Из хлора получить хлорат натрия. Получение хлоратов натрия и калия электрохимическим методом. Механизмы электрохимического получения

Электрохимическое получение хлоратов натрия и калия осно­вано на анодном окислении хлорноватистой соли:

6С1СГ + 60Н" = 2CIO3 + 4СГ + 17202 + зн2о

Теоретический выход хлората при электролизе нейтрального раствора NaCl с платиновыми анодами составляет 66,67% ш. Элек­тролиз ускоряется в кислой среде при добавке НС1, а также при повышении температуры вследствие ускорения химического окисле­ния гипохлорита натрия. Добавка других кислот, например НВг, не влияет на выход по току й скорость реакции19". Теоретический выход хлората по току в кислом растворе может составить 100% вследствие одновременного протекания наряду с разрядом ионов СЮз химического окисления гипохлорита хлорноватистой киелотой По реакции:

2НС10 + СЮ" = CIO3 + 2СГ + 2Н+

Но при большой кислотности может произойти выделение части Хлора в виде газа вследствие сдвига равновесия реакции гидролиза хлора влево. Поэтому используют раствор с рН = 6,7, что соответ­ствует соотношению хлората и свободной кислоты, равному 1:2.

При этих условиях выхода по току хлората могут превысить 90%.

Предложено также для устранения изменения кислотности в процессе электролиза предварительно насытить электролит хло­ром 192. В раствор вводят 4-10 г /л хромата или бихромата натрия для предотвращения восстановления хлорноватисто - и хлорновато - кислой соли на кагоде вследствие образования на нем пленки основных соединений хрома. В присутствии Na2Cr04 потери от вос­становления снижаются до 1-3% вместо 70% без добавки.

Электролиз раствора NaCl осуществляют в настоящее время с применением графитированных анодов и стальных катодов вместо платиновых; процесс ведут при 35-50°, при рН раствора около 6,7, при объемной плотности тока 1,7-14 а/л, анодной плотности 300-1400 а/м2 и катодной плотности 250-540 а/м2. Выход по току составляет в среднем 80-85%. Расход энергии на 1 т NaClOs со­ставляет около 1500 квт-ч. Проведение электролиза при более высокой температуре связано со значительным расходом графита. Применение магнетитовых анодов вместо графитовых позволяет повысить температуру до 70°5Э. Однако1 магнетитовые аноды реже применяются вследствие малой их электропроводности ш.

Имеются попытки еще больше увеличить плотности тока: объ­емную до 64 а/л, анодную до 6000 а/м 2 и катодную до 3100 а/м2193. Для проведения процесса могут быть использованы электролизеры с нагрузкой 15-18 тыс. а107.

Электролиз может быть осуществлен или с получением раствора хлората низкой концентрации с последующей выпаркой и кристал­лизацией, или в каскаде электролизеров с получением хлоратных щелоков высокой концентрации ш" 194 и кристаллизацией NaC103 охлаждением.

Исходный раствор содержит 195: 270-280 г/л NaCl, 50-60 г/л NaClOa, 5-6 г/л Na2Cr207 и 0,5-0,6 г/л НС1. Его получают сме­шением рассола поваренной соли и вторичного маточного раствора после кристаллизации NaC103.

В выходящем слабом растворе, направляемом на выпаривание, содержится 300-450 г/л NaC103 и 150-180 г/л NaCl. Полученный раствор необходимо освободить от непрореагировавшего гипохло - рита для предотвращения коррозии. Это осуществляют нагрева­нием раствора паром до 85-95° и последующим восстановлением растворами муравьинокислой, сернистой соли и др. Обезвреженный раствор отделяют от частиц графита в отстойнике и на песочном фильтре, а затем выпаривают до плотности 1,5-1,6 г/см3. При вы­паривании выделяется хлористый натрий, который после промывки используют для приготовления исходного рассола.

Упаренный раствор содержит в среднем 900 г/л NaC103, 80-100 г/л NaCl и 17-18 г/л Na2Cr207. Его отделяют от NaCl, нагревают до 100° и донасыщают хлоратом, выделенным из ма­точных растворов. После донасыщения раствор плотностью.- 1,63 г/см3 и концентрацией около 1100 г/л NaC103, охлаждают в эмалированном чугунном кристаллизаторе до 30°. Выделившиеся кристаллы хлората натрия отделяют от раствора центрифугирова­нием, промывают водой от желтой пленки хромовокислой соли и высушивают горячим воздухом.

Маточный раствор, полученный после кристаллизации основной массы хлората, упаривают и выделенный после этого хлорат ис­пользуется для донасыщения раствора, идущего на кристаллиза­цию. Получаемый при этом вторичный маточный раствор направ­ляют на смешение с соляным рассолом 188-1Э6.

