Обґрунтування вибору робочих концентрацій оцтової кислоти для електрохімічного синтезу пероксиоцтової кислоти

Abstract

Використання електрохімічного синтезу дозволяє одержувати пероксиоцтову кислоту високої чистоти. Обґрунтовано вибір стадійності електрохімічного синтезу пероксиоцтової кислоти. Побудована діаграма Е − рН системи СН₃СООН − Н₂О. Методом вольт-амперометрії досліджені анодні процеси в водних розчинах оцтової кислоти в діапазоні концентрацій 0,5…9 моль/дм³ на платиновому електроді. Електрохімічний синтез пероксиоцтової кислоти суміщений з виділенням кисню з води. Показано, що збільшення концентрації оцтової кислоти до 6 моль/дм³ зсуває рівноважний потенціал на платиновому електроді у позитивний бік, що викликано зростаючою адсорбцією органічних сполук. Встановлено, що робочі концентрації оцтової кислоти, при яких досягається максимальний вихід за струмом, знаходиться у діапазоні 2…5 моль/дм³.

Disadvantages of traditional methods of peroxyacetic acid synthesis stimulate the search of new technological solutions which meet the requirements of modern production. A high-purity peroxyacetic acid may be produced by electrochemical method. The aim of this work was to determine the nature of the substances involved in the combined processes on the platinum anode in a wide range of concentrations of acetic acid and the potential of the anode. The choice of staging of electrochemical synthesis of peroxyacetic acid is substantiated. The E − pH diagram of the СН₃СООН − Н₂О system is constructed. It has been shown that the peroxo group can be formed by both the oxidation of the acetate ion at the anode-electrolyte interface and the action of the peroxo compound synthesized on the anode surface on acetic acid molecule. Anodic processes in the solutions of acetic acid in the concentration range of 0,5…9 mol/dm³ have been investigated by the voltammetry method on a platinum electrode. It has been shown that increasing the acetic acid concentration up to 6 mol/dm³ shifts the equilibrium potential on the platinum electrode in the positive direction which is caused by the increasing adsorption of organic compounds. It has been established that the working concentration of acetic acid at which the maximum current efficiency are in the range of 2…5 mol/dm³. It has been shown that the formation of peroxyacetic acid is possible when the current densities greater than 100…150 mA/cm².