JPH02102126A - アルカリ二クロム酸塩類およびクロム酸の製造方法 - Google Patents
アルカリ二クロム酸塩類およびクロム酸の製造方法Info
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- JPH02102126A JPH02102126A JP1215129A JP21512989A JPH02102126A JP H02102126 A JPH02102126 A JP H02102126A JP 1215129 A JP1215129 A JP 1215129A JP 21512989 A JP21512989 A JP 21512989A JP H02102126 A JPH02102126 A JP H02102126A
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Classifications
-
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルカリ−クロム酸塩溶液またはアルカリニ
クロム酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩
類およびクロム酸の製造方法に関するものである。
クロム酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩
類およびクロム酸の製造方法に関するものである。
米国特許３，３０５，４６３およびカナダ特許出願７３
９，４４７に従うと、電極室がカチオン交換膜により分
離されている電気分解セル中でニクロム酸塩類およびク
ロム酸の電気分解による製造が起きる。アルカリニクロ
ム酸塩類の製造では、アルカリ−クロム酸塩の溶液また
は懸濁液をセルの陽極室に加え、そして膜を通る陰極室
中へのアルカリイオンの選択的移動によりアルカリニク
ロム酸塩溶液に転化される。クロム酸の製造のためには
、アルカリニクロム酸塩溶液もしくはアルカリ−クロム
酸溶液またはアルカリニクロム酸塩溶液とアルカリ−ク
ロム酸溶液との混合物を陽極室に加え、そしてクロム酸
を含有している溶液に転化される。これらの方法用には
一般的に−クロム酸ナトリウムおよび／またはニクロム
酸ナトリウムが使用される。両方法では、例えば水酸化
ナトリウム水溶液、またはカナダ特許出願７３９，４４
７に記されている如き炭酸ナトリウムを含有している水
溶液からなるアルカリイオン含有アルカリ性溶液が陰極
室中で得られる。
９，４４７に従うと、電極室がカチオン交換膜により分
離されている電気分解セル中でニクロム酸塩類およびク
ロム酸の電気分解による製造が起きる。アルカリニクロ
ム酸塩類の製造では、アルカリ−クロム酸塩の溶液また
は懸濁液をセルの陽極室に加え、そして膜を通る陰極室
中へのアルカリイオンの選択的移動によりアルカリニク
ロム酸塩溶液に転化される。クロム酸の製造のためには
、アルカリニクロム酸塩溶液もしくはアルカリ−クロム
酸溶液またはアルカリニクロム酸塩溶液とアルカリ−ク
ロム酸溶液との混合物を陽極室に加え、そしてクロム酸
を含有している溶液に転化される。これらの方法用には
一般的に−クロム酸ナトリウムおよび／またはニクロム
酸ナトリウムが使用される。両方法では、例えば水酸化
ナトリウム水溶液、またはカナダ特許出願７３９，４４
７に記されている如き炭酸ナトリウムを含有している水
溶液からなるアルカリイオン含有アルカリ性溶液が陰極
室中で得られる。
アルカリニクロム酸塩またはクロム酸の結晶を製造する
には、陽極室中で生成した溶液を濃縮し、ニクロム酸ナ
トリウムを例えば８０℃において結晶化させそしてクロ
ム酸を例えば６０〜１００°Ｃにおいて結晶化させる。
には、陽極室中で生成した溶液を濃縮し、ニクロム酸ナ
トリウムを例えば８０℃において結晶化させそしてクロ
ム酸を例えば６０〜１００°Ｃにおいて結晶化させる。
結晶化した生成物を分離し、任意に洗浄し、そして乾燥
する。
する。
ドイツ公告明細書３ ０２０ ２６０に従うと、鉛およ
び船名金の陽極が陽極材料として適している。これらの