В некоторых случаях кристаллизацию NaCl03 из раствора после электролиза осуществляют без предварительного его упари­вания с направлением его непосредственно на охлаждение. В этом случае получают при электролизе раствор, содержащий 550- 610 г/л NaC103 и 100 г/л NaCl. После отстаивания частичек гра­фита и дополнительной очистки на фильтре раствор подвергают кристаллизации при охлаждении в аппаратах непрерывного дей­ствия. Хлорат натрия отделяют от маточного раствора, высуши­вают и измельчают. Маточный раствор, содержащий непрореагиро - вавший NaCl, используют для растворения новых количеств соли.

Однако приход в процесс превышает ее расход на ~60 кг На 1 т NaC103. Поэтому во избежание разбавления растворов рекомендуют 197 производить подпарку щелоков или сократить ввод воды на отдельных стадиях производственного цикла. На производ­ство 1 г NaC103 по этому методу расходуют194: 5200-5500 квт-ч Электроэнергии, 4-8 кг электродов и холода около 200 тыс. ккал. При работе с выпаркой при том же расходе электроэнергии вместо холода расходуется 1,8-2,5 мгкал пара.

При производстве электрохимическим методом хлората калия 173 электролизу подвергают раствор, содержащий 250 г/л КС1, 50 г/л КСЮз, 3 г/л К2Сг207, при рН =» 5,5. Мощность электролизеров равна 3000 а. Напряжение на ванне 3 в. Выходящий из ванны рас­твор, содержащий 150-200 г/л КС103, после разложения гипохло­рита направляют на кристаллизацию в бетонную колонну-холо­дильник. Сверху в колонну распыливают раствор, а снизу подают

22 М. Е. Позин вентилятором воздух при 15-20°. При этом происходит частичное выпаривание раствора с одновременной кристаллизацией хлората Вытекающую из нижней части колонны пульпу вначале сгущают в отстойнике, а затем разделяют на центрифуге. Маточный раствор возвращают в процесс после донасыщения его хлоридом калия. Кристаллы хлората калия иногда растворяют и перекристаллизо - вывают для получения высококачественного продукта.

Иногда хлорат калия производят комбинированным методом в две стадии. Вначале ведут электролиз раствора хлорида натрия, содержащего также некоторое количество КСЮ3 (от оборотных растворов). Затем проводят обменную реакцию NaC103 с хлоридом калия 198. Предварительно щелок подвергают хлорированию. При хлорировании образуется дополнительное количество NaC103 за счет неокислившегося при электролизе NaCIO. При этом NaC103 получается взаимодействием гипохлорита и хлорноватистой кис­лоты 199"200 (см. выше).

При электролизе смешанного раствора NaCl и КС1 конверсия NaC103 при помощи КС1 осуществляется в меньшем объеме вслед­ствие образования значительных количеств КС103 электрохимиче­ским путем. Исходный раствор содержит 70-100 г/л КСЮ3 (от оборотных растворов), 180-220 г/л NaCl, 100-130 г/л КС1, 5- 6 г/л NaaCr207 и 0,6-0,7 г/л НС1. В результате электролиза по­лучают раствор, содержащий 150-200 г/л КСЮз, 80-120 г/л NaC103, 60-70 г/л КС1, 140-160 г/л NaCl. Его нагревают до 100° .в аппарате с мешалкой, куда подают твердый хлорид калия. Кон­вертированный раствор, содержащий 270-300 г/л КСЮз, 180-200 г/л NaCl и 100-130 г/л КС1, охлаждают до 35-40° для кристаллизации КСЮ3. После отделения выделившихся кри­сталлов маточный раствор возвращают на электролиз, доводя его состав до первоначального.

На получение 1 т КСЮ3 электролизом смешанного раствора расходуется 0,61-0,65 г КС1, 15-20 кг НС1, 1,5-2,0 кг К2Сг207 и около 6000 квт-ч электроэнергии.

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Хлорат натрия
Sodium-chlorate-component-ions-2D.png
Общие
Систематическое наименование	Хлорат натрия
Традиционные названия	Хлорноватокислый натрий
Хим. формула	NaClO 3
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	106,44 г/моль
Плотность	2,490; 2,493 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	255; 261; 263 °C
Т. кип.	разл. 390 °C
Мол. теплоёмк.	100,1 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	-358 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	100,5 25 ; 204 100 г/100 мл
Растворимость в этилендиамине	52,8 г/100 мл
Растворимость в диметилформамиде	23,4 г/100 мл
Растворимость в моноэтаноламине	19,7 г/100 мл
Растворимость в ацетоне	0,094 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7775-09-9
SMILES	Cl(=O)=O]
Рег. номер EC	231-887-4
RTECS	FO0525000
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Хлорат натрия - неорганическое соединение, соль металла натрия и хлорноватой кислоты с формулой NaClO 3 , бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.

