JPS6353282A - Production of ceric nitrate solution - Google Patents

Production of ceric nitrate solution

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JPS6353282A
JPS6353282A JP61197083A JP19708386A JPS6353282A JP S6353282 A JPS6353282 A JP S6353282A JP 61197083 A JP61197083 A JP 61197083A JP 19708386 A JP19708386 A JP 19708386A JP S6353282 A JPS6353282 A JP S6353282A
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JP
Japan
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ceric
nitric acid
anolyte
exchange membrane
contg
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JP61197083A
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Inventor
Noboru Sugishima
昇 杉島
Noriaki Ikeda
憲明 池田
Yasushi Fujii
靖士 藤井
Shinji Ikuta
生田 伸治
Akira Inoue
明 井上
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce an oxidizing agent made of a soln. contg. ceric nitrate and nitric acid but not contg. ammonium ions by filling an electrolytic cell provided with an ion exchange membrane as a diaphragm with a soln. contg. cerous nitrate and nitric acid as an anolyte and an electrolyte soln. as a catholyte and by carrying out electrolytic oxidation. CONSTITUTION:An electrolytic cell 6 is divided into an anode chamber and a cathode chamber with an ion exchange membrane 1. A cation exchange membrane contg. fluorine, an anion exchange membrane or a combination of them is used as the membrane 1. The anode chamber is filled with a soln. contg. 0.1-10.0mol/l (expressed in terms of cerium) cerous nitrate and 0.5-10mol/l nitric acid as an anolyte, the cathode chamber is filled with an aq. soln. of an electrolyte such as nitric acid or sulfuric acid as a catholyte and electrolysis is carried out with PbO2 or Ir oxide coated Ti or the like as the anode 2 and the Ti, stainless steel or the like as the cathode 3. By the electrolysis, a soln. contg. ceric nitrate and nitric acid but not contg. ammonium ions is produced in the anode chamber. The soln. is used as a superior oxidizing agent.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、有効な酸化剤であるところの、アンモニウム
イオンを含まない硝酸第2セリウムの硝酸溶液の¥J造
法に関するものである。該溶液は、酸化剤として、2級
水酸塁の酸化、シクロアルカノンの開環、オキシムのカ
ルボニル化など、有機合成の分野で広く用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a process for preparing a nitric acid solution of ceric nitrate, which is an effective oxidizing agent and does not contain ammonium ions. The solution is widely used as an oxidizing agent in the field of organic synthesis, such as oxidation of secondary hydroxyl groups, ring opening of cycloalkanones, and carbonylation of oximes.

[従来の技術] 第2t7リウムを含む塩およびその溶液は、従来、酸化
剤として、2吸水FIIGの酸化、シクロアルカノンの
開環、オキシムのカルボニル化など、有機合成の分野で
広く用いられている。(例えば、大λIS幸一部、有機
合成化学協会誌、第40巻、12号、1171頁(19
82) ) よく用いられる第2 tリウム塩としてtよ、硫酸第2
セリウムCe (804)2 、硝酸第2セリウムアン
モニウム(NH4)2  [Cc  (NO3)6 ]
、過JIM第2セリウム1−12 Ce  (C104
)6などが知られている。
[Prior Art] Salts containing t7trium and their solutions have conventionally been widely used as oxidizing agents in the field of organic synthesis, such as the oxidation of diabsorbed FIIG, ring opening of cycloalkanones, and carbonylation of oximes. There is. (For example, University λIS Co., Ltd., Journal of the Society of Organic Synthetic Chemistry, Vol. 40, No. 12, p. 1171 (19
82)) As a commonly used tertiary salt, tertiary sulfate is
Cerium Ce (804)2, ceric ammonium nitrate (NH4)2 [Cc (NO3)6]
, per JIM cerium 1-12 Ce (C104
) 6 etc. are known.

工業的には、第2セリウム塩を用いて右磯化合物を酸化
すると第2セリウムは第1セリウムに還元されるので、
これを回収・酸化し第2セリウムにズして再利用する必
要があり、このため有機化合物の酸化反応工程と回収し
た第1セリウムを電気化学的に第2セリウムに酸化・再
生する工程とを組み合わせて行なう間接電解法がよく行
なわれる。
Industrially, when a ceric compound is oxidized using a ceric salt, ceric is reduced to ceric, so
It is necessary to recover and oxidize this and convert it into ceric for reuse. Therefore, the oxidation reaction process of the organic compound and the process of electrochemically oxidizing and regenerating the recovered ceric to ceric are performed. A combination of indirect electrolysis methods is often used.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記の第2セリウムn2による間接′r
1解法では以下に記すようにそれぞれ難点があった。
[Problems to be solved by the invention] However, the indirect 'r' caused by the aforementioned cerium n2
Each solution method had its drawbacks as described below.

