП 5,12 вольта.
При 4 амперах ждать результата нужно 19 суток, из них три уже позади.

Народ, кто занимался этим процессом, насколько падает уровень электролита за это время? Масса, понятно, меняется слабо, т.к. улетучивается, в основном, водород, которого в воде по массе 1/9. Кстати, не пахнет совершенно, это является косвенным свидетельством большого pH, что должно приводить к снижению выхода по току в 1,5 раза, если верить источникам...
 49.0.2623.11249.0.2623.112
KZ Xan #17.05.2017 13:00  @Бывший генералиссимус#17.05.2017 12:00
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> С шунтом на 0,1 ома падение напряжения непосредственно на ячейке - 4,35 вольта, на шунте ещё 0,40, ещё 0,37 падает на остальных проводах и крокодилах - на выходе БП 5,12 вольта.

Провода надо толстые, они много жрут.
Но зато можно провода использовать как шунт.
Правда, немножко температурозависимый. :)
В конце перхлоратной ток может совсем ослабеть, если БП не поменять.

Б.г.> Народ, кто занимался этим процессом, насколько падает уровень электролита за это время?

На 58.44 г NaCl надо 163 г воды — это насыщенный раствор при 20 градусах.

И 6.7002 ампер*суток при КПД 100%, или примерно 7.5 при КПД = 90%.

При этом 72 грамма воды израсходуются с пользой, граммов 15 улетит без пользы (потери и испарение в потоке водорода).
Останется граммов 75 воды.
Концентрация ПХН получится 62%.


(58.44 + 163) / 1.208 = 183.3 см3 — исходный

(122.44 + 75) / 1.536 = 128.6 — ПХН

128.6 / 183.3 = 0.7016

Ну вот, может до 0.7 усохнуть.

Если в арихметике не запутался! :)
 53.053.0
RU Бывший генералиссимус #17.05.2017 13:06  @Xan#17.05.2017 13:00
+
-
edit
 
Xan> В конце перхлоратной ток может совсем ослабеть, если БП не поменять.

Выкину все шунты (ну, поставлю замыкатель шунта) и поставлю очень толстые провода :) БП менять пока не хочу, 5 вольт должно хватать, при разумном подходе к проводам, в промышленности и 5-то бывает редко.

Xan> 128.6 / 183.3 = 0.7016
Xan> Ну вот, может до 0.7 усохнуть.

Т.е., несколько больше четверти, но заметно меньше трети...
 49.0.2623.11249.0.2623.112

Xan

координатор

Naib> Кроме железа можно попробовать активированный уголь.

Попробовал.
Сделал 400 мл раствора, вскипятил, пена попёрла.
Бросил таблетку аптечного угля, он там распался, пены стало меньше.
Не дожидаясь бросил ещё одну таблетку, это, пожалуй, зря.
Пена уменьшилась до нуля.
Охладил, профильтровал.
Фильтр, конечно, хорошо забился углем, капал медленно.
Но раствор получился прозрачным, никаких претензий.
Надо будет следующую рабочую порцию углем обработать.
 53.053.0
KZ Xan #18.05.2017 14:32  @Бывший генералиссимус#14.05.2017 22:31
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> Ну, можешь уже сказать, получается ли с нашатырём лучше?
Б.г.> 1. Больше выход?
Б.г.> 2. Чище продукт?
Б.г.> 3. Удобнее процесс?

Из теоретических 1945 граммов получил 1774 мокрых кристаллов. Там 1...2 процента воды.
1945 - 0.985 * 1774 = 198 граммов потерь.
Это как раз соответствует расчётным при вымораживании.

В два этапа — сначала в холодильнике, получилось 1550 граммов, потом в морозильнике, получилось 224.

Теперь можно эти 4 литра маточника упарить, выжать соль, и остаток смешать со следующей порцией.
Но не хочется!!! :D

ЗЫ

В отжималке у меня при очередной сборке загнулся фитиль, пришитый к тряпичному конусу. Так, что он повис в воздухе, не касаясь ниток, которые должны фитилить жидкость дальше в трубку. Кстати, длина ниток 60 см, не как на рисунке.)
(Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#31.01.12 21:54])
В результате жидкость собиралась на фитиле жирными каплями и лениво капала. Вместо того, чтоб усасываться нитками.
И так ночь всё это простояло.
Утром поправил — так за пару часов из кристаллов вытекло дополнительно 20 граммов жидкости.
Такая мелочь, казалось бы! :)
 53.053.0

Naib

опытный

Xan> Фильтр, конечно, хорошо забился углем, капал медленно.
Xan> Но раствор получился прозрачным, никаких претензий.
Xan> Надо будет следующую рабочую порцию углем обработать.