Получение

• Хлорат натрия получают действием хлорноватой кислоты на карбонат натрия :

$\backslash mathsf\{Na\_2CO\_3\; +\; 2\backslash \; HClO\_3\backslash \; \backslash xrightarrow\{\backslash \; \}\backslash \; 2\backslash \; NaClO\_3\; +\; H\_2O\; +\; CO\_2\backslash uparrow\; \}$

• или пропуская хлор через концентрированный раствор гидроксид натрия при нагревании:

$\backslash mathsf\{6\backslash \; NaOH\; +\; 3\backslash \; Cl\_2\backslash \; \backslash xrightarrow\{\backslash \; \}\backslash \; NaClO\_3\; +\; 5\backslash \; NaCl\; +\; 3\backslash \; H\_2O\; \}$

• Электролиз водных растворов хлорида натрия :

$\backslash mathsf\{6\backslash \; NaCl\; +\; 3\backslash \; H\_2O\; \backslash \; \backslash xrightarrow\{e^-\}\backslash \; NaClO\_3\; +\; 5\backslash \; NaCl\; +\; 3\backslash \; H\_2\backslash uparrow\; \}$

Физические свойства

Хлорат натрия - бесцветные кристаллы кубической сингонии , пространственная группа P 2 1 3 , параметры ячейки a = 0,6568 нм, Z = 4.

При 230-255°С переходит в другую фазу, при 255-260°С переходит в моноклинную фазу.

Химические свойства

• Диспропорционирует при нагревании:

$\backslash mathsf\{10\backslash \; NaClO\_3\; \backslash \; \backslash xrightarrow\{390-520^oC\}\backslash \; 6\backslash \; NaClO\_4\; +\; 4\backslash \; NaCl\; +\; 3\backslash \; O\_2\backslash uparrow\; \}$

• Хлорат натрия - сильный окислитель, в твёрдом состоянии в смеси с углеродом , серой и другими восстановителями детонирует при нагревании или ударе.

Применение

• Хлорат натрия нашел применение в пиротехнике.

Напишите отзыв о статье "Хлорат натрия"

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. - М .: Советская энциклопедия, 1992. - Т. 3. - 639 с. - ISBN 5-82270-039-8 .
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. - 2-е изд., испр. - М.-Л.: Химия, 1966. - Т. 1. - 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. - 3-е изд., испр. - Л. : Химия, 1971. - Т. 2. - 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. - М .: Мир, 1971. - Т. 1. - 561 с.

Это заготовка статьи о неорганическом веществе . Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Отрывок, характеризующий Хлорат натрия

Было часов одиннадцать утра. Солнце стояло несколько влево и сзади Пьера и ярко освещало сквозь чистый, редкий воздух огромную, амфитеатром по поднимающейся местности открывшуюся перед ним панораму.
Вверх и влево по этому амфитеатру, разрезывая его, вилась большая Смоленская дорога, шедшая через село с белой церковью, лежавшее в пятистах шагах впереди кургана и ниже его (это было Бородино). Дорога переходила под деревней через мост и через спуски и подъемы вилась все выше и выше к видневшемуся верст за шесть селению Валуеву (в нем стоял теперь Наполеон). За Валуевым дорога скрывалась в желтевшем лесу на горизонте. В лесу этом, березовом и еловом, вправо от направления дороги, блестел на солнце дальний крест и колокольня Колоцкого монастыря. По всей этой синей дали, вправо и влево от леса и дороги, в разных местах виднелись дымящиеся костры и неопределенные массы войск наших и неприятельских. Направо, по течению рек Колочи и Москвы, местность была ущелиста и гориста. Между ущельями их вдали виднелись деревни Беззубово, Захарьино. Налево местность была ровнее, были поля с хлебом, и виднелась одна дымящаяся, сожженная деревня – Семеновская.
Все, что видел Пьер направо и налево, было так неопределенно, что ни левая, ни правая сторона поля не удовлетворяла вполне его представлению. Везде было не доле сражения, которое он ожидал видеть, а поля, поляны, войска, леса, дымы костров, деревни, курганы, ручьи; и сколько ни разбирал Пьер, он в этой живой местности не мог найти позиции и не мог даже отличить ваших войск от неприятельских.
«Надо спросить у знающего», – подумал он и обратился к офицеру, с любопытством смотревшему на его невоенную огромную фигуру.
– Позвольте спросить, – обратился Пьер к офицеру, – это какая деревня впереди?
– Бурдино или как? – сказал офицер, с вопросом обращаясь к своему товарищу.
– Бородино, – поправляя, отвечал другой.
Офицер, видимо, довольный случаем поговорить, подвинулся к Пьеру.
– Там наши? – спросил Пьер.
– Да, а вон подальше и французы, – сказал офицер. – Вон они, вон видны.
– Где? где? – спросил Пьер.
– Простым глазом видно. Да вот, вот! – Офицер показал рукой на дымы, видневшиеся влево за рекой, и на лице его показалось то строгое и серьезное выражение, которое Пьер видел на многих лицах, встречавшихся ему.
– Ах, это французы! А там?.. – Пьер показал влево на курган, около которого виднелись войска.
– Это наши.
– Ах, наши! А там?.. – Пьер показал на другой далекий курган с большим деревом, подле деревни, видневшейся в ущелье, у которой тоже дымились костры и чернелось что то.
– Это опять он, – сказал офицер. (Это был Шевардинский редут.) – Вчера было наше, а теперь его.
– Так как же наша позиция?
– Позиция? – сказал офицер с улыбкой удовольствия. – Я это могу рассказать вам ясно, потому что я почти все укрепления наши строил. Вот, видите ли, центр наш в Бородине, вот тут. – Он указал на деревню с белой церковью, бывшей впереди. – Тут переправа через Колочу. Вот тут, видите, где еще в низочке ряды скошенного сена лежат, вот тут и мост. Это наш центр. Правый фланг наш вот где (он указал круто направо, далеко в ущелье), там Москва река, и там мы три редута построили очень сильные. Левый фланг… – и тут офицер остановился. – Видите ли, это трудно вам объяснить… Вчера левый фланг наш был вот там, в Шевардине, вон, видите, где дуб; а теперь мы отнесли назад левое крыло, теперь вон, вон – видите деревню и дым? – это Семеновское, да вот здесь, – он указал на курган Раевского. – Только вряд ли будет тут сраженье. Что он перевел сюда войска, это обман; он, верно, обойдет справа от Москвы. Ну, да где бы ни было, многих завтра не досчитаемся! – сказал офицер.
Старый унтер офицер, подошедший к офицеру во время его рассказа, молча ожидал конца речи своего начальника; но в этом месте он, очевидно, недовольный словами офицера, перебил его.
– За турами ехать надо, – сказал он строго.
Офицер как будто смутился, как будто он понял, что можно думать о том, сколь многих не досчитаются завтра, но не следует говорить об этом.
– Ну да, посылай третью роту опять, – поспешно сказал офицер.
– А вы кто же, не из докторов?

