CZ278744B6 - Process of electrochemical production of ferrates(vi) - Google Patents

Process of electrochemical production of ferrates(vi) Download PDF

Info

Publication number
CZ278744B6
CZ278744B6 CS923481A CS348192A CZ278744B6 CZ 278744 B6 CZ278744 B6 CZ 278744B6 CS 923481 A CS923481 A CS 923481A CS 348192 A CS348192 A CS 348192A CZ 278744 B6 CZ278744 B6 CZ 278744B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
current
current density
component
ferrates
frequency
Prior art date
Application number
CS923481A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Karel Ing Bouzek
Ivo Prof Ing Drsc Rousar
Original Assignee
Vysoka Skola Chem Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoka Skola Chem Tech filed Critical Vysoka Skola Chem Tech
Priority to CS923481A priority Critical patent/CZ278744B6/en
Publication of CZ348192A3 publication Critical patent/CZ348192A3/en
Publication of CZ278744B6 publication Critical patent/CZ278744B6/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Anodic oxidation of iron in alkaline solutions, based on the superimposing of alternating components of electric current with an amplitude of current density in a range of 2.1 to 2.5 times the current density of the direct components of the electric current with a frequency of 1 to 30 Hz to direct current. The alternating component prevents gradual passivation of the anode during electrolysis.

Description

Způsob elektrochemické výroby železanůMethod of electrochemical production of ferrates

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu elektrochemické výroby železanů elektrochemickou oxidací železné anody.The invention relates to a process for the electrochemical production of ferrates by the electrochemical oxidation of an iron anode.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Sloučeniny šestimocného železa patří mezi perspektivní látky, které mohou nahradit například manganistany v různých oblastech chemického průmyslu.Iron (VI) compounds are promising substances which can replace, for example, permanganates in various areas of the chemical industry.

K nejvýhodnějším způsobům výroby železanů náleží elektrochemická oxidace železa a litiny v roztocích alkalických hydroxidů. Obvykle se k tomuto účelu používá stejnosměrný proud o vhodné anodické proudové hustotě. Nevýhodou se ukazuje být ta skutečnost, že povrch anody se během elektrolýzy pasivuje a proudové výtěžky v tomto případě výrazně klesají s časem. Integrální proudový výtěžek potom je samozřejmě velmi nízký.The most preferred methods for producing ferrates include the electrochemical oxidation of iron and cast iron in alkali hydroxide solutions. Usually a direct current of suitable anodic current density is used for this purpose. A disadvantage appears to be the fact that the anode surface is passivated during electrolysis and the current yields in this case decrease significantly with time. The integral current yield is of course very low.

Jak zjistili G. Grube a H. Gmelin (Zeitschrift fůr Elektrochemie 7, 153 (1920)), pasivaci povrchu anody lze zpomalit a'proudový výtěžek lze výrazně zvýšit použitím střídavé složky s vhodným poměrem amplitudy proudové hustoty této střídavé složky k proudové hustotě stejnosměrné složky. Ta zabraňuje poklesu proudových výtěžků s časem. Avšak optimální poměr se měnil s teplotou elektrolytu, například při teplotě 30 °C měl hodnotu 2,5 a při teplotě 35 °C byl tento poměr 1,5, což výrazně znesnadňuje použití tohoto způsobu za účelem zabránění pasivace anody během výroby železanů. Vliv frekvence nebyl považován za důležitý a proto nebyl ani sledován. Veškeré pokusy byly prováděny při konstantní frekvenci superponované střídavé složky elektrického proudu, a to 50 Hz. V dosavadních aplikacích docházelo vzhledem k proudovým nárokům na oxidaci železa z kovového stavu do šestého oxidačního stupně ke značným ztrátám elektrického náboje, respektive proudu.As found by G. Grube and H. Gmelin (Zeitschrift fur Electrochemistry 7, 153 (1920)), the passivation of the anode surface can be slowed and the current yield can be greatly increased by using an AC component with a suitable ratio of the AC current amplitude to DC current density. . This prevents the current yields from decreasing with time. However, the optimum ratio varied with the electrolyte temperature, for example at 30 ° C was 2.5 and at 35 ° C the ratio was 1.5, making it considerably more difficult to use this method to prevent anode passivation during ferrate production. The frequency effect was not considered important and was therefore not monitored. All experiments were carried out at a constant frequency of the superposed alternating current component of 50 Hz. In the current applications, due to the current requirements for iron oxidation from the metal state to the sixth oxidation stage, there was a considerable loss of electric charge or current, respectively.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob elektrochemické výroby železanů podle vynálezu, používající střídavé složky elektrického proudu superponované na stejnosměrnou složku elektrického proudu. Podstatou vynálezu je, že frekvence střídavé superponované složky elektrického proudu je v rozmezí od 1,0 do 30,0 Hz při poměru amplitudy proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu v rozmezí od 2,1 do 2,5.These drawbacks are overcome by the method of electrochemical production of ferrates according to the invention using alternating current components superimposed on a direct current component. It is an object of the invention that the frequency of the AC superposed component of the electric current is in the range of 1.0 to 30.0 Hz at a ratio of the amplitude of the AC current density to the DC current density in the range of 2.1 to 2.5.