Когда мне нужно было фильтровать много раствора, я использовал кухонную салфетку (вроде, целлюлозную) для вытирания со стола. Её толщина где-то 3-4 мм и она играет роль неплохого объёмного фильтра. По крайней мере, скорость её забивания где-то в 5-7 раз меньше, чем у бумажных фильтров.

"Ленивый", но весьма производительный фильтр сделал из 5-л пластикового ведра. Прорезал в нём несколько отверстий, закрыл их салфеткой, сверху присыпал песком (чтобы под края не подсачивалось) и повесил над бочонком-приёмником. На ночь наливал примерно 4,5 литра раствора, к утру он обычно целиком фильтровался. Из слегка удивительного - падающие капли выбивали некую фракцию брызг, которая улетала примерно на метр, заляпывая всё вокруг.
 58.0.3029.9658.0.3029.96
RU Бывший генералиссимус #18.05.2017 23:44  @Xan#17.05.2017 13:00
+
-
edit
 
Xan> И 6.7002 ампер*суток при КПД 100%, или примерно 7.5 при КПД = 90%.
Слушайте, люди, ведь к платине подключается плюс источника, а к железу/графиту/свинцу/титану - минус?
Я не стебусь, я серьёзно спрашиваю, от отчаяния, почему у меня в катоде контакт пропадает, почему свинец слоем окисла покрылся?

Я сегодня с работы пришёл - тока нет. Ну, то есть, миллиампер 50 всего. Вынул, помыл электроды, профильтровал электролит заодно - он что-то помутнел слегка, - воткнул всё, как было - снова 4 ампера. Сейчас чуть меньше.
 11.011.0
CA pinko #19.05.2017 01:36  @Бывший генералиссимус#18.05.2017 23:44
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

Б.г.> Я не стебусь, я серьёзно спрашиваю, от отчаяния, почему у меня в катоде контакт пропадает, почему свинец слоем окисла покрылся?

Если электролит попадает туда как туман - гальванический эффект из разных металлов?

Тоже что еще я наблюдал - может быть, а может и не быть связано с твоим проблемом ...

Атмосфера в реакторе непосредственно над электролитом представляет собой смесь тумана соляной воды и хлора (возможно также кислорода?), но она очень коррозийная.

Картина ниже - из моего маленького реактора для хлораты. Стержни из нержавеющей стали 316 (морской класс) и они все еще разъедается прямо над электролитом. Обрати внимание, что коррозия глубже выше в атмосфере реактором - не знаю причину этого.

Покрытие стали горячим клеем полностью (или почти полностью) препятствует коррозионному воздействию атмосферы. Острая линия - это место начала клея.

П.с. Интересным наблюдением является то, что эффекты водородного охрупчивания в тонкой стали (или титане), были очень серьезными на этом электроде. Нержавеющая сетка стала настолько хрупкой, что даже держась рукой за электрод и сетку сломался как тонкий графит.
Прикреплённые файлы:
EL03.jpg (скачать) [1418x1800, 636 кБ]
 
EL00.jpg (скачать) [3483x1665, 0,98 МБ]
 
 
 53.053.0
Это сообщение редактировалось 19.05.2017 в 02:06
MX Xan #19.05.2017 06:26  @Бывший генералиссимус#18.05.2017 23:44
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> Слушайте, люди, ведь к платине подключается плюс источника, а к железу/графиту/свинцу/титану - минус?

Да.
На катоде должно выделяться много газа, на аноде очень мало.
Визуально можно определить.

В детстве даже определяли полярность: два одинаковых проводка зажимаешь мокрыми пальцами, который "шевелится", тот с водородом, минус.
 53.053.0
RU Бывший генералиссимус #19.05.2017 10:55  @pinko#19.05.2017 01:36
+
-
edit
 
Б.г.>> Я не стебусь, я серьёзно спрашиваю, от отчаяния, почему у меня в катоде контакт пропадает, почему свинец слоем окисла покрылся?
pinko> Если электролит попадает туда как туман - гальванический эффект из разных металлов?

