Способ получения раствора бихромата трехвалентного хрома
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1033574
Авторы: Лецких, Масалович, Мороз, Решетников, Середа
Текст
1 10335Изобретение относится к технологии соединений хрома, к электрохимическим процессам, и может быть использовано нэ предприятиях хромовых соединений для получения солей трехвалентного хрома и хромовой кислоты,Известен способ получения среднего бихромата трехвалентного хрома длительной обработкой холодной водой декахромата трехвалентяого хрома 1 1. 10Основными недостатками способа являются присутствие в конечном продукте исходного вещества или хромата трехвалентного хрома, низкая технологичность. и производительяость, а также ограниченность сырьевой базы.Известен также способ получения раствора бихромата трехвалентного хрома восстановлением раствора хромового ангидрида формальдегидном при температуре кипения2.Недостатками данного способа являются необходимость расхода химического восстановителя (формальдегида) и неизбежность присутствия продуктов неполного окисления формальдегида (формиатов) в получаемом бихромате хрома, необходимость проведения процесса для обеспечения полноты протекания реакции восстановлпия при темЗО пературе кипения (98-100 оС). Технологический процесс к тому же отличается многостадийностью, сложностью и требует строгой непрерывной дозировки реагентов и систематического контроля.Целью изобретения является упроще 35 ,ние процесса и улучшение условий труда.Поставленная цель достигается тем, . что согласно. способу получения раствора бихромата трехвалентного хрома вос- становлением раствора хромового ангидрида, восстановление ведут электрохимически в бездиафрагменном электролизере с использованием графитового или медного катода.45При этом раствор хромового ангидрида берут концентрацией 250-750 г/л и процесс электрохимического восстановления ведут при плотности тока 5-16 А/дм 2 и 20"60 С.50Электролитической обработке подвергают растворы при плотностях тока 5-15 А/дм 2, предпочтительно 5-12,5 А/дм 2 при 20-. 60 С, предпочтительно 20-50 оС.Раствор бихромата трехвалентного хрома в дальнейшем может быть переработан известными способами как на твердый продукт (например, сушкой), так и в другие соли трехвалентного 711хрома и хромовой кислоты, в частности в основной бихромат .хрома (например, обработкой карбонатом бария).П р и м е р 1. 1 л раствора хромовой кислоты концентрацией 250 г/л подвергают электролитическому восстановлению в бездиафрагменном электролизере с графитовыми катодами общей рабочей площадью 3,6 дм 2 и нерастворимыми анодами такой же площадью при плотности тока 5,5 Мдм, силе тока 20 А, без подогрева в течение 3 ч.35 мин В ходе опыта устанавливается температура в электролизере 37 С. В результате электролитической обработки получают 0,98 л раствора, содержащего 33,5 г/л Счв виде бихромата трехвалентного хрома. Средний катоднь 1 й выход по току Счза время опыта составляет 70,53, Расход тока на обработку составляет 72 Ач/л раствора концентрацией 250 г/л общего", или 306 Ач/кг бихромата трехвалентного хрома.П р и м е р 2. 1 л раствора хромовой кислоты концентрацией 650 г/л СгО подвергают электролитической обработке в тех же, что в примере 1, электролизере и условиях в течение 9 ч 20 мин.Установившаяся температура составляет чОС. В результате электролитической обработки получают 0,965 л раствора, содержащего 81,5 г/л Сч в виде бихромата трехвалентного хрома, Средний катодный выход по току Сч составляет 65,25/. Расход тока на обработку составляет 187 Ач/л раствора концентрацией 650 г/л СгО общего, или 328 Ач/кг бихромата трехвалентного хрома.Способ отработан в лабораторных условиях на крупномодельном электролизере.Способ позволяет получать качественно отличающийся от известного не загрязненный побочными соединениями, в частности формиатами, хромовый продукт - бихромат трехвалентного хрома высокой ( реактивной ) частоты, Бихромат трехвалентного хрома является новым хромовым продуктом, не производя-. щимся ранее.Как установлено, химический способ получения бихромата трехвалентного хрома восстановлением хромового ангидрида формальдегидом, как впрочем, по-видимому, и другими огрэническимивосстановителями, позволяет получать335714однородности и чистоты продукта,Электрохимический способ получениябихромата трехвале тного хрома не.имеет указанного недостатка и обеспечивает получение чистого целевогопродукта,а имеяно средней соли, Электролитическое восстановление на предлагаемом активном каталитическом катоде в найденном режиме осуществле"10 ния процесса протекает, по-видимому,по совершенно иному механизму - непосредственной передачи электроновот катода к адсорбированному на егоповерхность бихромат-иону в присутствии протона ( со связыванием освобождающегося кислорода в молекулуводы ). В результате катодной реакции,образуется активный катион хромафиолетовой модификации, не содержащии гидроксильнои группы, дающии сосвободными бихромат-ионами чистыйхорошо растворимый бихромат трехвалентного хрома,Экспериментальные даннье по составу25 растворов бихромата хрома, полученныхсравниваемыми способами в оптимальныхусловиях проведения процесса, представлены в табл,1, - .,Табли ца 1 Содержание основных компонентов Способ получения моль/л Сг (1) Сг () ОН" Н г (ф) Сг () ОН Н+ вес.