Výhodou způsobu elektrochemické výroby železanů pc.dle vynálezu je, že pracuje-li zařízení v tomto režimu, není optimální frekvence střídavé složky závislá na teplotě, zařízení proto není nutno termostatovat a také zdroj elektrického proudu může být konstruován pro jeden poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu a jednu frekvenci střídavé složky, čímž se snižují investiční náklady na tuto technologii a její energetická náročnost.The advantage of the method of electrochemical production of ferrates pc according to the invention is that when the device operates in this mode, the optimum frequency of the AC component is not temperature dependent, therefore the device does not need to be thermostatized and the power source can also be designed for one AC current to the current density of the DC component and one frequency of the AC component, thereby reducing the investment cost of the technology and its energy consumption.

-1CZ 278744 B6-1GB 278744 B6

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Do elektrolyzéru s katodou a anodou ze železa, s diafragmou z neplněného polyvinylchloridu, byl nalit roztok hydroxidu sodného NaOH o koncentraci 14 mol/dm3.A 14 mol / dm 3 sodium hydroxide solution was poured into a cathode-iron anode electrolyser with an unfilled polyvinyl chloride diaphragm.

Anoda byla katodicky aktivována po dobu 30 minut při stejnosměrné proudové hustotě 20 mA/cm2. Potom byla zahájena vlastní elektrolýza. Při teplotě elektrolytu 20 °C byla použita anodická proudová hustota, jejíž stejnosměrná složka měla hodnotu 16,7 mA/cm2 a amplituda střídavé složky 35 mA/cm2. Poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu měl hodnotu 2,1 při frekvenci střídavé složky 1 Hz. Po 180 minutách trvání elektrolýzy byl anolyt z elektrolyzéru vypuštěn a titračně stanoven obsah železanu sodného, který činil 192 mg, což odpovídá proudovému výtěžku 20,2 %.The anode was cathodically activated for 30 minutes at a DC current density of 20 mA / cm 2 . Then the actual electrolysis was started. At an electrolyte temperature of 20 ° C, an anodic current density having a DC component of 16.7 mA / cm 2 and an AC component amplitude of 35 mA / cm 2 was used . The ratio of the amplitude of the AC current density to the DC current density was 2.1 at an AC frequency of 1 Hz. After 180 minutes of electrolysis, the anolyte was drained from the electrolyzer and the sodium ferrate content was determined by titration to 192 mg, corresponding to a current yield of 20.2%.

Příklad 2Example 2

Postup byl shodný s postupem v příkladě 1. s tím rozdílem, že amplituda proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu měla hodnotu 41,75 mA/cm2 a poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu měl v tomto případě hodnotu 2,5. Za těchto podmínek bylo dosaženo proudového výtěžku 23,5 %.The procedure was the same as in Example 1. except that the AC current amplitude was 41.75 mA / cm 2, and the AC current to DC current density was in this case 2.5. Under these conditions, a current yield of 23.5% was achieved.

Příklad 3Example 3

Postup byl shodný s postupem v příkladě 1. s rozdílem ve frekvenci superponované střídavé složky která měla v tomto případě hodnotu 30 Hz. Za těchto podmínek bylo dosaženo proudového výtěžku 22,6 %.The procedure was the same as in Example 1, with the difference in the frequency of the superimposed alternating component which in this case was 30 Hz. Under these conditions a current yield of 22.6% was achieved.

Příklad 4Example 4

Postup byl shodný s postupem v příkladě 1. s rozdílem ve frekvenci superponované střídavé složky, která měla v tomto případě hodnotu 30 Hz, a v amplitudě proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu, která měla hodnotu 41.75 mA/cm2. Poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu měl v tomto případě hodnotu 2,5. Za těchto podmínek tylo dosaženo proudového výtěžku 25,1 %.The procedure was the same as in Example 1. with the difference in the frequency of the superimposed AC component, which in this case was 30 Hz, and in the amplitude of the AC current density, which was 41.75 mA / cm 2 . The ratio of the amplitude of the AC current density to the DC current density was 2.5. Under these conditions, the current yield was 25.1%.

Příklad 5Example 5

Postup byl shodný s postupem v příkladě 1 s rozdílem ve frekvenci střídavé složky, která měla v tomto případě hodnotu 5 Hz, a amplitudě proudové hustoty střídavé složky elektrickéhoThe procedure was identical to that of Example 1, with the difference in the frequency of the AC component, which in this case was 5 Hz, and the amplitude of the AC current density of the electric component.