У меня тоководы сделаны из толстого обмоточного провода ПЭВ-2 диаметром 1,2 и 2 мм. Поверх лаковой изоляции ещё запакованы в термоусадочную трубку, она из ПВХ и к электролиту достаточно стойка. Поэтому над жидкостью всё нормально, проблема с рабочими поверхностями. Провод там, где он зачищен от изоляции, был облужен чистым свинцом, без олова, при повышенной температуре. Потом залит в свинцовую пластину.

Так что чернеет рабочая поверхность свинца. Свинец же не образует гидридов так, как никель и титан?

pinko> Покрытие стали горячим клеем полностью (или почти полностью) препятствует коррозионному воздействию атмосферы. Острая линия - это место начала клея.

Ну, да, Hot Glue - это, обычно, сополимер ПВХ и полиэтилена. Он достаточно стоек к разной химии. Но чистый пластифицированный ПВХ, из которого делают термоусадки, тоже довольно стоек.

pinko> П.с. Интересным наблюдением является то, что эффекты водородного охрупчивания в тонкой стали (или титане), были очень серьезными на этом электроде. Нержавеющая сетка стала настолько хрупкой, что даже держась рукой за электрод и сетку сломался как тонкий графит.

Да, я читал про охрупчивание титанового катода в таких реакторах.
 49.0.2623.11249.0.2623.112

Xan

координатор

Xan> Из теоретических 1945 граммов получил 1774 мокрых кристаллов. Там 1...2 процента воды.

Это я слишком много оптимизма проявил! :D

Фактически из 706 г мокрых кристаллов получилось 665 г сухих — 41 / 706 = 5.8%

1945 - 0.94 * 1774 = 277

Потери на 85 граммов больше теории, примерно.
 53.053.0
RU Бывший генералиссимус #19.05.2017 17:03  @Бывший генералиссимус#13.05.2017 00:55
+
-
edit
 
Б.г.> Я считал по площади анода, нормальный ток для него - 6 ампер. Надо что-то предпринимать! :)
Ну, в итоге, мы пришли к консенсусу, что 3,6 ампера - это нормально для банки 1,5 литра, больше не стоит. Для непрерывного контроля тока из закромов был извлечён индикатор уровня записи М476/1, и через резистор 1,3 кОм подключён к шунту сопротивлением 0,05 Ом. При таком сочетании ток полного отклонения - около 4 ампер. Опять профильтровал электролит.
Я понимаю, что фильтровать электролит не следует, это удаляет из него растворённый, но непрореагировавший хлор, и разрушает гипохлорит на вате фильтра, но не могу ничего поделать - мне психологически комфортнее, если в электролите никакой мути (ну, кроме пузырьков водорода) не наблюдается.
 58.0.3029.11058.0.3029.110
CA pinko #19.05.2017 17:23  @Бывший генералиссимус#19.05.2017 17:03
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

Б.г.> Я понимаю, что фильтровать электролит не следует, это удаляет из него растворённый, но непрореагировавший хлор, и разрушает гипохлорит на вате фильтра...

Потери незначительны. Электролит настолько щелочной, что разрушается минимальное количество гипохлорита. Что касается хлора - свободный хлор также минимален.

Б.г.> Я считал по площади анода, нормальный ток для него - 6 ампер. Надо что-то предпринимать! :) Ну, в итоге, мы пришли к консенсусу, что 3,6 ампера - это нормально для банки 1,5 литра, больше не стоит.

Если нагрев вызывает беспокойство, тогда можно поставить реактор в ведро с водой ка я сделал на картинке. Что касается износа платины при более высоких плотностях тока - при 0,4 А/см2 износ согласно книгам составляет около 0,5-1 г/тон. :D

 53.053.0
BY Naib #19.05.2017 21:00  @Бывший генералиссимус#18.05.2017 23:44
+
-
edit
 

Naib

опытный

Б.г.> Я не стебусь, я серьёзно спрашиваю, от отчаяния, почему у меня в катоде контакт пропадает, почему свинец слоем окисла покрылся?

