Электролиз водных растворов хлорида кальция: закономерности протекания электродных реакций и синтез кальцийсодержащих соединений

• Автор: Гаджиева, Аида Меджидовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Методы получения и утилизации хлористого кальция

1.1.1. Химические методы

1.1.2. Электрохимические методы.

1.2. Получение сахаратов кальция и использование их в

КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ.

1.3.Электрохимический синтез газообразного хлора

1.4. Синтез диоксида углерода.

1.5. Закономерности протекания электрохимических Щ процессов в природных водах, содержащих ионы
кальция.
1.5.1. Электролиз термальных вод
1.5.2. Электролиз морской воды
1.6. Выводы из литературного обзора
ГЛАВА И. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Поляризационные измерения
2.2.Электрохимические синтезы.
2.3. Методика анализа и идентификации продуктов
2.4. Математическая обработка полученных результатов
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Закономерности протекания электродных реакций в растворе хлорида кальция на различных электродных
материалах
3.1.1. Анодный процесс кинетика и механизм образования
газообразного хлора при электролизе раствора хлорида
кальция.
Ф 3.1.2. Катодный процесс кинетика образования газаообраз
ного водорода при электролизе раствора хлорида кальция.
3.1.3. Препаративные аспекты электролиза водного раствора
хлорида кальция.
3.2. Особенности протекания электродных реакций в
ВОДНЫХ РАСТВОРАХ СаССАХАРОЗА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛАХ
3.2.1. Катодный процесс.
3.2.2. Препаративные аспекты электрохимического получения сахарата кальция
3.2.3. Закономерности протекания электродных реакции в системе СаСсахарозаСаОН2.
3.2.3.1 Анодный процесс
3.2.3.2 Катодный процесс.
3.3. Закономерности протекания электродных реакций в системе СаСНКОзСаЫОз2
3.3.1. Анодный процесс
3.3.2. Катодный процесс.
3.3.3. Препаративные аспекты электрохимического
синтеза нитрата кальция.
3.3.4. Препаративные аспекты электрохимического получения диоксида углерода.
З Л Электрохимическое получение ацетата кальция
3.4.1. Особенности катодного процесса при электросинтезе ацетата кальция на различных электродных материалах
3.4.2. Препаративные аспекты электросинтеза ацетата
кальция.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Объектами исследования явились электрохимические процессы, протекающие на различных электродных материалах в водных растворах хлорида кальция с разными добавками. Выбор объекта исследования определялся, с одной стороны, неизученностью и сложностью электродных процессов в рассматриваемых системах, а с другой возможностью использования отхода многотоннажного производства хлорида кальция для получения ценных продуктов. Практическое значение работы
впервые, используя в качестве сырья хлорид кальция, синтезированы такие ценные химические соединения, как ацетат кальция, сахарат кальция, нитрат кальция, диоксид углерода, газообразные хлор и водород. Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на XIV совещании по электрохимии органических соединений Новости электрохимии органических соединений г. Новочеркасск, , на Всероссийской научнопрактической конференции Химия в технологии и медицине г. Махачкала, , на Международной научнотехнической конференции, посвященной летию СанктПетербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий СанктПетербург, , Международной конференции Современные проблемы органической химии, экологии и биотехнологии г. Луга, , на итоговых Всероссийских конференциях Экология и рациональное природопользование СанктПетербург, и . Публикации. По теме диссертации опубликовано работ в виде статей и тезисов докладов. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 1 наименований. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста, включает рисунков и 6 таблиц. Работа выполнена в рамках гранта Министерства образования РФ по программе Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники, подпрограммы Экология и рациональное природопользование, раздела Проблемы техногенных образований и использование промышленных и бытовых отходов гг. ГЛАВА I. Одним из соединений кальция, образующимся в виде отхода многих промышленных производств, является хлористый кальций 1. Ежегодно при производстве соды с дистиллярной жидкостью сбрасывается огромное количество СаС. В связи с этим разрабатываются способы получения более ценных товарных продуктов из дистиллярной жидкости, которые могли бы быть использованы в широких областях народного хозяйства. В среднем дистиллярная жидкость содержит до ,2 СаС. Производство СаС из дистиллярной жидкости после ее осветления сводится к выделению из нее С1 путем выпаривания. На получение одной тонны ного раствора СаС расходуется около 6, м3 дистиллярной жидкости. Это означает, что при получении одной тонны соды с дистиллярной жидкостью выбрасывается около тонны хлорида кальция,. Наша страна по производству кальцинированной соды занимает второе место в мире. Для снижения стоимости СаСЬ разрабатывается безнакипный режим выпаривания карбонизированной и осветленной дистиллярной жидкости с применением затравки свежеприготовленного СаБОд, не требующего удаление ионов БС хлористым барием. Представляет интерес выпарка дистиллярной жидкости в аппарате погружного горения 6. Известен способ очистки растворов хлористого кальция от примесей железа и тяжелых металлов, заключающийся в обработке раствора хлористого кальция вначале известковым молоком до раствора, равного 9 , а затем активированным углем в количестве 12 гл. Содержание железа в очищенном растворе хлорида кальция составляет 0,4 масс. Недостатком этого способа является длительность процесса очистки ч, большой объем осадка и низкая степень очистки раствора. Более широкое применение находит способ очистки растворов хлорида кальция от примесей железа и сульфатов путем двухстадийной очистки. На первой стадии раствор хлорида кальция обрабатывают известковым молоком при С, при непрерывном перемешивании доводят раствора до 7,4 и пропускают через раствор сжатый воздух в течение минут. Затем раствор фильтруют, отделяя твердый осадок, содержащий в основном РеОП3 и СаБО После отделения осадка фильтрат подщелачивают гидроксидом кальция до 9,7 с одновременной продувкой раствора топочными газами в течение мин. Раствор вновь фильтруют, отделяя твердый осадок 8.