Электрохимический способ получения ронгалита

иО П 1 ф-,С А Н.,И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 30337 Союз Соеетских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 11.Х,1969 ( 1370585/23-4с присоединением заявкиМПК С 07 с 145/О ПриоритетОпубликовано комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР,1971, Бюллетень16 Дата опубликования описания 14 Л 11.197 Авторыизобретени В. В. Буданов, В. Д. Кибенко, С. М. Букин и В. П. Пано Ивановский химико-технологический институтЗаявител ЛЕКТРОХИМИЧ ЕСКИ И СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ РОН ГАД ИТ 1Изобретение относится к способу получения ронгалита (1 чаНЯО 2 СНзО), применяемого в текстильной промышленности при отделке тканей, в производстве синтетического каучука в качестве инициатора полимеризации, при получении оксалата урана, а также в фармацевтической и других отраслях промышленности.Промышленные способы получения ронгалита основаны на химической реакции восстановления цинковой пылью сернистого ангидрида, бисульфита натрия в присутствии формальдегида или формальдегидбисульфита цинка. Недостаток этих способов заключается в большом расходе цинковой пыли, достигающем 140 - 180% от стехиометрического количества, Это заметно удорожает продукт, поскольку затраты на цинковую пыль составляют 70% от его себестоимости.Известен электрохимический способ получения ронгалита, исключающий расход цинковой пыли, По этому способу в результате катодного восстановления сернистой кислоты с последующим введением форм альдегида образуется диформальдегидсульфоксиловая кислота, которую в дальнейшем перерабатывают в ронгалит. Образующаяся при электролизе диформальдегидсульфоксиловая кислота находится в растворенном состоянии. Кроме нее, раствор электролита содержит большие количества исходных веществ, а также тиосульфат, образующийся в качестве побочного продукта. Концентрация целевого продукта в растворе электролита невелика, так как полу чение концентрированных растворов невозможно ввиду окисления продукта на аноде.Все это усложняет выделение продукта из раствора электролита и исключает возможность промышленного применения такого ме тода.Для устранения этих недостатков предлагается способ, по которому формальдегидбисульфит цинка восстанавливают при значении рН электролита 5 - 6, плотности тока 5 - 15 10 а/д.п концентрации сырья не менее2 г,польл (иа 50.) при температуре 85 - 100"С, образующийся при этом формальдегидсульфоксилат цинка переводят в целевои продукт известными приемами.20 Образование формальдегидсульфоксилата ввиде осадка исключает его окисление иа аноде и обеспечивает возможность выделения из раствора электролита путем фильтрации или центрифугированпя. Полученный продукт пе реводят в ронгалит обработкой его растворомедкого патра.Способ состоит из следующих основных операций.1. Приготовление и корректировка раствора 30 электролита.3,0 4,0 4,0 4,0 5,3 8,0 5,64 5,26 7,20 5,28 5,85 8,56 70 67 65 66 76 70 0,147 О, 131 0,176 0,129 0,166 0,223 Таблица 2 Колич с ство фар.иальдегидсульфоксылата полученное за 2 час,г моль Плотность Выход по току, .тока на катоде а,для5,5 5,5 6,2 6,2 8,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 0,177 0,179 0,168 0,188 0,170 79 80 75 84 76 Через суспензию ечедрата окиси цинка в водном растворе формальдегида при комнатной тезенратурсееерехеешиваее, пропускангг газообразный сернистый ангидрид до момента осветлепия раствора, Компоненты дозируют в стехиометрических количествах, необходимых для получения раствора, содержащего 2 г лоль/л 02 в виде Хп(НЯОзСН 20)г Расгвор должен иметь рН 5,5. В случае необходимости корректировку рН осуществляют введением небольшого избытка гидрата окиси цинка или формальдегида.11. Электролиз формальдегидбисульфита пиеека.Процесс ведут по двум вариантам: с инертным и растворимым анодом.