Хлораты натрия, кальция и магния все еще применяют в качестве неселективных гербицидов - для очистки железнодорожного полотна, промплощадок и др.; как дефолианты при уборке хлопка. Кислотное разложение хлоратов используют при получении двуокиси хлора "на месте" (on-site) для отбеливания высокопрочной целлюлозы.

K2 К сожалению, серьезным недостатком этого способа является низкое качество бытовых дезинфицирующих средств и отбеливателей. После смягчения политики "обязательной стандартизации" производители средств типа "белизна" стали использовать собственные технические условия, понизив содержание гипохлорита в продукте со стандартных 5% масс. до 3% и менее. Теперь для получения того же количества хлората с хорошим выходом потребуется не просто израсходовать намного больше "белизны" но и удалить большую часть воды из раствора. Вероятно, наиболее удобным может быть предварительное концентрирование "белизны" частичным вымораживанием.

Профессиональные жидкие средства для нейтрализации стоков на судах содержат до 40% гипохлорита натрия.

K3 Диспропорционирование гипохлорита в хлорид и хлорат протекает с высокой скоростью при pH
K4 Действительно, высокоэффективный источник питания значительной мощности для электролиза - половина успеха дела и тема для особого разговора.

Здесь же хотелось бы напомнить о необходимости соблюдать правила электробезопасности.

Работы, связанные с электролизом в значительных масштабах, считаются особо опасными относительно поражения электрическим током. Это связано с тем, что контакт кожи экспериментатора с проводящим электролитом практически неизбежен. Выделение газов на электродах вызывает образование коррозионно-активных аэрозолей электролита, которые способны оседать на компонентах электрооборудования, особенно при использовании принудительного воздушного охлаждения. Последствия могут быть весьма печальны - от коррозии металлических частей и выхода блока питания из строя до пробоя изоляции с попаданием сетевого напряжения на электролизер и всеми последствиями для экспериментатора.

Ни в коем случае не следует устанавливать высоковольтные части установки в непосредственной близости от электролизера. Все компоненты источника питания следует располагать на достаточном расстоянии от электролизера и таким образом, чтобы полностью исключить как попадание на них электролита в случае аварии электролизера, так и осаждение токопроводящих аэрозолей. При этом сильноточные провода от источника до электролизера должны иметь достаточное сечение, соответствующее току процесса. Все проводники (и их соединения), непосредственно связанные с электросетью, должны быть герметично изолированы влагостойкой изоляцией.

Обязательна гальваническая развязка электролизера от электросети. Обычный трансформатор обеспечивает адекватную изоляцию, но категорически запрещается питание электролизера непосредственно от автотрансформаторов типа ЛАТР и т.п., так как при этом электролизер может оказаться прямо соединенным с фазным проводом сети. Однако ЛАТР (или бытовой автотрансформатор) вполне можно использовать для регулирования напряжения на первичной обмотке основного трансформатора. Следует только позаботиться о том, чтобы мощность ЛАТРа была не меньше мощности основного трансформатора.