硫酸第2セリウム溶液を用いて酸化反応を行なわせる場
合、反応で生成する硫酸第1セリウムの溶解度が比較的
小さいので反応後の5A酸第1セリウムの析出を避ける
ために、硫酸第2セリウム温度は低く設定せざるを冑な
い。従って、その様な低濃度の5A酸第2セリウム溶液
を用いた酸化反応の反応速度は遅くなり、反応時間が長
くなる。また、セリウム濃度が低いと酸化反応によっ7
生2する第1 tリウムイオンを電解酸化して第2セリ
ウムイオンに再生する場合に、陽極における過電圧が上
着し、その結果電解電圧の上昇および水の分解による酸
素発生電極反応がより活発に起こり、第2セリウムイオ
ン生成の電流効率の低下を招く。
When carrying out an oxidation reaction using a ceric sulfate solution, the solubility of the ceric sulfate produced in the reaction is relatively low. I have no choice but to set it low. Therefore, the reaction rate of the oxidation reaction using such a low concentration ceric 5A acid solution becomes slow and the reaction time becomes long. In addition, if the cerium concentration is low, 7
In the case of electrolytically oxidizing the primary ttrium ions to be regenerated into ceric ions, an overvoltage builds up at the anode, resulting in an increase in the electrolytic voltage and a more active oxygen-generating electrode reaction due to water decomposition. This causes a decrease in the current efficiency of ceric ion production.

さらに、低濶度第2セリウムイオン溶液を用いた反応は
、溶液単位体積当りの有効第2セリウムイオンDが少な
いために反応容器や付帯設備が大きくなるといった難点
をも有し、これらの欠点が硫酸第2セリウムを用いた酸
化反応プロセスの工業化を困難なものとしている。
Furthermore, reactions using low-abundance ceric ion solutions have the disadvantage that the amount of effective ceric ions D per unit volume of the solution is small, requiring large reaction vessels and incidental equipment. This makes it difficult to industrialize the oxidation reaction process using ceric sulfate.

また、硝酸第2セリウムアンモニウム溶液を用いて酸化
反応を行なわせる場合、水に対する溶解度は大きく、第
2セリウムイオン濃度による前記の難点は克服される。
Further, when the oxidation reaction is carried out using a ceric ammonium nitrate solution, the solubility in water is high, and the above-mentioned difficulties due to the concentration of ceric ions can be overcome.

しかしながら、セリウム源がアンモニウムと硝酸セリウ
ムの11であり、有機化合物の酸化反応工程と電解によ
る第2セリウムの再生工程を組み合わせるプロセスにお
いては、電解酸化にJ:って硝酸イオンやアンモニウム
イオンが複雑に挙動し、工業化には様々な不都合を与え
ている。即ら、電解によって陰極で硝酸イオンが亜硝酸
イオンやアンモニウムイオンに還元されることにより、
アンモニウムイオンなどの濃度の増加や硝酸イオンや水
素イオンなどのcJ度減少が起こり、極端な場合加水分
解が起こってしまう。
However, the cerium source is ammonium and cerium nitrate, and in a process that combines the oxidation reaction process of organic compounds and the regeneration process of ceric by electrolysis, nitrate ions and ammonium ions are complicated in electrolytic oxidation. This has caused various problems for industrialization. In other words, nitrate ions are reduced to nitrite ions and ammonium ions at the cathode by electrolysis,
The concentration of ammonium ions and the like increases, and the cJ degree of nitrate and hydrogen ions decreases, and in extreme cases, hydrolysis occurs.

こうした禎雑な挙動に伴なって、第2セリウム塩溶液の
酸化剤としての能力も変化するため、反応条件等の設定
も変動させねばならず、実際ゝの運転には定期的な液組
成の分析および調整、場合によっては液の入れ替えの必
要が生じてくる。また、第1セリウムイオンの酸化以外
のアンモニウムイオンの関与した陽極反応は目的とする
第2セリウムイオン生成の電流効率の低下をもたらし、
電極の劣化もより複雑に、かつ深刻に起こる。
Along with this complicated behavior, the ability of the ceric salt solution as an oxidizing agent also changes, so settings such as reaction conditions must be changed, and in actual operation, periodic changes in the liquid composition are required. Analysis and adjustment, and in some cases, the need to replace the liquid may become necessary. In addition, anodic reactions involving ammonium ions other than the oxidation of ceric ions lead to a decrease in the current efficiency for producing the desired ceric ions,
Electrode deterioration also occurs in a more complex and serious manner.

