Деструкция азокрасителей электрохимически генерированными под давлением кислорода окислителями (NaClO, H2O2, [H2O2+Fe2+])

• Автор: Расулова, Шамсият Умрудиновна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Способы получения гипохлорита натрия и его применение.

1.1.1. Безмембранные электролизеры для получения гипохлорита натрия.

1.1.2. Мембранные электролизеры для получения гипохлорита натрия.

1.2. Методы получения пероксида водорода электролизом

1.3. Непрямое электроокисление органических соединений

1.4. Электрохимическое окисление органических соединений

под избыточным давлением кислорода.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Поляризационные измерения. Электроды. Электрохимические ячейки.
2.2. Автоклавы. Особенности проведения исследований при повышенных давлениях
2.3. Электрохимический синтез гипохлорита натрия.
2.4. Определение концентрации азокрасителей
2.5. Определение пероксида водорода
2.6. Определение активного хлора.
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Закономерности протекания электродных реакций в растворе С1 при получении гипохлорита натрия под давлением кислорода.
3.1.1. Анодный процесс.
3.1.2. Катодный процесс
3.2. Закономерности протекания электродных реакций в подземных рассолах при получении ЫаСЮ.
3.2.1. Кинетика и механизм образования газообразного хлора
в подземных рассолах
3.2.2. Особенности выделения водорода из подземных рассолов
3.2.3. Препаративные аспекты электролиза подземного
рассола
3.3. Закономерности протекания реакций электрохимического
окисления красителя хромового коричневого с генерированием пероксида водорода и гипохлорита натрия.
3.3.1. Анодный процесс
3.3.2. Катодный процесс.
3.3.3 Влияние параметров электролиза на окисление
хромового коричневого в присутствии растворенного кислорода.
3.3.4. Влияние концентрации ЫаСЮ и Н2О2 на окисление красителя хромового коричневого.
3.4. Закономерности протекания реакций электрохимического окисления азокрасителей с генерированием реактива Фентона под давлением кислорода
3.4.1. Электрохимическое окисление азокрасителя
прямого черного 2С с генерированием электроФентоном под давлением кислорода.
3.4.2. Электрохимическое окисление азокрасителя хромового темносинего с генерированием электроФентона под давлением кислорода.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Киев, , Российской научной конференции Современные аспекты химической науки Махачкала, , Всероссийской научной конференции Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии и материаловедения Махачкала, , II Школе молодых ученых Актуальные проблемы возобновления энергоресурсов Махачкала, , Всероссийской научно практической конференции Современные проблемы химии и нефтехимии наука, образование, производство, экология Махачкала, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ в виде статей и тезисов докладов. Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 7 источника на русском и иностранных языках. Диссертация изложена на 4 страницах, содержит рисунка и таблиц. ГЛАВА I. Метод электросинтеза гипохлорита натрия на месте его потребления получил широкое распространение. При этом электролизу подвергают раствор поваренной соли, подземные рассолы, либо морскую воду. Получаемые растворы гипохлорита натрия используют в различных отраслях народного хозяйства, в том числе для дезинфекции городских и промышленных сточных вод. Малоизнашиваемые аноды на основе титана находят широкое применение в хлорной промышленности, что позволяет существенно снизить расход соли и электроэнергии и создать мощные установки, необходимые для городских очистных станций большой производительности 6. За рубежом они нашли применение под названием ii . В отечественной практике они применяются под названием ОРТА оксидные рутениевотитановые аноды. ОРТА относительно графита обладают более высокими селективными и электрохимическими свойствами перенапряжение выделения хлора на ОРТА значительно ниже по отношению к основному процессу выделению хлора на аноде. Это позволяет при всех прочих равных условиях ведения электролиза осуществлять процесс при более низком значении напряжения на ванне. Тем самым увеличивается выход конечного продукта с единицы поверхности анода, что обеспечивает возможность выполнять конструкции электролизеров меньших габаритов . Для электролиза разбавленных растворов хлоридов и морской воды с целью получению растворов гипохлоригов щелочных металлов было предложено использовать и платииотитановые аноды ПТА. В начале использовались электроды из моноклинной платины, но чаще из платиновой фольги. В дальнейшем были отработаны процессы активации титановой подложки, при этом металлическая платина наносилась на подложку либо плазменным напылением,
либо гальваническим осаждением из растворов хлорплатиноводородной кислоты или ее солей . Аноды ПТА обладают относительно ОРТА более низкой каталитической активностью, но превосходят другие покрытия магнетит, аноды на основе диоксида марганца и диоксида свинца, электроды из графита. В настоящий момент ПТА, ввиду высокой стоимости и дефицита технической платины, применяются только в узкоспециальных процессах при электролизе воды на судах ВМФ и в медицинских учреждениях для получения высокочистых растворов гипохлорита натрия для внутреннего применения и использования в аппаратах искусственная почка. Электрохимический способ получения гипохлорита натрия был открыт около г почти одновременно в России А. П. Лидов и В. А. Тихомиров и за границей. Способ основан на получении хлора и его взаимодействия с щелочью натрия в одном и том же аппарате электролизере. Если вести электролиз раствора хлорида натрия в электролизере без диафрагмы, то на катоде будет выделяться водород и образовываться ОН, а на аноде идти разряд хлора. Образующийся на аноде хлор растворяется в электролизере и взаимодействуя с щелочью натрия, даст гипохлорит натрия. Последний в значительной степени диссоциирует с образованием ионов СЮ, которые способны к дальнейшему анодному окислению. Чтобы воспрепятствовать восстановлению гипохлорита в электролит добавляют небольшие количества 0, бихромата натрия, хлорида кальция или канифольного масла. Эти добавки вызывают образование пленок на поверхности катода, препятствующих подходу к нему ионов СЮ. Процесс электролиза проводят при температуре С, исходный электролит содержит гл хлорида натрия.