Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 15. 15 april 1950 - Framställning av vätesuperoxid, av Gösta Wranglén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i 5 april 1950
325
Framställning av vätesuperoxid
Tekn. lic. Gösta Wranglén, Washington, D.C.
Framställning av vätesuperoxid har på senare
år tilldragit sig stort intresse på grund av det
omfattande bruk tyskarna gjorde under kriget
av högkoncentrerad vätesuperoxid för militära
ändamål såsom drivmedel för bomber och
torpeder (Tekn. T. 1945 s. 189), flygmaskiner och
ubåtar (Tekn. T. 1943 s. AM86). Medan man
tidigare på grund av vätesuperoxidens
instabilitet endast kunnat framställa en 30 procentig
vara i teknisk skala, lyckades tyskarna strax
före kriget genom en långt driven rening och
med stabiliserande tillsatser genom
vakuumdestillation erhålla en 80—85 procentig stabil
produkt (Tekn. T. 1947 s. 244), som genast
tilldrog sig militärt intresse, dels på grund av
vätesuperoxidens stora sönderfallsvärme, dels på
grund av dess höga halt av aktivt syre.
Under motsvarande tid har den gamla
ba-riumsuperoxidmetoden så gott som helt mist
sin betydelse vid framställning av det 30 %
utgångsmaterialet, och de elektrolytiska
metoderna har fullständigt slagit igenom. Dessa
bygger på anodisk oxidation av svavelsyra eller
ammoniumsulfat till persvavelsyra resp.
ammo-niumpersulfat. I)et senare omsättes i regel till
motsvarande kaliumsalt, innan persulfatet
hydrolyseras till vätesuperoxid. Mycket arbete har
nedlagts på direktsyntes av H202 ur väte och
syre och på bildning av H202 vid oxidation med
syrgas av vissa hydrerade organiska föreningar,
men ingen av dessa metoder har blivit av
industriell betydelse. Av den tyska produktionen
under kriget, som uppgick till ca 20 000 t/år,
räknat som 100 % H2Ob, framställdes ur BaOL.
3 %, H,So08 14 %, K2S208 79 % och (NH4)2S208
4 %. Det framgår, att kaliumpersulfatprocessen
är den ojämförligt viktigaste av de olika
persulfat metoderna.
Teori för persulfatelektrolysen
A nodreaktioner
Persulfat framställes genom anodisk oxidation
av lösningar av svavelsyra eller sulfater. I
svavelsyra föreligger huvudsakligen HSCV-joner och
anodreaktionen får anses vara
2 HSCV = S2082- + 2 H+ + 2 e-; et° = 2,18 V (1)
Litteraturgranskning, utförd vid Institutionen för Teknisk
Elektrokemi, KTH.
661.951
I neutrala sulfatlösningar föreligger
huvudsakligen S042 -joner och anodreaktionen vid
persul-fatbildning anses vara
2 S042" = S2082" -j- 2 e~; e2° = 2,06 V (2)
Vid anoden kan emellertid också ske
syrgasutveckling enligt
H20 = |02 + 2 H+ (1—N-syra) -|- 2 e-;
e3°a = 1,23 V (3a)
H20 = -102 -f 2 H+ (neutral lsg) -f 2 e~;
e3<V=o,82V (3b)
De angivna normal potentialerna har alla
beräknats termodynamiskt3, ei° med kännedom om
dissociationskonstanten för HSOr-jonen. Enligt
dessa värden borde endast syrgasutveckling ske
även i sur lösning. För att få någon
persulfat-bildning måste man därför i första hand arbeta
vid betingelser, som starkt hämmar
syrgasutveck-lingen, dvs. vid hög syreöverspänning. Som
anodmaterial kommer därför endast blank
platina ifråga; det är också av väsentlig vikt att
anodmaterialet är praktiskt taget olösligt. Då
vidare syreöverspänningen är hög vid låg
temperatur och hög strömtäthet, ges härav direkt två
betingelser för elektrolysen. Syreöverspänningen
kan vidare höjas genom vissa tillsatser, såsom
fluoridjoner, rodanid joner och urinämne. Dessa
verkar förmodligen genom en mekanism analog
med inhibitorverkan i den heterogena katalysen,
dvs. genom att adsorberas på aktiva centra på
Pt-elektroden.
Ekv. (1) och (2) säger vidare, att en hög
elek-trolytkoncentration bör underlätta
persulfatbild-ningen, särskilt som två radikaler ingår i
reaktionsformeln. En hög strömtäthet bör också
gynna persulfatbildningen ty härigenom blir
koncentration av urladdade (HS04) — eller
delvis urladdad (S04) — komplexer hög vid
anodytan1. Ett maximum uppnås dock i
strömutbytet vid stigande strömtäthet eller koncentration,
varefter det åter sjunker. Primärt skall de
största strömutbytena erhållas i rent neutrala
sulfater enligt ekv. (2), trots den lägre
syrgaspo-tentialen enligt ekv. (3b). I alkalisk lösning
erhålles däremot endast syrgasutveckling enligt
2 OH- (1—N-alkali) = jOa + H20 + 2r;
e3°c= 0,40 V (3c)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