陽極材料は、腐食の結果として鉛イオンが陽極室の溶液
中にはいり、生成したアルカリニクロム酸塩類およびク
ロム酸を汚染するという欠点を有している。ドイツ公告
明細書３０２０２６０に従うと、他の適当な陽極は貴金
属または貴金属酸化物の電気分解的に活性な層を有する
例えばチタンまたはタンタルの如き弁金属からなるいわ
ゆる寸法安定性陽極である。しかしながら、この型の陽
極は特に６０°Ｃ以上の電気分解温度および２−５ｋＡ
／ｍ”の陽極電流密度において１００日より短い限定さ
れた使用寿命しか有していない。これらの短い使用寿命
は、電気分解によるアルカリニクロム酸塩およびクロム
酸の経済的な製造用には適していない。
び船名金の陽極が陽極材料として適している。これらの
陽極材料は、腐食の結果として鉛イオンが陽極室の溶液
中にはいり、生成したアルカリニクロム酸塩類およびク
ロム酸を汚染するという欠点を有している。ドイツ公告
明細書３０２０２６０に従うと、他の適当な陽極は貴金
属または貴金属酸化物の電気分解的に活性な層を有する
例えばチタンまたはタンタルの如き弁金属からなるいわ
ゆる寸法安定性陽極である。しかしながら、この型の陽
極は特に６０°Ｃ以上の電気分解温度および２−５ｋＡ
／ｍ”の陽極電流密度において１００日より短い限定さ
れた使用寿命しか有していない。これらの短い使用寿命
は、電気分解によるアルカリニクロム酸塩およびクロム
酸の経済的な製造用には適していない。
本発明の目的は、アルカリニクロム酸塩およびクロム酸
の経済的な製造方法を提供することである。貴金属塩類
を含有している融解物からの貴金属類および／または貴
金属化合物の電着により活性化された弁金属類がアルカ
リニクロム酸塩およびクロム酸の製造用に非常に適して
いることを今見いだした。
の経済的な製造方法を提供することである。貴金属塩類
を含有している融解物からの貴金属類および／または貴
金属化合物の電着により活性化された弁金属類がアルカ
リニクロム酸塩およびクロム酸の製造用に非常に適して
いることを今見いだした。
従って、本発明は貴金属塩類を含有している融解物から
の貴金属類および／または貴金属化合物の電着により活
性化された弁金属類の寸法安定性陽極を使用することを
特徴とするアルカリ−クロム酸塩溶液またはアルカリニ
クロム酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩
類およびクロム酸の製造方法に関するものである。
の貴金属類および／または貴金属化合物の電着により活
性化された弁金属類の寸法安定性陽極を使用することを
特徴とするアルカリ−クロム酸塩溶液またはアルカリニ
クロム酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩
類およびクロム酸の製造方法に関するものである。
特に好適な陽極は、白金、イリジウム、白金およびイリ
ジウム化合物類または対応する元素の塩融解物の電気分
解により製造された上記の元素類の合金類でコーティン
グされたものである。合金は白金およびイリジウム化合
物類、特に酸化物類、を含有することもできる。
ジウム化合物類または対応する元素の塩融解物の電気分
解により製造された上記の元素類の合金類でコーティン
グされたものである。合金は白金およびイリジウム化合
物類、特に酸化物類、を含有することもできる。
上記の性質を有する適当な陽極は、例えばザ・ジャーナ
ル−メタル（Ｌｈｅ ｊｏｕｒｎａｌ ＭＥＴＡＬＬ）
、３４巻、Ｎｏ、ｌ ｌ、１９８０年１１月、１０１６
〜１０１８頁およびザ・ジャーナル・ガルヴアノテクニ
ク（Ｌｈｅ ｊｏｕｒｎａｌ Ｇａ１ｖａｎｏｔｅｃｈ
ｎｉｋ）、７０巻、１９７９．４２０〜４２８頁中に記
されている。
ル−メタル（Ｌｈｅ ｊｏｕｒｎａｌ ＭＥＴＡＬＬ）
、３４巻、Ｎｏ、ｌ ｌ、１９８０年１１月、１０１６
〜１０１８頁およびザ・ジャーナル・ガルヴアノテクニ
ク（Ｌｈｅ ｊｏｕｒｎａｌ Ｇａ１ｖａｎｏｔｅｃｈ
ｎｉｋ）、７０巻、１９７９．４２０〜４２８頁中に記
されている。
この型の陽極は、特に７０〜９０°Ｃの温度および２〜
