Обґрунтування складу електроліту для електрохімічного синтезу пероксиоцтової кислоти

Abstract

Використання електрохімічного синтезу дозволяє одержувати пероксиоцтову кислоту високої чистоти. Обґрунтовано необхідність застосування електропровідної добавки для зменшення питомого опору електроліту. В якості добавки обрано Н₂SO₄. Методом вольт-амперометрії досліджені анодні процеси в водних розчинах 3 моль/дм³ оцтової кислоти в діапазоні концентрацій добавки сульфатної кислоти 0,2…0,5 моль/дм³ на платиновому електроді. Показано, що збільшення концентрації сульфатної кислоти від 0,2 до 0,5 моль/дм³ призводить до збільшення електропровідності електроліту та зменшенню перенапруги утворення пероксиоцтової кислоти. Електрохімічний синтез пероксиоцтової кислоти доцільно проводити в діапазоні густин струму 500…1500 А/м², при якому спостерігається максимальний вихід за струмом цільового продукту. Запропоновано склад електроліту, що дає можливість напрацьовувати (j = 100 мА/см², Q = 2,6 А·год) розчини з концентрацією кінцевого продукту 0,01 %.

A high-purity peroxyacetic acid may be produced by electrochemical method. The electroconductive additive must be used to reduce the resistivity of the electrolyte. Sulfuric acid is selected as an additive. Anodic processes in aqueous solutions of 3 mol/dm³ acetic acid in the range of concentrations of sulfuric acid additive 0,2…0,5 mol/dm³ have been investigated by the voltammetry method on a platinum electrode. It has been shown that an increase in the concentration of sulfuric acid from 0,2 to 0,5 mol/dm³ leads to an increase in the electroconductivity of the electrolyte and a decrease in the overvoltage of the formation of peroxyacetic acid. The composition of the electrolyte, which ensures the voltage drop in the anolyte in the electrochemical synthesis of peroxyacetic acid is not higher than 50 mV, is justified. Further research will be conducted in the anolyte of the following composition, mol/dm³: CH₃COOH − 3, H₂SO₄ – 0,5. Electrochemical synthesis of peroxyacetic acid is advisable to conduct in the range of current densities of 500…1500 A/m², at which the maximum current efficiency of the target product is observed. The composition of the electrolyte is proposed, which allows to produce solutions (j = 100 mA/cm², Q = 2,6 A·h) with a final product concentration of 0,01 %.