При долговременной работе установки защита электронных компонентов от перегрева и короткого замыкания была бы полезной. Для начала вполне возможно ограничиться установкой плавкого предохранителя в первичной обмотке трансформатора на ток, соответствующий его номинальной мощности. Питание на электролизер также разумно подавать через соответствующий плавкий предохранитель (лучше - регулируемый электромагнитный расцепитель), имея в виду, что короткое замыкание в электролизере вполне возможно.

Вопрос о необходимости заземления установки в данном случае не такой простой. Дело в том, что во многих жилых помещениях заземление изначально отсутствует и его непросто устроить собственными силами. В некоторых случаях вместо заземления хитрые электрики организуют "зануление", соединяя шину заземления и нейтраль сети непосредственно у потребителя. При этом "заземляемый" прибор оказывается непосредственно подключен к токоведущему контуру сети. В наших условиях можно рекомендовать отдать приоритет качественной изоляции электролизера от сети и экспериментатора от всей установки.

Правилами безопасности не следует пренебрегать еще и по той причине, что длительный эксперимент в любительской лаборатории всегда привлекает внимание других людей, навыки и поведение которых экспериментатор не может контролировать. Помните об окружающих и работайте безопасно.

Также зарегистрирован в: США

Основные сведения:

Тип пестицида Гербицид, Почвенный стерилянт Группа по химическому строению Неорганические соединения Характер действия Регистрационный номер CAS 7775-09-9 Шифр КФ (Код Фермента) 231-887-4 Шифр Международного совместного аналитического совета по пестицидам (CIPAC) 7 Химический код Агентства по охране окружающей среды США (US EPA) 073301 Химическая формула ClNaO 3 SMILES .Cl(=O)=O Международный химический идентификатор (InChI) InChI=1/ClHO3.Na/c2-1(3)4;/h(H,2,3,4);/q;+1/p-1 Структурная формула

Молекулярная масса (г/моль) 106.44 Название по ИЮПАК sodium chlorate Название по CAS chloric acid натриевая соль Другая информация - Устойчивость к гербициду по HRAC Не известно Устойчивость к инсектициду по IRAC Не определяется Устойчивость к фунгициду по FRAC Не определяется Физическое состояние

Широкий спектр, системный, который перемещает ко всем частям сорняка. Phytoxic ко всем предприятиям.

Белый порошок

Выпуск:

натрия хлорат: поведение в окружающей среде

650000 A5 Высокий Insoluble A5 - Most organic Растворительs - 255 A5 - Разлагается до кипения A4 - 260 A3 - Огнеопасность не высокая A5 - P: 1.26 X 10 -03 Рассчитывается - Log P: -2.9 A5 Низкий 2.499 L3 - -2 A4 - 5.2 X 10 -06 A2 Intermediate state 5.2 X 10 -09 A3 - Не летуч 3.50 X 10 -16 Рассчитывается Не летуч ДТ50 (типичный) 200 F3 Устойчивый ДТ50 (лабораторный при 20 o C): 143.3 A5 Устойчивый ДТ50 (полевой): - - - ДТ90 (лабораторный при 20 o C): - - - ДТ90 (полевой): - - - Примечание: Значение: Стабильный A5 Стабильный Примечание: Значение: Стабильный A5 Очень устойчивый Примечание: - - - - - - 6.90 Рассчитывается Высокая выщелачиваемость Значение: 4.51 X 10 +01 Рассчитывается - Примечание: - Рассчитывается Средний 10 F3 Very mobile Kf: - - 1/n: - - Примечание: - - -

Показатель		Значение		Пояснение
Растворимость в воде при 20 o C (мг/л)
Растворимость в органических растворителях при 20 o C (мг/л)
Температура плавления (o C)
Температура кипения (o C)
Температура разложения (o C)
Температура вспышки (o C)
Коэффициент распределения в системе октанол/вода при pH 7, 20 o C
Удельная плотность (г/мл) / Удельный вес
Константа диссоциации (pKa) при 25 o C
		Примечание: Very Сильная кислота
Давление паров при 25 o C (МПа)
Константа закона Генри при 25 o C (Па*м 3 /моль)
Константа закона Генри при 20 o C (безразмерная)
Период распада в почве (дни)
	По данным лабораторных исследований евросоюза ДТ50 составляет 46.7-314.6 дней
Водный фотолиз ДТ50 (дни) при pH 7
	-
Водный гидролиз ДТ50 (дни) при 20 o C и pH 7
	Not senstive to pH
Водное осаждение ДТ50 (дни)
Только водная фаза ДТ50 (дни)
Индекс потенциального вымывания GUS
Индекс роста концентрации в грунтовых водах SCI (мкг/л) при дозе внесения 1 кг/га (л/га)
	-
Potential for particle bound transport index
Koc - коэффициент распределения органического углерода (мл/г)
		pH устойчивость:
		Примечание:
Изотерма адсорбции Фрейндлиха	-
	-
Максимальное УФ-поглощение (л/(моль*см))