По первому варианту применяют графитовый анод, отделенный от катодного пространства диафрагмой из алунда с пористостью 62/ В катодное и анодное пространство заливают раствор формальдегидбисульфита цинка концентрацией 2,0 г леоль/л, Процесс электролиза проводят при катодной плотности тока 8 а/дся 2 и температуре 95 С. Раствор в катодном пространстве перемешиваеот пропсллерной мешалкой, совершающей 390 об/,циее. В этнх условиях прп расстоянии между электродами 4,5 слю и толщипе диафрагмы 4 льи устанавливают напряжение 3,9 в. Для предотвращения нежелательного сппексеепя р 1-1 раствора, обусловленного протеканием реакции на аноде, в анодное пространство вводят гидрат окиси цинка в количестве, эквивалептпом количеству образующейся на аноде кислоты в расчете на 100"-ный выход по току. В указанных выше условиях получают основной формальдегидсульфоксилат цинка с вьеходом по току 65 - 70 о/о,По второму варианту процесс проводят в электролизере без диафрагмы с анодом из компактного металлического цинка. Процесс осуществляют при параметрах, указанных выше. На электролизере устанавливают напряжение 3,2 в. Получают продукт с выходом по току 76 - 80/о и гидроокись цинка, образующуюся в качестве побочного продукта вследствие растворения анода.111, Отделение твердой фазы от раствора электролита и получения раствора ронгалита,После превращения в сульфоксилат не менее 15% формальдегидбисульфита от исходного количества реакционную массу сливают из электролизера, охлаждают до 20 С и фильтруют. Фильтр ат использу ют для приготовления раствора электролита, а твердую фазу обрабатывают при температуре 60 С 15%-ньем раствором ХаОН прн перемешивании в течение 60 леия. Щелочь добавляют до появления розового скрашивания пробы раствора с фенолфталеином, При этом в растворе образуется формальдегидсульфоксилат натрия (ронгалит ХаНЯО 2 СН 20), а в осадке - гидрат окиси цинка. Осадок направляют для получения исходного раствора электролита и Епо второму варианту) частично применяют для 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 получения цинковых белил в качестве побочного продукта. Отфильтрованный 40 о/о-ный раствор ропгалита упаривают и кристаллизу ют пзвсстшеми способами.П р и м е р. Процесс проводят в лабораторном электролизсре цилиндрической формы, в центре которого помещают графитовый анод в виде стержня высотою 70 леле и диаметром 17 лел пли анод из ъееталлического цинка той же формы и размеров. Катод из цинковой пласпеепи, изогнутой в виде боковой поверхности цилиндра, располагают коаксиально аноду. Между электродами устанавливают диафрагму из алунда в форме стакана. В электролизер заливают 400 лел раствора форм альдегидбисульфита цинка концентрацией 2,0 г доль/л (в расчете на 502). В условиях, указанных в разделе 11, процесс электролиза проводят 2 час, после чего электролит отфильтровывают на воронке Бюхнера. Осадок с фильтра количественно переносят в стакан, в котором его обрабатывают раствором МаОН, Количество получаемого ронгалита определяют иодометрическим методом.Результаты определений приведены в табл.1 и 2. Получение ронгалита в электролизере с графитовым катодомИз данных, приведенных в таблицах, видно, что предлагаемый метод позволяет получать ронгалит с выходом по току 65 - 70 о/о по первому варианту и 75 - 80% - по второму. Анализ осадка, отделяемого от раствора электролита (первый вариант), показал, что содержание в нем формальдегидсульфоксилата цинка составляет 97,0+-1,1% (среднее арифметическое из трех определений). Анализом растворов, полученных после обработки осадка едким натром согласно разделу 111, найде.303317 Предмет изобретения Составитель В. А, Безбородова Редактор Л. К. Ушакова Техред А. А. Камышникова Корректор Л, Б, БадыламаЗаказ 1951/19 Изд. ЛЪ 733 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раршская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 но, что содержание ХаНЯО СН 20 в них составляет 4,0 г моль/л, что соответствует концентрации ронгалита 40,0 вес. / причем на долю ронгалита приходится 9 б,0% от всего количества растворенных веществ. Электрохимический способ получения ронгалита с применением катодного восстановления, отличающийся тем, что, с целью усовершенствования процесса, увеличения выхода и улучшения качества целевого продукта, формальдегидбисульфит цинка восстанавливают 5 при значении рН электролита 5 - 6, плотноститока 5 - 10 а/длР, концентрации сырья не менее 2 г л 1 оль/л на ЯО при температуре 85 - 100 С и образующийся при этом формальдегидсульфоксилат цинка переводят в целевой 10 продукт известными приемами.