５ｋＡ／ｍ”の電流密度において、最初のセル電圧がほ
とんど変化しない１００日よりはるかに長い使用寿命に
より特徴づけられている。これらの陽極の使用により、
アルカリニクロム酸塩およびクロム酸の製造が特に経済
的に実施できるようになった。例えば、もはや生産量損
失を伴う陽極の交換をかなり頻繁に行う必要はなくなっ
た。
５ｋＡ／ｍ”の電流密度において、最初のセル電圧がほ
とんど変化しない１００日よりはるかに長い使用寿命に
より特徴づけられている。これらの陽極の使用により、
アルカリニクロム酸塩およびクロム酸の製造が特に経済
的に実施できるようになった。例えば、もはや生産量損
失を伴う陽極の交換をかなり頻繁に行う必要はなくなっ
た。
さらに、７０°Ｃ以上の温度におけるこれらの陽極の非
常に高い安定性のために電気分解工程の固有エネルギー
消費量が均一になり好ましいことである。
常に高い安定性のために電気分解工程の固有エネルギー
消費量が均一になり好ましいことである。
本発明に従う方法を下記の実施例により説明する。
実施例中で使用した電気分解セルは、純粋なチタンの陽
極室およびステンレス鋼の陰極室からなっていた。使用
した膜は、カチオン交換体膜すなわちデュポン製のナフ
ロン■３２４型であった。陽極はステンレス鋼からなり
、そして陰極は個々の実施例中に記されている電気触媒
的に活性なコーティングを有するチタンからなっていた
。各場合とも、電極および膜の間の間隔は１．５ ｍｍ
であった。種々の濃度のニクロム酸ナトリウム溶液を陽
極室に加えた。水を陰極室に、２０％の水酸化ナトリウ
ムがセル中に残るような速度で、加えた。
極室およびステンレス鋼の陰極室からなっていた。使用
した膜は、カチオン交換体膜すなわちデュポン製のナフ
ロン■３２４型であった。陽極はステンレス鋼からなり
、そして陰極は個々の実施例中に記されている電気触媒
的に活性なコーティングを有するチタンからなっていた
。各場合とも、電極および膜の間の間隔は１．５ ｍｍ
であった。種々の濃度のニクロム酸ナトリウム溶液を陽
極室に加えた。水を陰極室に、２０％の水酸化ナトリウ
ムがセル中に残るような速度で、加えた。
各場合とも、電気分解温度は８０°Ｃであり、そして電
流密度３ｋＡ／ｍ”が陽極および陰極の前面に投影した
。
流密度３ｋＡ／ｍ”が陽極および陰極の前面に投影した
。
実施例１（比較）
この実施例中で使用された湿潤電着により製造された白
金層を有するチタン陽極は下記の如くして製造された。
金層を有するチタン陽極は下記の如くして製造された。
酸化物コーティングの除去およびシュウ酸を用いるエツ
チング後に、ｌＯＣｍ・３゜６ｃｍの膜に面している投
影された前面を有するチタン膨張金属陽極に、陽極の投
影面積を基にして２．５９μｍの層厚さに相当する１
、０６５ ｇの白金を電気分解的にコーティングした。
チング後に、ｌＯＣｍ・３゜６ｃｍの膜に面している投
影された前面を有するチタン膨張金属陽極に、陽極の投
影面積を基にして２．５９μｍの層厚さに相当する１
、０６５ ｇの白金を電気分解的にコーティングした。
使用した電解質は、５ ｇ／ＱのＰｔ（ｌい４５ｇ／（
２の（Ｎ Ｈ４）２ＨＰ Ｏ４および２４０ ｇ／Ｑの
Ｎａ２ＨＰＯ４” ｌ ２Ｈ２０からなっていた。電着
は下記の条件下で実施された： 陰極電流密度：１．５Ａ／ｄｍ” 温度 ＝８０°Ｃ 電着時間 ＝２時間 ｐＨ値 ニア、８ 陰極 二白金の金網 電極間隔 ニア０〜７５ｍｍ。
２の（Ｎ Ｈ４）２ＨＰ Ｏ４および２４０ ｇ／Ｑの
Ｎａ２ＨＰＯ４” ｌ ２Ｈ２０からなっていた。電着
は下記の条件下で実施された： 陰極電流密度：１．５Ａ／ｄｍ” 温度 ＝８０°Ｃ 電着時間 ＝２時間 ｐＨ値 ニア、８ 陰極 二白金の金網 電極間隔 ニア０〜７５ｍｍ。
この陽極を使用して、９００ｇ／Ｑの
Ｎａ２Ｃｒ２０ｙ・２Ｈ２０を含有しているニクロム酸
ナトリウム溶液を上記の電気分解セル中でクロム酸を含
有している溶液に電気分解により転化させた。ニクロム
酸ナトリウム溶液を加える速度は、０．３２のナトリウ
ムイオン対クロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出ていく陽
