[image]

Синтез хлоратов и перхлоратов

 
RU Ксения #27.10.2022 22:51
+
-
edit
 

Ксения

новичок
Вечер добрый!Мне нужно изготовить перхлорат натрия безводный чистый.Кто может мне с этим помочь?
   106.0.0.0106.0.0.0
+
-
edit
 

Xan

координатор

Ксения> Вечер добрый!Мне нужно изготовить перхлорат натрия безводный чистый.Кто может мне с этим помочь?

Ну так всё написано. Электролиз, потом перекристаллизация для очистки.
   99
+
-
edit
 

Ксения

новичок
Ксения>> Вечер добрый!Мне нужно изготовить перхлорат натрия безводный чистый.Кто может мне с этим помочь?
Xan> Ну так всё написано. Электролиз, потом перекристаллизация для очистки.
Все прекрасно. Но мне нужны контакты, кто может мне изготовить 150кг перхлората
   106.0.0.0106.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #01.11.2022 07:51  @Ксения#31.10.2022 14:00
+
-
edit
 
Ксения>>> Вечер добрый!Мне нужно изготовить перхлорат натрия безводный чистый.Кто может мне с этим помочь?
Xan>> Ну так всё написано. Электролиз, потом перекристаллизация для очистки.
Ксения> Все прекрасно. Но мне нужны контакты, кто может мне изготовить 150кг перхлората

Никто.
Тем более, безводного.
   106.0.0.0106.0.0.0

Nec

втянувшийся

Приветствую! Решил, ради понимания процесса, испробовать электролиз, с целью добыть хотя бы хлорат натрия. Собрал электролизер из того что валялось на балконе. Катод из стали, анод из графита. Анод площадью около 10см2, катод минимум раз в 10 больше. Растворил 70гр соли в 200гр воды. Добавил 1г ДХН и запустил процесс с током 2,2 - 2,3А при 5В от компьютерного БП. Спустя 48-50 часов бурления и вони получил непонятную жидкость с запахом и "скользкостью" отбеливателя. Но с темно-зеленым оттенком. Надежд на ХК нет. Что пошло не так?
Прикреплённые файлы:
IMG_20240516_220621.jpg (скачать) [2000x4160, 1,44 МБ]
 
 
   120.0.0.0120.0.0.0
Это сообщение редактировалось 16.05.2024 в 19:20

Xan

координатор

Nec> Растворил 70гр соли в 200гр воды.

Лучше сразу делать насыщенный раствор, не взвешивая.
Насыщенный при 25 градусах раствор NaCl — 5.47 моля на литр.
Это 320 г соли и 888 г воды, плотность 1.208.
Потом удобно раствор мерять литрами.

Nec> 2,2 - 2,3А при 5В от компьютерного БП. Спустя 48-50 часов

Число Авогадро * Заряд Электрона = 96487 кулон
96487 / 3600 = 26,8 ампер*часов
96487 / 86400 = 1.1167 ампер*суток
Это — один моль электронов.

кпд = 0.9
надо 6 электронов на молекулу для получения хлората

Nec> Растворил 70гр соли

70 / 58,44 = 1,2 моля соли
Надо 1,2 моля соли надо 1,2 * 6 / 0,9 = 8 молей электронов = 214,4 ампер*часов
А у тебя только 2,25 * 49 = 110,25 = 4,11 моля электронов, всего половина

Электролит желательно периодически подкислять солянкой.
Количество — меньше процента от соли. 1 мл, например, Или меньше.
Но сначала выключив ток и сделав паузу минут десять. Иначе плюнет облаком хлора.

В конце электролит сунуть в холодильник и ХН частично выпадет.
   124.0.0.0124.0.0.0
Это сообщение редактировалось 17.05.2024 в 05:51

Nec

втянувшийся

Xan> Это 320 г соли и 888 г воды, плотность 1.208.