その他のセリウム源として知られる過塩素酸第2セリウ
ム塩を用いた場合は高価な上に危険物であり、腐食の面
からも取り扱い上問題があり工業化には不適当である。
When ceric perchlorate salt, which is known as another cerium source, is used, it is expensive and dangerous, and there are problems in handling from the viewpoint of corrosion, making it unsuitable for industrialization.

この様に第2セリウムを含む塩およびその溶液は有償合
成等の分野で特徴のある優れた酸化剤であるにもかかわ
らず従来の方法では上記の様な欠点を有するがゆえにそ
の工業的規模での実施は非常に困難なものになっている
Although salts containing ceric and their solutions are unique and excellent oxidizing agents in fields such as paid synthesis, conventional methods have the above-mentioned drawbacks and cannot be used on an industrial scale. implementation has become extremely difficult.

[問題を解決するだめの手段] 本発明者等は、前記の従来の第2セリウムを含む塩およ
びその溶液を用いた酸化反応の欠点は主としてセリウム
塩の低溶解性や配位子の種類および複塩であることに起
因すると考え、その様な欠点を有しないセリウム塩溶液
について検討した。
[Means for solving the problem] The present inventors believe that the disadvantages of the conventional oxidation reaction using a salt containing ceric salt and its solution are mainly due to the low solubility of the cerium salt, the type of ligand, and the like. Thinking that this is due to the fact that it is a double salt, we investigated cerium salt solutions that do not have such drawbacks.

ぞしてアンモニウムイオンを含まない硝酸第2セリウム
の硝酸溶液が前記欠点を克服すること、しかも単に5r
I酸第1セリウムを含む硝酸溶液を電解するだけでは陰
極においてl1rIRイオンの還元によりアンモニウム
イオンが生成して目的とするアンモニウムイオンを含ま
ない硝酸第2レリウムの硝酸溶液は(7られないことが
わかり、更にvAQ研究検討を加えた結果、本発明を完
成したものである。
It is therefore desirable that a nitric acid solution of ceric nitrate that does not contain ammonium ions overcomes the above-mentioned drawbacks, and that
It was found that by electrolyzing a nitric acid solution containing cerous I acid, ammonium ions are generated by the reduction of l1rIR ions at the cathode, and a nitric acid solution of ferric nitrate that does not contain the desired ammonium ions cannot be produced (7). As a result of further vAQ research and study, the present invention was completed.

即ち本発明は、陽極液として硝酸第1セリウムを含む硝
酸溶液を、陰極液として電解質液を、隔膜としてイオン
交換膜を用いて電VE M化することによりアンモニウ
ムイオンを含まない硝酸第2セリウムの硝酸溶液を得る
ものである。
That is, the present invention converts a nitric acid solution containing ceric nitrate as an anolyte, an electrolyte solution as a catholyte, and an ion exchange membrane as a diaphragm into an electrolytic VEM, thereby producing ceric nitrate containing no ammonium ions. A nitric acid solution is obtained.

本発明において用いられる硝酸第1セリウムはセリウム
塩としては比較的安価であり入手も容易である利点を有
し、しかも本発明により17られる硝酸第2セリウムの
硝酸溶液はセリウム塩の溶解性が高いため工業的な有機
化合物の酸化剤として十分な濃度のものを得ることがで
きる。
The ceric nitrate used in the present invention has the advantage of being relatively inexpensive and easily available as a cerium salt, and the nitric acid solution of ceric nitrate prepared according to the present invention has a high solubility of the cerium salt. Therefore, it can be obtained at a sufficient concentration as an oxidizing agent for industrial organic compounds.