極液中で制定されるように選択された。
ナトリウム溶液を上記の電気分解セル中でクロム酸を含
有している溶液に電気分解により転化させた。ニクロム
酸ナトリウム溶液を加える速度は、０．３２のナトリウ
ムイオン対クロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出ていく陽
極液中で制定されるように選択された。
試験中に、セル電圧は５Ｖの初期値から５日間で８．５
Ｖに上昇した。この増加は、チタン陽極の電気触媒的に
活性な白金層のほとんど完全な破壊によるものであった
。
Ｖに上昇した。この増加は、チタン陽極の電気触媒的に
活性な白金層のほとんど完全な破壊によるものであった
。
実施例２（比較）
いわゆるスト−ピング方法により下記の如く製造された
白金／イリジウム層を有するチタン膨張金属陽極をこの
実施例で使用した。酸化物コーティングの除去およびシ
ュウ酸を用いるエツチング後に、ｌｏｃｍ・３．６ｃｍ
の投影された前面を有するチタン膨張金属陽極を、ヘア
ブラシを用いて、１−ブタノール中の四塩化白金および
四塩化イリジウムのＨＣＱ−含有溶液で湿らせた。この
溶液の白金対イリジウムの重量比は３．６：１であった
。湿っている陽極を２５０°Ｃにおいて１５分間乾燥し
、そして次に炉の中で４５０°Ｃに２０〜３０分間にわ
たり加熱した。この操作を６回繰り返したが、熱処理は
湿潤および乾燥の完了時に各第二段階後にのみ実施した
。最終的な陽極は約１８ｍｇの白金および５ｇのイリジ
ウムを含有している層を有していた。
白金／イリジウム層を有するチタン膨張金属陽極をこの
実施例で使用した。酸化物コーティングの除去およびシ
ュウ酸を用いるエツチング後に、ｌｏｃｍ・３．６ｃｍ
の投影された前面を有するチタン膨張金属陽極を、ヘア
ブラシを用いて、１−ブタノール中の四塩化白金および
四塩化イリジウムのＨＣＱ−含有溶液で湿らせた。この
溶液の白金対イリジウムの重量比は３．６：１であった
。湿っている陽極を２５０°Ｃにおいて１５分間乾燥し
、そして次に炉の中で４５０°Ｃに２０〜３０分間にわ
たり加熱した。この操作を６回繰り返したが、熱処理は
湿潤および乾燥の完了時に各第二段階後にのみ実施した
。最終的な陽極は約１８ｍｇの白金および５ｇのイリジ
ウムを含有している層を有していた。
この陽極を用いることにより、９００ ｇ／ＱのＮ ａ
２Ｃｒ ２０ｙ・２Ｈ２０を含有しているニクロム酸
ナトリウム溶液をクロム酸を含有している溶液に電気分
解により転化させた。ニクロム酸ナトリウム溶液を加え
る速度は、０．３０〜０．７３のナトリウムイオン対ク
ロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出ていく陽極液中で制定
されるように選択された。
２Ｃｒ ２０ｙ・２Ｈ２０を含有しているニクロム酸
ナトリウム溶液をクロム酸を含有している溶液に電気分
解により転化させた。ニクロム酸ナトリウム溶液を加え
る速度は、０．３０〜０．７３のナトリウムイオン対ク
ロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出ていく陽極液中で制定
されるように選択された。
試験中に、セル電圧は４．７Ｖの初期値から１８日間で
７．８Ｖに上昇した。この増加は、実施例１中と同様に
、電気触媒的に活性な層のほとんど完全な破壊によるも
のであった。
７．８Ｖに上昇した。この増加は、実施例１中と同様に
、電気触媒的に活性な層のほとんど完全な破壊によるも
のであった。
実施例３（本発明）
ザ・ジャーナル−メタル（ｔｈｅ ｊｏｕｒｎａｌ Ｍ
ＥＴＡＬＬ）、３４巻、Ｎｏ、Ｌ Ｌ １９８０年１
１月、１ｏｔ６〜１０１８頁中に記されている如くして
融解電着により製造された白金層を有する１１−４ｃｍ
・６．７ｃｍの投影前面を有するチタン膨張金属電極を
、この本発明の実施例中で使用した。陽極の白金層の厚
さは２．５μｍであった。この陽極を用いて、８００ｇ
／＋２のＮａ２Ｃｒ、ｏ、’ ２Ｈ２０を含有している
溶液をクロム酸を含有している溶液に転化させた。ニク
ロム酸ナトリウム溶液を加える速度は、０．６１のナト