Что почти 73г соли на 200г воды. Против моих 70/200. Растворимость, от разных источников несколько разнилась, поэтому решил максимально близко к насыщенному но без осадка нерастворившейся соли.
Все расчеты, что вы сейчас приводите читал и здесь, на форуме, и в других источниках. Мои расчеты практически совпали с Вашими. И про выход максимум в 66% в щелочной среде ознакомлен.

Не ясны некоторые моменты.

Хлорат выделяется все время электролиза или, все таки, по истечению расчетного времени? Другими словами, могу ли я после, скажем, 214А*Ч выделить 1моль хлората из литра рассола, а оставшийся раствор насытить солью и продолжить электролиз?

Почему позеленел мой раствор на вторые сутки? Собственно, поэтому я и прекратил процесс, поняв, что что-то пошло не так.

И насколько ядовит газ при электролизе? Первые 3 часа жутко воняло. Потом вонять стало меньше, но не прекратило. Что за вонючий газ выделяется?
   120.0.0.0120.0.0.0

Xan

координатор

Nec> Хлорат выделяется все время электролиза или, все таки, по истечению расчетного времени?

Он непрерывно образуется ("линейно") и в конце весь хлорид становится хлоратом.

Nec> Другими словами, могу ли я после, скажем, 214А*Ч выделить 1моль хлората из литра рассола, а оставшийся раствор насытить солью и продолжить электролиз?

Да.

Nec> Почему позеленел мой раствор на вторые сутки?

Не знаю.
Может быть графит в мелкую муть распыляется. Уж очень плотная окраска.
Непохоже на соль какого-нибудь металла.

Nec> Собственно, поэтому я и прекратил процесс, поняв, что что-то пошло не так.

При отключении тока катод лучше вытаскивать из раствора, он там корродирует без тока.

Nec> И насколько ядовит газ при электролизе? Первые 3 часа жутко воняло. Потом вонять стало меньше, но не прекратило. Что за вонючий газ выделяется?

Хлор и окислы хлора.
Полезный — убивает микробов и прочих жителей квартиры!!! :D
Ну, я в квартире не делал.
А на балконе была крышка и трубочка — чтоб микрокапельки не летели.
   124.0.0.0124.0.0.0

Nec

втянувшийся

Xan, спасибо за подробный ответ.
Как лучше/проще, в домашних условиях, извлечь хлорат из раствора на стадии недовыработнанных расчетных Ампер+часов? Куда, при этом, денется ДХН?
Он (дхн) вообще вырабатывается как-то в процессе электролиза? Или его практически не нужно добавлять при насыщении хлоридом отработанного раствора?
   120.0.0.0120.0.0.0

Xan

координатор

Nec> Как лучше/проще, в домашних условиях, извлечь хлорат из раствора на стадии недовыработнанных расчетных Ампер+часов?

Вымораживанием в холодильнике.
Растворимость от температуры:
граммы на 100 граммов воды
code text
  1. 66      -20
  2. 79.6    0
  3. 87.6    10
  4. 95.9    20
  5. 100.5   25
  6. 105.3   30

Nec> Куда, при этом, денется ДХН?

Это дихромат натрия?
Никуда не денется.

Nec> Он (дхн) вообще вырабатывается как-то в процессе электролиза? Или его практически не нужно добавлять при насыщении хлоридом отработанного раствора?

Не нужно, если видно, что они остался.
Он работает ингибитором восстановление хлората на катоде.
   124.0.0.0124.0.0.0

Nec

втянувшийся

Xan> Вымораживанием в холодильнике.

Я, наверное, запутался в математике или что-то недопонимаю.

1моль хлорида (59г) растворится в 180мл воды. После 100% перегонки, мы получим 1 моль хлората. То есть 106г. А это 59г на 100мл. Получается, что даже при минус 20 градусах, весь хлорат остается в расстворе и не выпадает в кристаллы. Цифры на память и есть погрешность. Где ошибка в рассуждениях?