本発明において用いられる陽極液中のセリウムの濃度と
しては、電解酸化温度における硝酸第1セリウムあるい
は硝酸第2セリウムまたは両者共存時の溶解度以下の濃
度であればよいが、あまり高濃度になると液の粘度が上
り?シ、電解酸化およびそれに続く反応等の開操作に支
障をきたす場合もあり、また、あまりに低濃度であると
硝酸セリウムの優位性、すなわら高溶解性が生かされな
いので、0.1・−10,0モル/lの範囲内であるこ
とが好ましい。
The concentration of cerium in the anolyte used in the present invention may be lower than the solubility of ceric nitrate or ceric nitrate or both when they coexist at the electrolytic oxidation temperature. Has the viscosity increased? Cerium nitrate may interfere with opening operations such as electrolytic oxidation and subsequent reactions. Also, if the concentration is too low, the superiority of cerium nitrate, that is, its high solubility, will not be utilized. It is preferably within the range of 10.0 mol/l.

本発明において用いられる陽極液中の硝酸濃度は低すぎ
れば、Tiw?酸化によって生成した硝酸第2セリウム
イオンが不安定で加水分解を起こし、高すぎれば高温に
おいて酸自身の分解や材料腐食が促進されるために0.
5〜io、OEル/1の濃度の範囲内にあることが望ま
しい。なお、ここでいう硝酸濃度は酸としての濃度であ
って、硝酸セリウムからくる硝酸イオンの濃度は含まな
い。
If the nitric acid concentration in the anolyte used in the present invention is too low, Tiw? Ceric nitrate ions generated by oxidation are unstable and cause hydrolysis, and if the temperature is too high, decomposition of the acid itself and material corrosion will be promoted at high temperatures.
Preferably, the concentration is within the range of 5 to IO, OE/1. Note that the nitric acid concentration here is the concentration as an acid, and does not include the concentration of nitrate ions coming from cerium nitrate.

本発明において用いられるイオン交換膜としては通常の
カチオンまたはアニオン交換膜またはそれらを組み合わ
−せたものでよいが膜の耐久性を4慮するとフッ素系イ
オン交換膜であることがより好ましい。イオン交換膜を
隔膜として用いない場合には、陰極において硝酸イオン
の還元が起こってアンモニウムイオンが生成し、硝酸第
2セリウムの溶液に混入づるばかりか陽極において生成
した第2セイウムイオンが拡散し陰極で再び第1セリウ
ムイオンに還元されてしまい電流効率の低下をもたらづ
The ion exchange membrane used in the present invention may be a conventional cation or anion exchange membrane or a combination thereof, but in view of the durability of the membrane, a fluorine-based ion exchange membrane is more preferable. When an ion exchange membrane is not used as a diaphragm, nitrate ions are reduced at the cathode to generate ammonium ions, which not only get mixed into the ceric nitrate solution, but also ceric ions generated at the anode diffuse and form ammonium ions at the cathode. It is reduced to cerous ions again, resulting in a decrease in current efficiency.

また陰極液としては、前記のイオン交換膜により陽極液
から独立しているため電M質液であれば特に限定されず
、例えば硝酸、硫酸等の水溶液を用いることができ、場
合によっては陰極反応を積極的に利用するため特定の還
元反応を行なわせる両極反応も可能である。
The catholyte is not particularly limited as long as it is an electromagnetic liquid, as it is independent from the anolyte through the ion exchange membrane. For example, an aqueous solution of nitric acid, sulfuric acid, etc. can be used. A bipolar reaction is also possible in which a specific reduction reaction is carried out in order to actively utilize .

電解において用いられる電極には、陽極としては二酸化
鉛被覆チタン、イリジウム酸化物′li覆チタン、白金
−イリジウム酸化物被覆チタンなどの酸化物被覆型44
や白金メッキチタンJ3よび鉛、グラファイト、グラッ
シイーカーボン等が用いられ、陰極としては前記の電極
の他にステンレス鋼(例えば5US−3161)等の電
極が使用される。
Electrodes used in electrolysis include oxide-coated types such as titanium coated with lead dioxide, titanium coated with iridium oxide, and titanium coated with platinum-iridium oxide as anodes.
or platinum-plated titanium J3, lead, graphite, glassy carbon, etc., and as the cathode, in addition to the above-mentioned electrodes, an electrode of stainless steel (for example, 5US-3161) or the like is used.