натрия хлорат: экотоксичность

BCF: - - CT50 (дни): - - - Рассчитывается Низкий > 5000 A5 Крыса Низкий (мг/кг): - - (ppm пищи): - - 2510 A5 Утка кряква Низкий - - - 10000 G2 Не известные виды Низкий 500 A5 Данио рерио - 919.3 A5 Низкий 500 A5 Дафния магна (Дафния большая, Блоха водяная большая) - - - - - - - - - - - - - 134 A5 Ряска малая Низкий 1595 A5 Зеленые водоросли (Scenedesmus subspicatus) Низкий - - - > 75 A5 Орально Умеренно > 750 A5 Умеренно - - - Другие почвенные макро-организмы, например Ногохвостки LR50 / EC50 / NOEC / Действие (%) - - - LR50 (г/га): 84.4 A5 Хищный клещ Умеренно опасен at 1 кг/га Действие (%): - - - LR50 (г/га): 250.6 A5 Наездник Умеренно опасен at 1 кг/га Действие (%): - - - Минерализация азота: -47Действие (%)
Минерализация углерода: 10.4Действие (%) A5 [Доза: 1.67 g/kg почва, 100 дней] - NOEAEC мг/л: - - - NOEAEC мг/л: - - -

Показатель		Значение	Источник / Качественные показатели / Другая информация	Пояснение
Коэффициент биоконцентрации	-
Потенциал биоаккумуляции
ЛД50 (мг/кг)
Млекопитающие - Короткопериодный пищевой NOEL	-
Птицы - Острая ЛД50 (мг/кг)
Птицы - Острая токсичность (СК50 / ЛД50)
Рыбы - Острая 96 часовая СК50 (мг/л)
Рыбы - Хроническая 21 дневная NOEC (мг/л)
Водные беспозвоночные - Острая 48 часовая ЭК50 (мг/л)
Водные беспозвоночные - Хроническая 21 дневная NOEC (мг/л)
Водные ракообразные - Острая 96 часовая СК50 (мг/л)
Донные микроорганизмы - Острая 96 часовая СК50 (мг/л)
NOEC , static, Вода (мг/л)
Донные микроорганизмы - Хроническая 28 дневная NOEC , Осадочная порода (мг/кг)
Водные растения - Острая 7 дневная ЭК50 , биомасса (мг/л)
Водоросли - Острая 72 часовая ЭК50 , рост (мг/л)
Водоросли - Хроническая 96 часовая NOEC , рост (мг/л)
Пчелы - Острая 48 часовая ЛД50 (мкг/особь)
Почвенные черви - Острая 14-дневная СК50 (мг/кг)
Почвенные черви - Хроническая 14-дневная максимально недействующая концентрация вещества, размножение (мг/кг)
Другие Членистоногие (1)
Другие Членистоногие (2)
Почвенные микроорганизмы
Имеющиеся данные по мезомиру (мезокосму)

натрия хлорат: здоровье человека

Основные показатели:

> 5000 A5 Крыса Низкий > 2000 A5 Крыса - > 3.9 A5 Крыса - Не определен A5 - Не определен A5 - 0.35 A5 Крыса, SF=200 - - - - - - - - - - Общие: Профессиональные:

Показатель		Значение	Источник / Качественные показатели / Другая информация	Пояснение
Млекопитающие - Острая оральная ЛД50 (мг/кг)
Млекопитающие - Кожная ЛД50 (мг/кг массы тела)
Млекопитающие - Ингаляционная СК50 (мг/л)
ДСД - допустимая суточная доза (мг/кг массы тела в день)
ARfD - среднесуточная норма потребления (мг/кг массы тела в день)
AOEL - допустимый уровень системного воздействия на оператора
Поглощение кожей (%)
Директива по Опасным Веществам 76/464/ЕС
Виды ограничений
по категории
	,
Примеры Европейских