P.S. ДХН - дихромат натрия, все верно поняли и достаточно понятно ответили. Спасибо.
   120.0.0.0120.0.0.0
Это сообщение редактировалось 18.05.2024 в 14:33
RU Бывший генералиссимус #17.05.2024 19:22  @Nec#17.05.2024 15:02
+
-
edit
 
Nec> Xan, спасибо за подробный ответ.
Nec> Как лучше/проще, в домашних условиях, извлечь хлорат из раствора на стадии недовыработнанных расчетных Ампер+часов? Куда, при этом, денется ДХН?

Если хлората заметное количество, можно из раствора добыть его высаливанием. Т.е. греем электролит, растворяем в нём соль, сколько, по расчёту, выработалось, после остывания до комнатной хлорат выпадает без морозилки.

Nec> Он (дхн) вообще вырабатывается как-то в процессе электролиза? Или его практически не нужно добавлять при насыщении хлоридом отработанного раствора?

Вообще-то, не должен. Но, если выпадает нерастворимый осадок, в нём может быть восстановившийся трёхвалентный хром.

Цвет электролита - это смесь разных катионов, там точно есть медь, видимо, медный подвод к графиту растворяется.
   124.0.0.0124.0.0.0
RU Nec #17.05.2024 19:31  @Бывший генералиссимус#17.05.2024 19:22
+
-
edit
 

Nec

втянувшийся

Б.г.> Если хлората заметное количество, можно из раствора добыть его высаливанием. Т.е. греем электролит, растворяем в нём соль, сколько, по расчёту, выработалось, после остывания до комнатной хлорат выпадает без морозилки.

Как приятно, что все Гуру форума подключились к моим вопросам! Идею понял. Нужно обдумать и осмыслить. Спасибо!

Nec>> Он (дхн) вообще вырабатывается как-то в процессе электролиза? Или его практически не нужно добавлять при насыщении хлоридом отработанного раствора?
Б.г.> Вообще-то, не должен. Но, если выпадает нерастворимый осадок, в нём может быть восстановившийся трёхвалентный хром.

Осадок есть. Грешу на графит, хотя, с виду, цел и невредим.

Б.г.> Цвет электролита - это смесь разных катионов, там точно есть медь, видимо, медный подвод к графиту растворяется.

Верно, провод страданул. Это была первая проба для разбора полетов и работой над ошибками. Сегодня переделал электролизер и учел все упущения. Пробую еще.

Кстати, никто не слышал про диспропорционирование хлората натрия в перхлорат при нагреве до температуры разложения?
   120.0.0.0120.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #17.05.2024 23:42  @Nec#17.05.2024 19:31
+
-
edit
 
Nec> Кстати, никто не слышал про диспропорционирование хлората натрия в перхлорат при нагреве до температуры разложения?
Ну, я слышал. Если очень чистый, то диспропорционирует. МЕДЛЕННО! и частично разлагается. Хлорат калия, если чистый, может диспропорционировать нацело, без выделения кислорода. Хлорат натрия обязательно частично разложится. Какая часть - как повезёт. Даже если половина в перхлорат - это удача. Иначе бы платиной любители не заморачивались.
Греть 4-8 часов, тоже, как повезёт.
   124.0.0.0124.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #17.05.2024 23:51  @Nec#17.05.2024 19:19
+
-
edit
 
Nec> 1моль хлорида (59г) растворится в 180мл воды. После 100% перегонки, мы получим 1 моль хлората. То есть 116г. А это 65г на 100мл. Получается, что даже при минус 20 градусах, весь хлорат остается в расстворе и не выпадает в кристаллы. Цифры на память и есть погрешность. Где ошибка в рассуждениях?

Вода-то улетает. Точнее, водород улетает весь, кислород связывается в хлорате. На производство одного моля хлората уходит три моля воды. То есть, вначале было 1 моль хлорида 10 молей воды, в конце стало 1 моль хлората, 7 молей воды.