電解酸化温度は本発明で用いる硝酸セリウムの硝酸溶液
への溶解度や酸自身の分解、材料の腐食および電解酸化
後の酸化反応の反応渦電等をと慮して決定されるが、本
発明においては電解液中の(lI!1酸第1セリウムの
濃度が比較的低温においても高く設定できるため、従来
のセリウム塩を含む酸溶液の電解酸化、例えば硫酸第1
セリウムの硫酸水溶液の電解酸化に比べても比較的低温
で良好な電解特性が得られる。
The electrolytic oxidation temperature is determined by taking into consideration the solubility of cerium nitrate in the nitric acid solution used in the present invention, decomposition of the acid itself, corrosion of the material, and reaction eddy current of the oxidation reaction after electrolytic oxidation. Because the concentration of cerous sulfuric acid (lI!1) in the electrolyte can be set high even at relatively low temperatures, conventional electrolytic oxidation of acid solutions containing cerium salts, such as cerous sulfuric acid
Good electrolytic properties can be obtained at a relatively low temperature compared to electrolytic oxidation of cerium using an aqueous sulfuric acid solution.

[実施例] 以下、実施例および比較例により本発明の詳細な説明す
るが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは
ない。
[Examples] The present invention will be described in detail below using Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 1モル/l硝酸水溶液500CCに硝酸第1セリウム(
ce  (NO3) 3 ・6 H20) 2400(
1(5,53モル−〇C相当)を溶解したものを陽極液
として陽極液タンクに仕込み、1モル#!Iil’18
水溶液を陰極液として陰極液タンクに仕込み、それぞれ
の液を図1に示される様なイオン交換膜で隔てられた2
室型電解セルに循環させながら温度50℃において以下
の条件で2時間電解酸化を行ない、陽極液として硝酸第
2セリウムの硝酸溶液を19だ。
Example 1 Cerous nitrate (
ce (NO3) 3 ・6 H20) 2400(
1 (equivalent to 5,53 moles - ○C) is charged into an anolyte tank as an anolyte, and 1 mole #! Iil'18
An aqueous solution is charged into a catholyte tank as a catholyte, and each solution is separated by an ion exchange membrane as shown in Figure 1.
Electrolytic oxidation was carried out for 2 hours under the following conditions at a temperature of 50° C. while circulating in a chamber electrolytic cell, and a nitric acid solution of ceric nitrate was used as the anolyte.

陽極:PtメッキTi電極 陰極:5US3161 隔膜:フッ素系カチオン交換膜 (デュポン社製、ナフィオン423) 電流密度: 15A/dm 2 電解酸化終了後陽極液中の第2セリウムイオン4+ 濃度をよ:1定したところ1.010t−ルーCe  
 /j!であり、この時の電流効率は97.3%であっ
た。また電解酸化後の陽極液中にアンモニウムイオンは
検出されなかった。
Anode: Pt-plated Ti electrode Cathode: 5US3161 Diaphragm: Fluorine-based cation exchange membrane (DuPont, Nafion 423) Current density: 15 A/dm 2 After electrolytic oxidation, determine the concentration of ceric ion 4+ in the anolyte: 1 constant As a result, 1.010t-Lu Ce
/j! The current efficiency at this time was 97.3%. Furthermore, no ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

実施例2 陰極液組成が1モル/1硫酸水溶液である以外は実施例
1と同じ条件で電解酸化を実施し、陽極4十 液として i、007モルーC:、e   /1の第2
セリウムイオンを含む硝酸第2セリウムの硝酸溶液を1
9だ。この時の電流効率は970%で電解酸化後の陽極
液中にアンモニウムイオンは検出されなかった。
Example 2 Electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the catholyte composition was 1 mol/1 sulfuric acid aqueous solution, and the second anode liquid was i, 007 mol C:, e/1.
1 nitric acid solution of ceric nitrate containing cerium ions
It's 9. The current efficiency at this time was 970%, and no ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

実施例3 電解酸化温度が20℃である以外は実施例1と同じ条件
で電解酸化を実施し、陽極液として0.9824+ [ルーCe   /1の第2セリウムイオンを含む硝酸
第2セリウムの硝酸溶液を得た。この時の電流効率は、
低い電解酸化温度にもかかわらず94.6%であった。
Example 3 Electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the electrolytic oxidation temperature was 20° C., and nitric acid of ceric nitrate containing ceric ions of 0.9824+ [Leuce/1] was used as the anolyte. A solution was obtained. The current efficiency at this time is
It was 94.6% despite the low electrolytic oxidation temperature.

電解酸化後の陽極液中にアンモニウムイオンは検出され
なかった。
No ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

実施例4 隔膜がアニオン交換膜である以外は実施例1と同じ条件
で電解酸化を実施したところ、陽極液と4+ して1.019モル−Co   /1の第2セリウムイ
オンを含む硝酸第2セリウムの硝酸溶液を得た。
Example 4 Electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the diaphragm was an anion exchange membrane. A solution of cerium in nitric acid was obtained.