Изобретение относится к области производства хлората натрия, широко используемого в различных областях промышленности. Электролиз раствора хлорида натрия осуществляют сначала в хлорных диафрагменных электролизерах. Образующиеся хлоридно-щелочные растворы и электролитический хлор-газ смешивают с получением хлорид-хлоратного раствора. Полученный раствор смешивают с маточником стадии кристаллизации и направляют на бездиафрагменный электролиз с последующей выпаркой хлорид-хлоратных растворов и кристаллизацией хлората натрия. Продукты диафрагменного электролиза могут частично отводиться для получения из хлор-газа соляной кислоты для подкисления хлоратного электролиза и использования хлоридно-щелочных растворов для орошения санитарных колонн. Технический результат - понижение расхода электроэнергии и возможность организации автономного производства. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области производства хлората натрия, широко используемого в различных областях промышленности. Мировое производство хлората натрия достигает нескольких сот тысяч тонн в год. Хлорат натрия применяется для получения двуокиси хлора (отбеливатель), хлората калия (бертолетова соль), хлоратов кальция и магния (дефолианты), перхлората натрия (полупродукт для производства твердого ракетного топлива), в металлургии при переработке урановой руды и т.д. Известен способ получения хлората натрия химическим способом, при котором растворы гидроксида натрия подвергаются хлорированию с получением хлората натрия. По своим технико-экономическим показателям химический способ не выдерживает конкуренции с электрохимическим, поэтому в настоящее время практически не употребляется (Л.М.Якименко "Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов", Москва, из-во "Химия", 1974, с. 366). Известен способ получения хлората натрия путем электролиза раствора хлорида натрия в каскаде бездиафрагменных электролизеров с получением хлорид-хлоратных растворов, из которых кристаллический хлорат натрия выделяется методом выпарки и кристаллизации (K.Wihner, L.Kuchler "Chemische Technologie", Bd.1, "Anorganische Technologie", s.729, Munchen, 1970; Л.М.Якименко, Т. А.Серышев "Электрохимический синтез неорганических соединений, Москва, из-во "Химия", 1984, стр. 35-70). Этот способ наиболее близок к предлагаемому изобретению. Основная технологическая стадия, бездиафрагменный электролиз растворов хлорида натрия, протекает с выходом по току 85-87%. Процесс ведут на окисно-рутениевых анодах при температуре 70-80 o C, pH 7 при постоянном подкислении электролита 10%-ным раствором соляной кислоты. Перед подачей на стадию выделения твердого продукта электролит подщелачивают до избытка щелочи 1 г/л с добавлением восстановителя для разрушения коррозионно- активного гипохлорита натрия, всегда присутствующего в продуктах электролиза. Побочным анодным процессом при электролизе хлоридных растворов является выделение Cl 2 , что не только снижает выход по току, но и требует очистки электролизных газов в санитарных колоннах, орошаемых раствором щелочи. Осуществление процесса поэтому связано с существенным расходом соляной кислоты и щелочи: на 1 т хлората натрия тратится ~120 кг 31% соляной кислоты и 44 кг 100% NaOH. По этой же причине хлоратные производства организуются там, где есть хлорный электролиз, поставляющий каустическую соду и электролитический хлор и водород для синтеза соляной кислоты, в то время как зачастую имеется потребность в автономном производстве хлората натрия в точках, удаленных от хлорных производств. Но и там, где хлорное производство и хлоратный электролиз расположены рядом, при остановках и отключениях хлорного электролиза по тем или иным причинам происходит и вынужденное отключение хлоратного электролиза, Таким образом, известный способ имеет существенные недостатки: большие энергетические затраты (не очень высокий выход по току) и невозможность организации автономного производства. Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения хлората натрия электролизом растворов хлорида натрия с пониженными энергетическими затратами. Поставленная задача решается предложенным способом, при котором сначала хлорид натрия перерабатывается в хлорных диафрагменных электролизерах с получением газообразного хлоргаза и электролитических щелоков состава 120-140 г/л NaOH и 160-180 г/л NaCl, которые затем в полных объемах или частично подвергают взаимодействию между собой с получением хлорид-хлоратного раствора 50-60 г/л NaClO 3 и 250-270 г/л NaCl, направляемого на бездиафрагменный электролиз. Процесс хлоратного бездиафрагменного электролиза осуществляют при подкисленнии соляной кислотой. Полученный при этом хлоратный раствор, содержащий и хлорид натрия, направляют на стадии выпарки, а затем кристаллизации хлората. Маточник со стадии кристаллизации вместе с продуктами взаимодействия щелочи и хлора от диафрагменного электролиза направляют на бездиафрагменный хлоратный электролиз. Перед подачей на стадию выделения твердого продукта электролит подщелачивают до избытка щелочи 1 г/л с добавлением восстановителя для разрушения гипохлорита натрия. При частичном отведении продуктов электролиза хлорных диафрагменных электролизеров хлор используется для получения соляной кислоты, применяемой для подкисления хлоратного электролиза, а щелочь используется для орошения санитарных колонн при очистке электролизных газов. При такой схеме 30-35 г хлорида натрия из 300-310 г, содержащихся в каждом литре исходного раствора, перерабатывается в условиях хлорного электролиза. Такая схема обуславливает снижение энергетических затрат, т.