И это - как минимум. часть кислорода выделяется без толку, и окисляет графит (отчего, собственно, идёт эрозия графитового анода). часть воды просто испаряется - пузырьки водорода уносят пары воды, интенсифицируя испарение

Если начинать с насыщенного раствора соли, а анод платиновый, то, при прерывании процесса к концу хлоратной стадии хлорат обязательно выпадет, при остывании электролита до комнатной. Важно, что, во время хлоратной стадии, электролизёр должен быть тёплым, лучше всего около 40 градусов, при меньшей температуре хлорат образуется медленно. При большей температуре ускоряется эрозия графита и уменьшается растворимость хлора. Правда, при сильно щелочной реакции, потери хлора малы (но велики потери электричества :).
   124.0.0.0124.0.0.0

Xan

координатор

Nec> 1моль хлорида (59г) растворится в 180мл воды. После 100% перегонки, мы получим 1 моль хлората.

И минус 3 моля воды, из которой кислород в хлорат перейдёт. 18 * 3 = 54
+ немного кислорода просто так улетит (КПД = 90%), + часть воды испарится с улетающим водородом.
Воды останется меньше 120 граммов.
Так что даже из тёплого раствора хлорат уже начинает выпадать.
   124.0.0.0124.0.0.0

Nec

втянувшийся

Знание - сила!
Для подкисления раствора пригодна только соляная кислота? Или можно обойтись другими?
Что по цвету рассола с дихроматом можно ориентироваться на Ph в курсе, но для понимания есть какие-то ориентировочные цифры (объем, вес) расхода кислоты?
   120.0.0.0120.0.0.0
RU Sandro #18.05.2024 13:03  @Бывший генералиссимус#17.05.2024 19:22
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Б.г.> Если хлората заметное количество, можно из раствора добыть его высаливанием. Т.е. греем электролит, растворяем в нём соль, сколько, по расчёту, выработалось, после остывания до комнатной хлорат выпадает без морозилки.

Оффтопик частично, но: а есть что-то в доступном виде из технологий древних алхимиков? А то постоянно вылазят такие вещи, что всегда умели, но сегодня почему-то нет.
Одна перегонка кипрского камня на кислоту чего стоит, а ведь это ключевой алхимический процесс в то время.
И где это в букваре???
   52.952.9
RU Бывший генералиссимус #18.05.2024 14:10  @Sandro#18.05.2024 13:03
+
-
edit
 
Sandro> Оффтопик частично, но: а есть что-то в доступном виде из технологий древних алхимиков? А то постоянно вылазят такие вещи, что всегда умели, но сегодня почему-то нет.

часто есть более простые (даже для домашнего исполнения), поэтому древние алхимические не очень полезны.

Sandro> Одна перегонка кипрского камня на кислоту чего стоит, а ведь это ключевой алхимический процесс в то время.

сейчас нет смысла самому делать серку. Конц. серка, конечно, "прекурсор", и поэтому при покупке требуют паспорт, но, всегда можно (и это, как раз, алхимический процесс!) упарить электролит, который продают без ограничений. Дикие "аффинажники" так и поступают.

Sandro> И где это в букваре???

Часто, во многих химических манипуляциях, букварных прописей недостаточно, нужна набитая рука. Вчера, как раз, посмотрел на ютубе ролик, как мужик пробовал восстанавливать натрий из соды углём. В итоге, натрия он набрал меньше грамма. из 500-граммовой пачки соды.
   124.0.0.0124.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #18.05.2024 14:14  @Nec#18.05.2024 08:34
+
-
edit
 
Nec> Для подкисления раствора пригодна только соляная кислота? Или можно обойтись другими?
Народ пробовал серную, в принципе, работает, но, я бы не стал.
Nec> Что по цвету рассола с дихроматом можно ориентироваться на Ph в курсе, но для понимания есть какие-то ориентировочные цифры (объем, вес) расхода кислоты?
1 мл/л раз в неделю, или 2 раза в неделю, зависит от потерь хлора.