-2CZ 278744 B6 proudu, která měla hodnotu 38.4 mA/cm2. Poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu měl v tomto případě hodnotu 2.3. Za těchto podmínek bylo dosaženo proudového výtěžku 32,1 %.The current was 38.4 mA / cm 2 . The ratio of the amplitude of the AC current density to the DC current density was 2.3. Under these conditions a current yield of 32.1% was achieved.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsob elektrochemické výroby železanů podle vynálezu je možno využít pro výrobu látek sloužících k desinfekci a chemickou úpravu pitných a užitkových vod nebo k realizaci některých typů chemických syntéz jako oxidační a kondenzační činidlo ve všech oblastech chemického a farmaceutického průmyslu.The process of electrochemical production of ferrates according to the invention can be used for the production of substances used for disinfection and chemical treatment of drinking and service water or for the realization of some types of chemical syntheses as oxidizing and condensing agent in all areas of chemical and pharmaceutical industry.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (1)

Způsob elektrochemické výroby železanů za použití střídavé složky elektrického proudu, superponované na stejnosměrnou složku elektrického proudu, vyznačující se tím, že frekvence střídavé superponované složky elektrického proudu je v rozmezí od 1,0 Hz do 30,0 Hz, přičemž poměr amplitudy proudové hustoty střídavé složky elektrického proudu k proudové hustotě stejnosměrné složky elektrického proudu je v rozmezí od 2,1 do 2,5.A method for the electrochemical production of ferrates using an AC component superposed on a DC component, characterized in that the frequency of the AC superposed component is between 1.0 Hz and 30.0 Hz, wherein the amplitude ratio of the AC current density is The electrical current to the current density of the direct current component is in the range of 2.1 to 2.5.
CS923481A 1992-11-25 1992-11-25 Process of electrochemical production of ferrates(vi) CZ278744B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS923481A CZ278744B6 (en) 1992-11-25 1992-11-25 Process of electrochemical production of ferrates(vi)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS923481A CZ278744B6 (en) 1992-11-25 1992-11-25 Process of electrochemical production of ferrates(vi)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ348192A3 CZ348192A3 (en) 1994-05-18
CZ278744B6 true CZ278744B6 (en) 1994-05-18

Family

ID=5375019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS923481A CZ278744B6 (en) 1992-11-25 1992-11-25 Process of electrochemical production of ferrates(vi)

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ278744B6 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112119304A (en) * 2018-07-24 2020-12-22 哈希公司 Water sample measurement by oxidation of metals to higher valencies

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112119304A (en) * 2018-07-24 2020-12-22 哈希公司 Water sample measurement by oxidation of metals to higher valencies
CN112119304B (en) * 2018-07-24 2024-04-09 哈希公司 Water sample measurement by oxidation of metals to higher valencies

Also Published As

Publication number Publication date
CZ348192A3 (en) 1994-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4051001A (en) Process for regenerating etching solution
CN105858990A (en) Technology and device for preparing sodium hypochlorite solution with zero-emission saline solution of desulfurization waste water
KR960014414A (en) Electrolyzed Water Manufacturing Equipment
US5785833A (en) Process for removing iron from tin-plating electrolytes
RU2620228C1 (en) Method of electrochemical regeneration of cupro-ammonium pickling solution
JPS5579884A (en) Preparation of glyoxylic acid
US5496454A (en) Method for the operation of electrolytic baths to produce Fe3 O4 electrophoretically in a three compartment cell
US4127450A (en) Method for pretreating surfaces of steel parts for electroplating with organic or inorganic coatings
CZ278744B6 (en) Process of electrochemical production of ferrates(vi)
US3969207A (en) Method for the cyclic electrochemical processing of sulfuric acid-containing pickle waste liquors
JP2004538375A (en) Magnesium anodizing system and method
JPH04500540A (en) Conversion of manganate to permanganate
CN103628122A (en) Coppered wire stripping and hanging process
US4073705A (en) Method for treating used or exhausted photographic fixing solution
US3493478A (en) Electrolytic preparation of perchlorates
Yuzer et al. Application of an electrodialysis process to recover nitric acid from aluminum finishing industry waste
JPS5475497A (en) Electrolyzing method for aqueous solution of sodium chloride
JP2008214742A (en) Method for manufacturing hexavalent iron ion solution, anodization treating agent and anodization treatment method for titanium alloy and anodization treatment method for titanium alloy member surface
JPS5558383A (en) Stopping method for electrolytic cell of cation exchange membrane method
JPS61261488A (en) Electrolyzing method for alkaline metallic salt of amino acid
JPS5735699A (en) Production of chrome plated steel plate of superior adhesiveness
JP3179721B2 (en) Wastewater treatment method and apparatus by discharge electrolysis heating
CN113912225B (en) Method for treating and recycling wastewater containing copper coke
MD3057G2 (en) Process for iron or copper electrochemical cleaning
US771025A (en) Manufacture of zinc-white.