PL161107B1 - Sposób wytwarzania nadtlenku wodoru - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania nadtlenku wodoru, na drodze elektrochemicznej redukcji związku zwanego mediatorem, którego produkt redukcji jest czynnikiem redukującym tlen, przepuszczany przez roztwór elektrolitu, do nadtlenku wodoru, znamienny tym, że jako mediator stosuje się roztwór wodny soli disodowej kwasu 8-hydroksy-l,2-naftochinono-3,6- disulfonowego o stężeniu 5X 1 0 "- 5X 10"3mol/l.

Description

Przedmiotem wynalazku Jest sposób wytwarzania nadtlenku wodoru. Znany jest z publikacji D.M. Con9idine Chemical and Process Technology EncykSopedla, Nowy 3ork 1974 oraz ze zgłoszenia patentowego RFN nr 33 538 815 i opisów patentowych: ZSRR nr 736 535,

USA nr 4 668 499, hiszpańskiego nr 547 557, RFN nr 127 149, antrachinonowy sposób otrzymywania nadtlenku wodoru polegający na tym, że pochodną antrechinonu poddaje się reakeci wodorowenia w obecności katalizatora, w środowisku mieszaniny rozpuszczalników organicznych, a ρowoyały w wyniku tej reakcci dihydrozolązek ulega utlenieniu z wytworzeniem nadtlenku wodoru ·

Niedogodnością tego sposobu jest konieczność stosowania odpowiednio dobranej mieszaniny rozpuszczalników organicznych oraz stosowania gazowego wodoru w procesie oiIuI^sci, Nitomast z czasopism: Oournal ol Electroanalytical Chemissry and Interlecul Elektrocheoastoy 134, 272 /1982;/, 145, 431 /1983/ 169, 259 /1984/, Oournal ol the Chemical Society 104, 5786 /1982/, 105, 5594 /1983/ oraz z opisów patentowych RFN nr 2 453 739, Japonni no 61 284 591 jest znany sposób elekro^hemicznego wytwarzania nadtlenku wodoru polegający na tym, że związki zwane meedatorami, takie Jak yultonooaie lub polimeryczne pochodne anti^^chi^nonu, malkocykkllzne kompleksy ®ι1611 względnie bromek 2-chloro-3/2-diraetylpoopyl— ammoiO-θlyl/-amlno-l ,4nn8ttchhinonu lub jego pochodne sily^n poddaje się eleSttochemlcziej redukcci w roztworach wodnych elektrolitów, a produkty ich oiI^I^sci są czynniklem redukującym tlen, przepuszczany przez roztwór elektrolitu do nadtlenku wodoru.

Niedogodnością tego sposobu jest ytosunkt^oo niska rozpuszczalność w wodzie związków stosowanych Jako μΙιθιο^, a także metwałość w czasie wodnych bezt^nowych roztworów mediatorów oraz produktów ich redukscJ.

Sposób wytwarzania nadtlenku wodoru na drodze elekttochemlcznlj redukcci związku zwanego ιιΙιβ^γίι, którego produkt redukcj jest czynnikem redukującym tl^en, przepuszczany przez roztwór elektrolitu do nadtlenku wodoru, według wynalazku polega na tym, że jako media tor stosuje się roztwór wodny soli diodowej kwasu 8-hydΓoOsy-l,2-naftochinonno-,6-disullo•2 -3 nowego o stężeniu 5 x 10 - 5 x 10

Związek stosowany jako μΙι^ιογ w sposobu według wynalazku wykazuje bardzo dobrą rozpuszczalność w wOne, przy czym zai^ówno stosowany miedator jak i produkt jego redukcci są wyjątkowo trwałe w wodnych, beztennowych roztworach elektroliów. Sposób według wynalazku może być iulitowany zarówno metodą okresową jak i ciągłą.

Sposób według wynalazku ilustrują niżej podane przykłady nie ograniczając jego zakresu.

Przykład I. 50 ml soli dlyodoweJ kwasu B-hydroOkyl,2-illtochinono-3,6d^^ultnow^^go o stężeniu 5 x 10 mot/1, po uprzednim odymianiu azotem, poddano redukcci lleSΓocchθmicznej w naczyniu dwukomorowym oddzietonym spiekiem szklanym, wypełnionym elektro

161 107 litem, który stanowił 0,5-molowy roztwór wodny siarczanu sodowego i 0,05 molowy roztwór wodny kwasu siarkowego. Katodę elektrolizera stanowiło dno rtęciowe o potencjale -0.3 V względem nasyconej elektrody kalomalowae· Podczas redukcj kontro].owano potenccostatycznie ładunek przepływający przez elektrolizer, a także mmtodę spektrofotometrycznę powstajęcy produkt reduUcJj. Okazało się, że wydajność prądowa redukcji wynossła blisko 10C%, zaś zużyc^{ie e}neegn w procesie re^k^i wyniosło 5 χ 10“⁴ F/2,5 χ 10“⁴ mol^{a s}oli di^s° dowej kwasu 8-hydroSky--,2-naftoJhlnooo-3,6-dtuulfosssegs. Następnie przez roztwór elektrolitu zawierajęcy produkt redukcci soli disodowej kwasu 8-hydroSkyy-,2-oaftsJhiosno-3,6dltulfosswegs przepuszczano gazowy tlen. Redukcję tlenu do nadtlenku w^^oru potwwerdziły polarograf wykonane mmtodę różnicowej polaroggafii i-pulsowsn, na których wzrost pików prędu od potenccału -0,5 V świadczył o pn^s^^aw^r^^u i obecności w roztworze elektrolitu nadtlenku wodoru.

Przykład II, 100 ml wodnego roztworu soli disodowej kwasu 8-hydasCty1,2-nafsoch⁰nono-3,6-dtuulfosswθgs o st^ężeniu 5 x 1CI^-^ mm ty¹, po uprzednio odtlenieniu azotem, poddano reduk^! elektrochemicznej w naczyniu analog licznym Jak w przykładzie I, wypełmonym elektrslitem, który ttanowSł wodny 0,1 mmIowy roztwór siarczanu sodowego i wodny 0,1 molowy roztwór kwasu siarkowego. Potenccał katody elektrolizera wynostł -0,5 V względem nasyconej elektrody kalo-elswses W czasie trwania redukeci soli disodowej kwasu 8-hydaoksy-l,2-nafSochOnono-3,6-dtuulfnoswego przez roztwór elektrolitu przepuszczano gazowy tlen, przy czym tlen przepuszczano aż do mommntu przepłynięcia przez roztwór elektrolitu •3 ładunku 2 x 10 F, to jest ładunku 2^^^^ większego od ładunku niezbędnego do zredukowania całej ilości soli disodowej kwasu 8-hydroksy-l, 2nnafSJhhonons-3,6ddtuuSfnoswθgs zawrze go w elektrolizem. Tsoszenie się nadtlenku wodoru potiwerdziły polarogramy wykonane mmtodę różnicowej polarografu impulsowe-

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania nadtlenku wodoru, na drodze elektrochemicznej redukcji związku zwanego meeiatorem, którego produkt redukcji jest czynnikiem redukującym tlen, przepuszczany przez roztwór elektrolitu do nadtlenku wodoru, znamienny tym, że Jako meHatoo stosuje się roztwór wodny soli disodowej kwasu B-hyddoosyyl,2-naftochinonoo3,6-2 -3 disultnonego o stężeniu 5 x 10 - 5 x 10 mot/1.