電流効率は98.2%であり、電解酸化後の陽極液中に
アンモニウムイオンは検出されなかった。
The current efficiency was 98.2%, and no ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

実施例5 隔膜がアニオン交換膜である以外は実施例2と同じ条件
で電解酸化を実施したところ陽極液とし4−ト て1020モル−Ce   #!の第2セリウムイオン
を含む1111酸第2t−リウムの硝酸溶液を(Uた。
Example 5 Electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 2 except that the diaphragm was an anion exchange membrane, and the anolyte contained 1020 mol of Ce #! A nitric acid solution of ferric 1111 acid containing ceric ions was prepared.

この時の電流効率は98.3%であった。また電解酸化
後の陽極液中にアンモニウムイオンは検出されなかった
The current efficiency at this time was 98.3%. Furthermore, no ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

実施例6 5モル/1のlil′1M水溶液500ccに硝酸第1
セリウム2400G  (5,53モル−Ce相当)を
溶解し陽極液として用いた以外は実施例1と同じ条件で
電解酸化を実施したところ、陽極液として 1.008
4+ モル−Ce   /1の第2セリウムイオンを含む硝酸
第2セリウムのIi1′1酸溶液を得た。この時の電流
効率は97,1%であり、電解酸化後の陽極液中にアン
モニウムイオンは検出されなかった。
Example 6 Add nitric acid to 500 cc of 5 mol/1 lil' 1M aqueous
Electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that cerium 2400G (equivalent to 5,53 mol-Ce) was dissolved and used as the anolyte, and the anolyte was 1.008
An Ii1'1 acid solution of ceric nitrate containing 4+ mol-Ce/1 of ceric ions was obtained. The current efficiency at this time was 97.1%, and no ammonium ions were detected in the anolyte after electrolytic oxidation.

比較例1 イオン交換膜を取り除いたセルを用い、1モル/l硝酸
水溶液500CCに硝酸第1セリウム2400qを溶か
した液を唯一の電解液とした以外は実施停止1と同じ条
件で電解酸化を行なったところ、電4十 前酸化後の電解液中には0.499モル−Ce   /
lの第2セリウムイオンの存在が認められたが、この時
の電流効率は48.0%に過ぎtlかった。また陽極液
中には0.12モル/lのアンモニウムイオンが検出さ
れた。
Comparative Example 1 Using a cell with the ion exchange membrane removed, electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Implementation Stop 1, except that the only electrolyte was a solution prepared by dissolving 2400 q of cerous nitrate in 500 cc of a 1 mol/l nitric acid aqueous solution. However, 0.499 mol-Ce /
Although the presence of ceric ions of 1 was observed, the current efficiency at this time was only 48.0%. Additionally, 0.12 mol/l of ammonium ion was detected in the anolyte.

比較例2 イオン交換膜の代りに素焼きの隔膜板を用いた1ス外は
実施例1と同じ条件で電M酸化を実施したところ、電解
電圧は約10%上昇し、電流効率4+ 77.0%で0.799モル−〇〇   /j!の第2
セリウムイオンを含む陽極液を得Iζ。また電解酸化後
の陽極液中には0.03モル/lのアンモニウムイオン
が検出され、陰極液中には陽極液のリークによるセリウ
ムイオンの存在が認められた。
Comparative Example 2 When electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1 except for the first step using an unglazed diaphragm plate instead of the ion exchange membrane, the electrolytic voltage increased by about 10% and the current efficiency was 4+ 77.0. 0.799 mol in %-〇〇 /j! the second of
Obtain an anolyte containing cerium ions. Furthermore, ammonium ions of 0.03 mol/l were detected in the anolyte after electrolytic oxidation, and the presence of cerium ions due to leakage of the anolyte was observed in the catholyte.

比較例3 1モル/1@酸水溶液500ccに1969jl(5,
53Tニル−Ce相当)の硫酸第1セリウム(Ce 2
  (804) 3 ・81−120>を入れ、攪拌し
なから1昼夜放置し、溶解を試みたが、はとんど溶解せ
ずに残った。そこで未溶解部分を濾過除去し、その濾液
を陽極液として実施(ソ11と同じ条件で電解酸化を行
なったところ、陽極液として4+ 0.22モル−Cc   /1の第2 tリウムイオン
を含む硫酸第2セリウムの硫酸水溶液を得た。この時の
電流効率は20.0%に過ぎなかった。
Comparative Example 3 1 mol/1 @ 1969 jl (5,
Cerous sulfate (Ce 2
(804) 3 ・81-120> was added and left for a day and night without stirring to try to dissolve it, but it remained undissolved. Therefore, the undissolved portion was removed by filtration, and the filtrate was used as an anolyte (electrolytic oxidation was performed under the same conditions as in 11), and the anolyte contained 4+ 0.22 mol-Cc/1 of thtrium ions. A sulfuric acid aqueous solution of ceric sulfate was obtained.The current efficiency at this time was only 20.0%.