А оксид ли это? Если в соли примесь сульфата, то он в принципе может формировать сульфид свинца. Если капнуть на него перекисью, то он белеет до сульфата.
 58.0.3029.11058.0.3029.110
RU Бывший генералиссимус #20.05.2017 00:30  @pinko#19.05.2017 17:23
+
-
edit
 
Б.г.>>Ну, в итоге, мы пришли к консенсусу, что 3,6 ампера - это нормально для банки 1,5 литра, больше не стоит.
pinko> Если нагрев вызывает беспокойство, тогда можно поставить реактор в ведро с водой - так я сделал на картинке.
Нет, там дело не в нагреве, а в скорости реакции хлора с водой - поэтому, кроме А/см2, по площади электродов, есть ещё и критерий А/литр, который тоже не стоит превышать.
 58.0.3029.11058.0.3029.110
US pinko #20.05.2017 01:04  @Бывший генералиссимус#20.05.2017 00:30
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

Б.г.> а в скорости реакции хлора с водой ... есть ещё и критерий А/литр, который тоже не стоит превышать.

:) Я этого не знал. Пожалуйста разъясни, или скажи где об етом могу прочитать.
 53.053.0

Xan

координатор

Б.г.>> а в скорости реакции хлора с водой ... есть ещё и критерий А/литр, который тоже не стоит превышать.
pinko> :) Я этого не знал. Пожалуйста разъясни, или скажи где об етом могу прочитать.

Где-то у Шумахера есть. "Не более 10 ампер на литр".

На некоторых заводах делают электролиз холодного раствора в электролизёре маленького объёма, а потом раствор нагревают и держат в большой ёмкости, чтоб прошла реакция. И так насосом гоняют по кругу.
 53.053.0

pinko

втянувшийся

Б.г.>>> а в скорости реакции хлора с водой ... есть ещё и критерий А/литр, который тоже не стоит превышать.
pinko>> :) Я этого не знал. Пожалуйста разъясни, или скажи где об етом могу прочитать.
Xan> Где-то у Шумахера есть. "Не более 10 ампер на литр".

Да, но если я не ошибаюсь это было для теплового управления реактора. В то время как БГ сказал, что ето важно для физико-химической реакции - ето то о чем я хочу узнать. :)
 53.053.0

Xan

координатор

pinko> Да, но если я не ошибаюсь это было для теплового управления реактора.

Нет, это именно, чтоб реакция в объёме успела пройти.
На хлоратной стадии одна реакция идёт на аноде, а продолжение — в объёме раствора.
Поэтому надо большой объём и температуру.

На перхлоратной — сразу на аноде. Ограничений на объём нет.
 53.053.0

pinko

втянувшийся

Xan> Нет, это именно, чтоб реакция в объёме успела пройти.
Xan> На хлоратной стадии одна реакция идёт на аноде, а продолжение — в объёме раствора.
Xan> Поэтому надо большой объём и температуру.
Xan> На перхлоратной — сразу на аноде. Ограничений на объём нет.

Понимаю, ты говориш о промышленном производстве - потому что в наших случаях при высоких рН и низких температурах реакция протекает только на аноде. Я знаю что хроматы буферизуют рН - но не достаточно низко (ниже чем 6,7 рН) , чтобы обеспечить вторичную реакцию.

Другой опытный участник болгарского форума уже сделал несколько тестов с хроматами и регулируемого источника тока с точным метром ампер-часов.

Все тесты показали, что эффективность по тока при низкой температуре и отсутствие контроля pH составляет 63-65%, что подтверждает теоретическую эффективность 66% в тех условиях, которые были упомянуты здесь.

Синтез хлоратов и перхлоратов [pinko#13.03.17 05:33]

… Я взял ее отсюда, они ссылаются на етот источник: Comprehensive Treatise of Electro chemistry Vol. 2 Electrochemical Processing. J. O. M. Bockris, B. E. Conway, E. Yeager, R. E. White. Plenum Press, N.Y. 1981, also The Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Tech.   Diagram on left shows the dependency of the concentration of intermediate species in the chlorate cell on pH. At a low pH the cell will generate Chlorine gas which will escape out of the cell and this will cause the pH to…// Ракетомодельный
 
 53.053.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Xan

координатор

pinko> Понимаю, ты говориш о промышленном производстве - потому что в наших случаях при высоких рН и низких температурах реакция протекает только на аноде. Я знаю что хроматы буферизуют рН - но не достаточно низко (ниже чем 6,7 рН) , чтобы обеспечить вторичную реакцию.

Чувствую, что спор, но не понимаю о чём!!! :D

Я всегда добавлял кислоту и КПД получался около 90%. Не 66.
 53.053.0
1 105 106 107 108 109 116

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru