Пероксомонокремниевая кислота и способ ее получения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 230 01 В 33/12 // В 15/1 ОПИ ТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ евую к ту форм используем альной поли ролизе 0,2 - натрия илироданида ам делении ди с.п.ф-лы, 4 т ул ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Дагестанский государственный университет им, В.И.Ленина(56) Касьянова А.А., Добрынина Л.Е. Лабораторный практикум по физике и химии высокомолекулярных соединений, - М.: Легкаяиндустрия, 1979, с.31,34.(54) ПЕРОКСОМОНОКРЕМНИЕВАЯ КИСЛОТА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к пероксомонокремниевой кислоте и способу полученияН 2904, которая может применяться в пищевой промышленности для отбеливанияжиров и масел, в текстильной и целлюлознобумажной - для отбеливания и крашенияестественных и искусственных волокон,древесной массы, в медицине и косметиче Изобретение относится к новой группе оединений известного класса - к пероксомонокремниевой(надкремниевой) кислоте0-0-Нформ ы 0=5 0 - Ни к способу ее получения.. Пероксомонокремниевая кислота может найти применение в пищевой промышленности для отбеливания жиров и масел, в текстильной и целлюлозно-бумажной - для отбеливания и крашения естественных и искусственных волокон, древесной массы, в медицине и косметической промышленности, в сельском хозяйстве - для ускорения созревания семян и в борьбе с вредителями; в процессах радиолиза, протекающих в ской промышл ве - для уско борьбе,с вред лиза, протекаю качестве комп реактивных д воздуха в закр металлически инициатора ра позволяет пов ции и выход по енности, в сельском хозяистения созревания семян и в ителями, в процессах радиощих в атомных реакторах. в онента смесей жидкостных игателей, для регенерации тых помещениях, травленияповерхностей, в качестве дикальной полимеризации и ысить скорость полимеризалимерэ. Пероксомонокрем 0-0-Нулы 0= Я 0 - Н ю в качестве инициатора радимеризации получают при элект- ,5 М водного раствора силикэта алия в присутствии 1,0 - 1,5 г/л мония или калия в анодном отфрагмен ного электролизера. 2 б атомных реакторах, в качестве компонента смесей жидкостных реактивных двигателей, для регенерации воздуха в закрытых помещениях, травления металлических поверхностей, в качестве инициатора радикальнойполимеризации.Цель изобретения - синтез пероксомонокремниевой кислоты, являющейся инициатором радикальной полимеризации, а также создание способа ее получения,П р и м е р 1, В электролизер с керамической диафрагмой, разделяющей катодное и анодное отделения. заливают 0,1 л и 0,2 М раствора силиката натрия (йа 2 ЯОЗ) и растворяют в нем 120 мг роданида аммония. В катодное отделение заливают 0,2 М раствор силиката натрия или 0,1 М раствор гидро 1682305формулы ксида натрия, Анодом служит платина поверхностью 6 см, катодом - стальная пла 2стина поверхностью 20 смг. Электролиз ведут при плотности тока 0,2 Л/смг.При электролизе одновременно происходит и процесс перетекания электролита из анодного отделения в катодное, Для исключения преждевременного оголения ано- да, его опускают до дна электролизера, После 30 мин электролиза ток на аноде начинает падгать и через 1 ч уменьшается до 0,02 А/см, Процесс электролиза завершают,В анодном отделении электролизера накапливается водный раствор пероксомонокремниевой кислоты, а на дне его - крупинки оксида кремния, в катодном отделении - водный раствор щелочи. Объем анолита составляет 40 мл 0,05 М концентрации, рН 1,0. Выход кислоты по току 56;4,После отделения бесцветный водный раствор пероксомонокремниевой кислоты концентрируют путем выпаривания при 80 - 90 С. После выпаривания остается бесцветная, жидкая пероксомонокремниевая кислота массой 0,68 г,В табл, 1 представлены результаты по электросинтезу пероксомонокремниевой кислоты в растворах различных концентраций силикатов натрия и калия в присутствии промотирующей добавки роданида аммония или калия; в табл. 2 - результаты опытов по электросинтезу пероксомонокремниевой кислоты в зависимости от плотности анодного тока; в табл. 3 - влияние промотирующей добавки на синтез пероксомонокремниевой кислоты,Синтез пероксомонокремниевой кислоты осуществляют, в основном, на гладкой платине, Процесс электроокисления силикатов до пероксомонокремниевой кислоты идет и на других анодноустойчивых электродных материалах (стеклоуглерод, диоксид свинца, платинированный титан).Температура анолита в процессе электролиза меняется от 20 до 40 С. Повышение температуры анолита происходит за счет джоулева тепла, выделяющегося при электролизе, Опыты, проведенные с поддержанием температуры в пределах 15-20 С, показывают, что она практически не оказывает влияния на выход конечного продукта.Идентификация полученного соединения проводится методом ИК-спектроскопии 5 10 15 20 25 30 35 40 45 40 на спектрофотометре ИК. Сопоставлены также спектры пероксомонокремниевой кислоты со спектрами кремниевой кислоты, полученной химическим путем.У пероксомонокремниевой кислоты колебания гидроксильных групп (5-ОН), как и в кремниевой, связанных водородной связью, происходят в области частот 3600 - 3400 см . И в пероксомонокремниевой, и в-1кремниевой кислотах группа Я-О наблюдается в диапазонах частот 1100-1000 см . В спектре пероксомонокремниевой кислоты идентифицирована гидроперекисная группа ООН (540 см ), которая в спектре кремниевой кислоты не регистрируется,Свойства пероксомонокремниевой кислоты: бесцветная жидкость, без запаха, хорошо растворима в воде; т,кип. 102 - 103 С при 1 атм (0,1 МПа); удельная электропроводность 0,3150 Ом/м; кипячение с.последующим вымораживанием не вызывает коагуляцию мононадкремниевой кислоты и выделение силикателя; пероксомонокремниевая кислота сильнее угольной, действует на карбонаты с бурным выделением углекислого газа,Пероксомонокремниевая кислота испытана в качестве инициатора полимеризации метилметакрилата и винилацетата,Сравнительные данные по выходу полимера и скорости полимеризации с использованием пероксомонокремниевай кислоты приведены в табл. 4.Таким образом, пероксомонокремниевая кислота является более активным инициатором радикальной полимериэации, чем известные,Формула изобретения 1. Пероксомонокремниевая кислотаО - О-Но=а:,О - Нв качестве инициатора радикальной полимеризации.2. Способ получения пероксомонокремниевой кислоты, заключающийся в том, что 0,2-0,5 У водный раствор силиката натрия или калия подвергают электролизу в анодном отделении диафрагменного электролизера г 1 ри плотности анодного тока 0.1-0,4 А/см в присутствии 1,0 - 1.5 г/л роданидаг1682305 Таблица 1 Плотность Выход Объем Концентрация анодноготока,А/см анолита,Добавка Электролит по массе, по тог ку /о О,1 1 г/л КБСМ 1 г/л КБСМ 0 1 МК.Р-ОзКгБОз 0,2 100 60 0,92 0,2 100 0,3 М КБОз 0,4 М КгБ 10 0,2 100 1,2 г МНБСМ1, 2 г/л КБСМ 0,84 0,2 50 40 0,50 0,2 50 10 0,2 50 0,2 Не синтезируется 5 О Та блица 2 Объем Выход Плотность Концентрация анодноготока,А/см анолита,Добавка Электролит по току,Ж0,3 МаБзоз 0,2 100 Не синтезируется Без добавки 20 0,4 0,2 100 0,5 0,2 1,0 100 1,0 1,8 0,2 160 1,52,0" 58 1,0 0,2 100+ Продукт загрязнен примесью промотирующей добавки роданида,О,5 М К,Ыо, О,6 М К,йо, 0,7 М КгБхоз 0,3 КгБз.оз0 3 Маг Боз0,3 К,БОз0,3 МаБОз 1,5 г/л КБСМ 1,5 г/л КБСМ 1,5 г/л КБСМ Концентрация Объем Плотностьдобавки рода- анолита, анодногонида, г/л мл тока,А/см1682305 Т а б л и ц а 4 Исходньй продукт СкоростьХ полимери зации, моль/л.с онечныи продукт Выходлимера нциазации метакрилат илметакрилат ол 9 Пероксо онокр.е ислота вая Винилацетат ливинилацетат ероксид 8 ерокс иевая ислота дактор Н. а каз 3379 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина о фййрсЗщэфат калия бензоин нокремСоставитель И.ВеденееваТехред М.Моргентал Корректор М,Максимишин