比較例4 1−Eル/fiil’1M水溶液500ccに3087
g(5,53Tニル−Ce相当)の硝酸第1セリウムア
ンモニウム((Nl−14)2 Ce  (NO3)6
・4l−120)を溶解し陽極液とした以外は実施例1
と同じ条件で電解酸化を行なったところ、0.920D
ルーCe 4+/1の第2 tリウムイオンを含む陽極
液を得た。しかしながら電解酸化前と比べて、陽極液中
のアンモニウムイオン′Q度は0.5%減少しており、
電流効率は実施例1より低く、89%であった。
Comparative Example 4 1-El/fiil'3087 in 500cc of 1M aqueous solution
g (5,53T Nyl-Ce equivalent) of ceric ammonium nitrate ((Nl-14)2 Ce (NO3)6
・Example 1 except that 4l-120) was dissolved and used as an anolyte.
When electrolytic oxidation was performed under the same conditions as 0.920D
An anolyte containing ttrium ions of Leu Ce 4+/1 was obtained. However, compared to before electrolytic oxidation, the ammonium ion 'Q degree in the anolyte has decreased by 0.5%.
The current efficiency was lower than in Example 1, at 89%.

比較例5 イオン交換膜を取り除いたセルを用い、1モル/l硝酸
水溶液500ccに3087qの硝酸第1セリウムアン
モニウムを溶解し電解液とした以外は実施例1と同じ条
件で電解酸化を行なったところ、4+ 0、491モルCe   /j!の第2セリウムイΔン
を含む液が電流効率47%で151られた。また電解醇
化前と比べて電fl’? M中のアンモニウムイオン=
度は08%増加した。
Comparative Example 5 Using a cell with the ion exchange membrane removed, electrolytic oxidation was performed under the same conditions as in Example 1, except that 3087q of ceric ammonium nitrate was dissolved in 500cc of a 1 mol/l nitric acid aqueous solution to prepare an electrolyte. , 4+ 0, 491 mol Ce/j! A solution containing ceric ion Δn of 151% was produced with a current efficiency of 47%. Also, compared to before electrolytic melting, is the electric fl'? Ammonium ion in M =
degree increased by 0.8%.

比較例6 純水500 cckm 2400g (7)Iil’l
 K第1セリウムを溶解し陽極液として用いた以外tよ
実施例1と旧じ条件で電解酸化を行なったところ、陽極
にJノいて第2セリウムイオンの加水分解による淡黄白
色の沈殿が大小に生成し、目的とした電解酸化は実施で
きなかった。
Comparative example 6 Pure water 500 cckm 2400g (7) Iil'l
When electrolytic oxidation was carried out under the same conditions as in Example 1 except that ceric K was dissolved and used as the anolyte, pale yellowish white precipitates of various sizes were observed on the anode due to hydrolysis of ceric ions. The intended electrolytic oxidation could not be carried out.