リウムイオン対クロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出てい
く陽極液中で制定されるように選択された。
ＥＴＡＬＬ）、３４巻、Ｎｏ、Ｌ Ｌ １９８０年１
１月、１ｏｔ６〜１０１８頁中に記されている如くして
融解電着により製造された白金層を有する１１−４ｃｍ
・６．７ｃｍの投影前面を有するチタン膨張金属電極を
、この本発明の実施例中で使用した。陽極の白金層の厚
さは２．５μｍであった。この陽極を用いて、８００ｇ
／＋２のＮａ２Ｃｒ、ｏ、’ ２Ｈ２０を含有している
溶液をクロム酸を含有している溶液に転化させた。ニク
ロム酸ナトリウム溶液を加える速度は、０．６１のナト
リウムイオン対クロム（Ｖｌ）のモル比がセルを出てい
く陽極液中で制定されるように選択された。
１５０日の試験期間中に、セル電圧では４．９Ｖの初期
値から５．ＯＶへのほとんど無視できるほどの増加しか
なく、電気触媒的に活性な層は実質的にそのまま残って
いたことが示された。
値から５．ＯＶへのほとんど無視できるほどの増加しか
なく、電気触媒的に活性な層は実質的にそのまま残って
いたことが示された。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
１、アルカリ−クロム酸塩溶液またはアルカリニクロム
酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩類およ
びクロム酸の製造方法において、貴金属塩類を含有して
いる融解物から貴金属類および／または貴金属化合物の
電着により活性化された弁金属類の寸法安定性陽極を使
用して電気分解を実施することからなる改良方法。
酸塩溶液の電気分解によるアルカリニクロム酸塩類およ
びクロム酸の製造方法において、貴金属塩類を含有して
いる融解物から貴金属類および／または貴金属化合物の
電着により活性化された弁金属類の寸法安定性陽極を使
用して電気分解を実施することからなる改良方法。
２、陽極を白金、イリジウム、白金およびイリジラム化
合物、 または、 該元素類および化合物類の 合金で活性化する、 上記ｌの方法。
合物、 または、 該元素類および化合物類の 合金で活性化する、 上記ｌの方法。
Claims (1)
- １、アルカリ−クロム酸塩溶液またはアルカリ二クロム
酸塩溶液の電気分解によるアルカリ二クロム酸塩類およ
びクロム酸の製造方法において、貴金属塩類を含有して
いる融解物から貴金属類および／または貴金属化合物の
電着により活性化された弁金属類の寸法安定性陽極を使
用して電気分解を実施することを特徴とする改良方法。
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| DE3829119A DE3829119A1 (de) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | Verfahren zur herstellung von alkalidichromaten und chromsaeure |
Publications (2)
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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1989
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- 1989-08-10 RO RO141222A patent/RO107135B1/ro unknown
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| ZA896497B (en) | 1990-05-30 |
| DD284059A5 (de) | 1990-10-31 |
| DE58901476D1 (de) | 1992-06-25 |
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