Ф + с Химическое восстановление хромовогоангидрида Формалином 1,896 2,85 2,485 О 31,59 16,03 2,72 0 Электролитическоевосстановлениехромового ангидрида на графитовомкатоде 5,62 1,87 О 0,006 Й 7 1,07 О 0;045 Таким образом, предлагаемый способдает продукт более высокого качествапо сравнению с известным, не содержащий примеси Формиатов и основных солей,О влиянии материала катода,Возможность электролитического получения бихромата трехвалентного хро-ма из концентрированных растворов хромового ангидрида в отсутствии добавкиактивирующих анионов не была известна 3 10 в условяих опыта фактически лищь ос,новные бихроматы хрома этой или иной степени основности, а не средний бихромат хрома так как не дает возможности приготОвить чистый продукт без примеси (помимо формиатов) гидроксядиона в составе входящего в бихромат комплекса трехвалентного хрома, Неизбежное присутствие гидроксильной группы обусловлено непосредственно механизмом реакций химического восстановления хрома (Ч)в хроморганическим реагентом, протекающего очевидно через промежуточную стадию гидролиза образующегося соединения хромас оргвническими лигандами. При гидролизе гидроксильная группа замещает органический лиганд и вступает в координационную сферу катиона хрома. При наличии гидроксильной группы активность комплексного иона хромаи растворимость бихромата снижаются. Применение вы.- сокой температуры проведения процесса дополнительно способствует образованию и включению гидроксида в комплекс хрома и тем самым дальнейше-, му повышению основности и снижению ранее и установлена впервые. На обыч"ных катодных материалах и покрытиях(углеродистая и нержавеоцая стали,никель, хром и др) в чистом хромовомангидрида в режиме наиболее широкоизученного процесса электролитическо-го хромирования восстановление хрома (Ч) в хромпрактически неидет из-за образования на катодеповерхностной окисно-хроматной пленкиВыход по току Сг ( 1),Никель Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,31033571 6 сложного состава, Найдены такие мате- обходимости последующей упарки растриалы катода и условия осуществления воров перед их практическим испольэопроцесса, когда укаэанная пленка не ванием. Формируется и восстановление хрома(91) О влиянии плотности тока. до хромаидет с высокими техноло Процесс электролитического полугическими показателями. Этим условиям чения бихромата трехвалентного хрома отвечают активные каталитические ка- осуществим в интервале плотностей тотоды из граФита или меди, ка до 15 А/дм 2. Применение болееКоличественно эФФективность элект- высоких плотностей невозможно из-эа ролитического получения бихромата трех-О начала параллельного осаждения металвалентно о хрома из хромового ангид- лического хрома на катоде, ускоряю- рида на катодах из наиболее распрост- щегося с понижением температуры. Плот- раненных в практике электродных мате- ности тока менее 5 А/дм 2 применимы, риалов характеризуется следующими но нецелесообразны по причине-снижевеличинами выхода по току хрома Ь), 15 ния производительности электролиэера, полученными в оптимальных условиях О влиянии температуры. проведения процесса (табл,2). Процесс электролитического получения бихромата трехвалентного хрома Таблица 2осуществим в интервале температуро 20 20-60 С. Применение температуры вью Материал катода ше 60 С нежелательно ввиду снижения выхода по току хрома (111) за счет нарастающего параллельного выделения 70,5водорода на катоде. Температура ниже25 комнатной неприменима из-за возмож,5ности осаждения металлического хрома Медь на катоде, усиливающегося с ростом плотности тока и степени превращения хромового ангидрида в бихромат хрома, зо Благодаря обеспечиваемому за счет Нержавеющая сталь 12 Х 16 Н 10 Т 6 поддержания указанных оптимальных условий протеканию процесса восстановления бихромат-ионов до ионов трехвалентного хрома на катоде при высо ком положительном потенциале (ст андартный потенциал равен +1,33 В поО, влиянии концентрации хромового ангидрида. н.в,э) восстановление раствора до степени превращения 15-17 осуществПроцесс электролитического получеляется практически со 1003-ным выхо" ния бихромата хрома из растворов хродом по току Сг (111) при небольшоммового ангидрида всзможен лишь в ин О тервале концентраций до 750 г/л СгО , (0,5-1 В) напряжении на электролиэе-,ре и лишь в интервале степеней восПрименение концентраций выше указанстаяовления хрома от 15- 17 до 253, нойневозможно из"за окисления и пасвосстановление бихромат-ионов идет с сивирования катода, сопровождающегося45 параллельным выделением водорода на вначале замедлением, а при болеекатоде с выходом по току 50-703 при высоких содержаниях - прекращениемнапряжении на электролиэере 3-3,5 В. реакции .катодного восстановления хрома (Ч 1) в хром (111). Применение кон- Выход по току Сг (111) на граФицентраций ниже 250 г/л возможно, но товом катоде выше (примерно в 1,3- Практически нецелесообразно ввиду не1,5 раза), чем на медном.Составитель О,Зобнин Редактор В.Данко ТехредИ,Метелева Корректор 0.Макаренко Заказ 5566/28 Тираж бч 3 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, /5
СмотретьЗаявка
3308927, 01.06.1981
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-7125
ЛЕЦКИХ ЕВГЕНИЙ СТЕПАНОВИЧ, СЕРЕДА БОРИС ПЕТРОВИЧ, МОРОЗ ВАЛЕНТИНА ГРИГОРЬЕВНА, РЕШЕТНИКОВ БОРИС СПИРИДОНОВИЧ, МАСАЛОВИЧ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C01G 37/14, C25B 1/00
Метки: бихромата, раствора, трехвалентного, хрома
Опубликовано: 07.08.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1033574-sposob-polucheniya-rastvora-bikhromata-trekhvalentnogo-khroma.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения раствора бихромата трехвалентного хрома</a>
Предыдущий патент: Раствор для удаления сульфидной пленки с поверхности серебра
Следующий патент: Электрохимический способ получения основной углекислой соли металла
Случайный патент: Регулятор давления высокотемпературного газа