к. выход по току хлорного электролиза выше, а напряжение на электролизерах ниже, чем в хлоратном электролизе, и при проведении частично электрохимического окисления хлорида натрия в хлорат в условиях хлорного электролиза улучшаются показатели всего процесса в целом. Кроме того, при использовании описываемой схемы снижаются затраты на охлаждение электролиза, т. к. хлорные электролизеры в охлаждении не нуждаются. Заметим, что более глубокое срабатывание хлорида в условиях хлорного электролиза, чем оговорено (около 10%), приводит к невозможности сбалансировать технологическую схему по хлоридам, хлоратам и воде и потому не имеет смысла. В рамках предложенной схемы возможно получение дополнительного эффекта при подаче на хлоратный электролиз растворов с увеличенной по NaClO 3 концентрацией, получаемых из более концентрированных по NaОH, чем диафрагменные щелока, растворов щелочи, для хлорирования которых может утилизироваться хлор, содержащий инерты. Электрощелока хлорного электролиза могут смешиваться с хлор-газом не полностью, а частично. При этом часть электрощелоков диафрагменного электролиза, не направленная на хлорирование, отводится для использования в санитарных колоннах, а эквивалентная часть электролитического хлора может быть использована для синтеза соляной кислоты. Направление электрощелоков из диафрагменных электролизеров в санитарные колонны, а электролитического хлор-газа на получение соляной кислоты решает проблему автономного хлоратного производства, так как поставка щелочи и кислоты со стороны уже не будет требоваться. Доля хлорида натрия, перерабатываемая в хлорных электролизерах, определяется тем, будут ли полученные продукты использоваться только для получения в результате их взаимодействия хлорид-хлоратных щелоков, после смешения с маточником со стадии кристаллизации на бездиафрагменный электролиз, или электрощелока хлорных электролизеров будут использоваться только для подщелачивания, а электролитический хлор - для синтеза хлорной кислоты для подкисления в схеме хлоратного электролиза, или часть продуктов будет использоваться в одном направлении, а часть в другом. Преимуществами предложенного способа являются: 1) снижение энергетических затрат за счет проведения начальной стадии электролиза с большим выходом по току и при меньшем напряжении, чем в обычном хлоратном электролизе: выход по току 92-94% и напряжение 3,2 В в хлорном электролизе против 85-90% и 3,4 В и выше соответственно в хлоратном; 2) возможность получения одновременно с основным продуктом - хлоратом натрия - щелочных растворов, необходимых по технологической схеме для подщелачивания и орошения санитарных колонн; 3) возможность использования хлора, получаемого в хлорных электролизерах, для получения на месте соляной кислоты для подкисления хлоратного электролиза. Пример В опытном электролизере ведут хлорный диафрагменный электролиз раствора хлорида натрия концентрации 300 г/л на окисно-рутениевых анодах при плотности тока 1000 А/м 2 и температуре 90 o C. Полученные электролитические щелока, содержащие 140 г/л NaOH и 175 г/л NaCl, смешивают с анодным хлор-газом и получают хлорид-хлоратный раствор состава 270 г/л NaCl и 50 г/л NaClO 3 . Этот раствор подают далее на бездиафрагменный хлоратный электролиз, проводимый в каскаде из 4 электролизеров с окисно-рутениевыми анодами при плотности тока 1000 А/м 2 и температуре 80 o C с получением конечного раствора следующего состава: 105 г/л NaCl и 390 г/л NaClO 3 . Таким образом, из одного 1 л исходного хлоридного раствора нарабатывается с учетом 10% уменьшения объема раствора за счет уноса паров воды с электролизными газами и испарения 355 г хлората натрия, из которых 50 г (14,1%) получилось после смешения продуктов хлорного диафрагменного электролиза, а 305 (85,9%) наработано в процессе хлоратного электролиза. Напряжение на хлорном электролизере было 3,3 В при выходе по току 93%. Среднее напряжение на хлоратном электролизере составило 3,4 В при выходе по току 85%. Удельный расход электроэнергии W (кВтч/т), вычисленный по данным эксперимента по формуле W = 1000E/mBT, где E - напряжение на ячейке (B); m - электрохимический эквивалент (г/Ач); BT - выход по току в долях единицы,
составил для хлорного электролиза 2517 кВтч/т, а для хлоратного - 5996 кВтч/т, что с учетом доли хлората, выработанного в результате смешения продуктов хлорного электролиза, дает 5404,9 кВтч/т. Расход электроэнергии без применения хлорного электролизера составил на этой же установке 6150 кВтч/т. Таким образом, снижение энергетических затрат составило 12,1%.

Формула изобретения

1. Способ получения хлората натрия путем электролиза раствора хлорида натрия с последующей выпаркой хлорид-хлоратных растворов и кристаллизацией хлората натрия с возвратом маточника стадии кристаллизации в процесс, отличающийся тем, что сначала электролиз раствора хлорида натрия осуществляют в хлорных диафрагменных электролизерах с получением щелочно-хлоридных растворов и электролитического хлор-газа, которые смешивают с получением хлорид-хлоратного раствора и направляют после смешения с маточником стадии кристаллизации на бездиафрагменный электролиз. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукты диафрагменного электролиза отводят частично для получения из хлор-газа соляной кислоты для подкисления хлоратного электролиза и использования хлоридно-щелочных растворов для орошения санитарных колонн.