Какие бывают кристаллы хлората:
 


и такие бывают

чистота ХН в этих кристаллах, несмотря на видимые включения, лучше, чем 99,9%
   124.0.0.0124.0.0.0
Это сообщение редактировалось 18.05.2024 в 14:21

Nec

втянувшийся

Спустя 48 часов электролиза, ток упал с 3А до 2,5А. После взрючки током в 10А (напряжение с 5 до 12В) в течение нескольких секунд, ток снова поднимается до 3А. Но ненадолго. Это как понимать? Пассивация электродов? Если это нормально, как тогда считать выход по току, если сам ток нестабилен?
   120.0.0.0120.0.0.0
Это сообщение редактировалось 19.05.2024 в 18:39
RU Бывший генералиссимус #19.05.2024 20:54  @Nec#19.05.2024 18:20
+
-
edit
 
Nec> Спустя 48 часов электролиза, ток упал с 3А до 2,5А. После взрючки током в 10А (напряжение с 5 до 12В) в течение нескольких секунд, ток снова поднимается до 3А. Но ненадолго. Это как понимать? Пассивация электродов? Если это нормально, как тогда считать выход по току, если сам ток нестабилен?

А ток нужно контролировать, да. Это не пассивация электродов, это изменение состава электролита, она влияет на проводимость. "Вздрючивать" 12 вольтами не стоит. Для контроля тока лучше использовать стрелочный прибор, а не электронный.

Если хромат используется, то изменения тока в процессе заметнее (хромат образует вблизи катода запорный слой), но они будут даже если электролит состоит из одной соли и воды.

Больше того, если от электролизёра отключить электричество, то он сам будет выдавать напряжение, как заправский аккумулятор! Ну, ёмкость у этого аккумулятора невелика, но светодиод зажечь, как правило, можно.
   124.0.0.0124.0.0.0

Nec

втянувшийся

Итак. Выморозил хлорат - желтый от ДХН. Перекристализовал. Все равно желтый. Где ошибка?
   120.0.0.0120.0.0.0

Xan

координатор

Nec> Итак. Выморозил хлорат - желтый от ДХН. Перекристаллизовал. Все равно желтый. Где ошибка?

Не знаю. Перекристаллизацию хлората не делал.

Ты его самого собираешься в топливе использовать? Так-то он катализатор горения! :)

Или как полуфабрикат для перхлората? Перхлорату хром тоже нужен.

Можно ещё добавлять в электролит кальций, чтоб на катоде получалась шуба из гидроокиси. Частичная помощь хрому, чтоб хрома меньше использовать.

Первая порция кристаллов ПХА у меня всегда получалась рыжая от хрома.
Следующая перекристаллизация тоже заметно цветная.
   125.0.0.0125.0.0.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Nec

втянувшийся

Xan> Ты его самого собираешься в топливе использовать? Так-то он катализатор горения! :)

Хлорат в топливе не желаю использовать. Примеряюсь, испытываю процесс. Конечная цель, конечно, перхлорат, но на графите его получить, скорее всего, не удастся. Поэтому пока ХН.

Xan> Или как полуфабрикат для перхлората? Перхлорату хром тоже нужен.

Мысль уловил.

Xan> Можно ещё добавлять в электролит кальций, чтоб на катоде получалась шуба из гидроокиси. Частичная помощь хрому, чтоб хрома меньше использовать.

Хрома итак немного насыпал.

Xan> Первая порция кристаллов ПХА у меня всегда получалась рыжая от хрома.

Тоже думаю, что с каждой последующей порцией доля хрома должна расплываться в объеме хлората.

Xan> Следующая перекристаллизация тоже заметно цветная.

Вторую не хочу делать. Уж больно много остается в маточном растворе.

А покупной гипохлорит (белизна) не пробовали электролизу подвергать? Вроде бы, должно быть быстрее и несколько экономичнее.
   120.0.0.0120.0.0.0

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