[発明の効果コ 実施例および比較例より明らかな如く、本発明を実施す
ることにより、酸化剤として有用な硝酸第2セリウムの
!1′I酸溶液をアンモニウムイオンを含むことなく、
高い第2t7リウムイオン濃度で得ることができるばか
りか、酸化反応工程と電解酸化工程を組み合わしたプロ
セスにおいて、セリウムを含む液の複雑な組成の変化を
きたすことなくその実用化が可能であることがわかった
。さらに本発明を実施することにより電解酸化工程にお
ける省エネルギー化も可能である。
[Effects of the Invention] As is clear from the Examples and Comparative Examples, by carrying out the present invention, ceric nitrate, which is useful as an oxidizing agent! 1'I acid solution without containing ammonium ions,
Not only can it be obtained with a high concentration of 2T7 ion, but also it can be put to practical use without causing any complicated changes in the composition of the liquid containing cerium in a process that combines an oxidation reaction step and an electrolytic oxidation step. Understood. Furthermore, by implementing the present invention, it is also possible to save energy in the electrolytic oxidation process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図−1は本発明の方法を簡略化して示すものである。 図−1 ■ イオン交換膜 ■ 陽極 ■ 陰極 ■ 陽極液タンク ■ 陰極液タンク ■ 電解槽 手  続  補  正  書  く自発)昭和62年4
月22日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第197083号 2、発明の名称 硝酸第2セリウム溶液の製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市東区高麗PJ5丁目1番地(462)日本
触媒化学工業株式会社 代表取締役 中 島  爾 4、代理人 〒−108 東京都港区三田3丁目11番36号 日本触媒化学工業株式会社 東京支社内(電話)  0
3−798−7071 (代)5、補正の対象 願書の発明の名称の欄および明りn書の発明の詳細な説
明の欄 6、補正の内容 (1)願書を別紙の通り訂正する。 (2)明111書第8頁下から第5行において、「第2
セイウムイオン」とあるのを、 「第2セリウムイオン」に訂正する。 (3)明細書第15頁第6行において、rCe (NO
3)6 Jとあるのを、rce (NO3)5」に訂正
する。 (4)明tlJ書第15頁第9行において、rce4+
#jとあるのを、 4+ 「Ce  /1」に訂正する。 (5)明m店第15真下から第1行において、4+ [モルCe   /j!Jとあるのを、4+ 「モル−Ce  /1」に訂正する。
FIG. 1 shows a simplified method of the present invention. Figure 1 ■ Ion exchange membrane ■ Anode ■ Cathode ■ Anolyte tank ■ Cathode tank ■ Electrolytic cell procedure
February 22nd, Commissioner of the Patent Office, Kuro 1) Mr. Akio, 1, Indication of the case, 1985 Patent Application No. 197083, 2, Name of the invention, Process for manufacturing ceric nitrate solution 3, Person making the amendment, Relationship with the case, Patent application 5-1 Koma PJ, Higashi-ku, Osaka, Osaka (462) Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Representative Director: Jiro Nakajima 4, Agent: 3-11-36 Mita, Minato-ku, Tokyo 108 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Tokyo Within the branch (telephone) 0
3-798-7071 (Main) 5. Column of the title of the invention in the application to be amended and Column 6 of the detailed description of the invention in the manifest N. Contents of the amendment (1) The application is corrected as shown in the attached sheet. (2) In the 5th line from the bottom of page 8 of Book 111 of Meiji, “Second
Correct the text ``seium ion'' to ``cerium ion.'' (3) On page 15, line 6 of the specification, rCe (NO
3) Correct “6 J” to “rce (NO3)5”. (4) In MeitlJ, page 15, line 9, rce4+
Correct #j to 4+ "Ce /1". (5) In the first row from the bottom of Ming store No. 15, 4+ [mol Ce /j! Correct J to 4+ "Mole-Ce/1".

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)陽極液として硝酸第1セリウムを含む硝酸溶液を
、陰極液として電解質液を、隔膜としてイオン交換膜を
用いて電解酸化し、アンモニウムイオンを含まない硝酸
第2セリウムの硝酸溶液を得る方法 (2)陽極液中のセリウムの濃度が0.1〜10.0モ
ル/lである特許請求の範囲(1)記載の方法(3)陽
極液中の硝酸濃度が0.5〜10モル/lである特許請
求の範囲(1)記載の方法 (4)イオン交換膜がフッ素系のカチオン交換膜かフッ
素系のアニオン交換膜またはそれらを組み合わせたもの
である特許請求の範囲(1)記載の方法
[Scope of Claims] (1) Ceric nitrate containing no ammonium ions is electrolytically oxidized using a nitric acid solution containing cerous nitrate as an anolyte, an electrolyte solution as a catholyte, and an ion exchange membrane as a diaphragm. (2) The method according to claim (1), wherein the concentration of cerium in the anolyte is 0.1 to 10.0 mol/l. (3) The concentration of nitric acid in the anolyte is 0. .5 to 10 mol/l The method according to claim (1) (4) The ion exchange membrane is a fluorine-based cation exchange membrane, a fluorine-based anion exchange membrane, or a combination thereof. Method described in scope (1)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61124618A (en) * 1984-11-21 1986-06-12 Teijin Ltd Latently bulky multifilaments and production thereof
RU2623542C1 (en) * 2016-08-10 2017-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" Method of electrochemical oxidation of cerium

Cited By (3)

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JPS61124618A (en) * 1984-11-21 1986-06-12 Teijin Ltd Latently bulky multifilaments and production thereof
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