Синтез NaClO3/NaClO4 электролизом водного раствора NaCl без диафрагмы

[Generated]

1) Напряжение.

2) Ток на см2 угольных электродов.

3) Концентрация раствора.

4) Количество NaCl для получения 1г NaClO3/NaClO4

5) Кулоны для получения 1г NaClO3/NaClO4

Оффтоп

6) Вбирающее хлор вещество (Na2CO3/NaOH)

Я представляю. Банка герметизирована термоклеем, трубки из термоусадок, в первой 3 (+, -, газ), потом несколько банок последовательно (для Cl). Или как?

[Generated]

Не хочется помогать, думаете я хочу использовать кого-то? Определенно да. Но профи это было бы сделать легче, чем мне. Поэтому я считаю что это несравнимо с 2 часами моего "труда". На бумажке я посчитал прикинул все, вплоть до стоимости и результат 1500 рублей/10 тысяч порций по 0.25252 г NaClO3+0.13535 г сахарозы окислителя больше (вместе с сахаром, электричеством, солью и т.п.) 0.5г порохового эквивалента и 0.25г тротилового.

Есть пример "Сколько граммов меди необходимо взять для получения 8 граммов оксида меди 2":

https://znanija.com/task/14534557

И по этому примеру.

В википедии уравнение реакции электролиза:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорат_натрия#Получение

• Электролиз водных растворов хлорида натрия без диафрагмы:

6   N a C l + 3   H 2 O   → e −   N a C l O 3 + 5   N a C l + 3   H 2 ↑ {\displaystyle {\mathsf {6\ NaCl+3\ H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ NaClO_{3}+5\ NaCl+3\ H_{2}\uparrow }}}

Расчет чисто приблизительный, с 1 продуктом реакции, а не 3.

xг----1г

6NaCl+3H2O

350.658--54.045

 

xг----1г

350.658г--54.045г

350.658*1/54.045=6.488 грамма. Количество NaCl для получения 1г NaClO3

 

xг----1г

6NaCl+4H2O

350.658--72.06

xг----1г

350.658г--72.06г

350.658*1/72.06=4.866 грамма. Количество NaCl для получения 1г NaClO4

 

Т.е. при одинаковом количестве воды нужно разное кол-во  NaCl (или при одинаковом количестве NaCl разное количество воды). Понятненько...

А как сделать точный расчет, с учетом убывающего на угольных электродах Cl2, CO2, H2?

Я буду постить тут дальнейшие "расчеты". Может кто и поможет в производстве

 

 

 

Забыл сказать, что это будет производство пистонов на базе алюминиевой фольги, которые в теории можно будет использовать для отпугивания разных зверей, собак, а также как заряд для самопала (из 5 "пистонов" и дроби)

[yatcheh]

09.12.2021 в 21:40, Generated сказал:

1) Напряжение.

2) Ток на см2 угольных электродов.

3) Концентрация раствора.

4) Количество NaCl для получения 1г NaClO3/NaClO4

5) Кулоны для получения 1г NaClO3/NaClO4

Оффтоп

6) Вбирающее хлор вещество (Na2CO3/NaOH)

Я представляю. Банка герметизирована термоклеем, трубки из термоусадок, в первой 3 (+, -, газ), потом несколько банок последовательно (для Cl). Или как?

 

Основной процесс:

KCl + 4H2O => KClO4 + 4H2

из 75 г KCl получается 138 г KClO4

Но это только в теории. Реальный выход будет хорошо, если один к одному.

Затраты электричества:

Cl- - 8e + 4H2O => ClO4- + 8H+

Число Фарадея у нас 96485, значит на моль перхлората пойдёт 8*96485 = 771880 кулонов. Или 215 ампер-часов. Что составляет 1560 ампер-часов на килограмм перхлората.

То есть - при токе в 10 ампер скорость наработки перхлората будет 6 г в час.

Напряжение на ячейке - 3-4 вольта, т.е. на 1 кг перхлората уйдёт примерно 7-8 кВт-часов (в теории), или 15 квт-часов (на практике). 

Но тут важно время. Электролизер на 10 ампер - уже на коленке не соберёшь. Что уж говорить про 100 ампер.

Электроды - графит. Плотность тока, ну тут - надо смотреть специальную литературу. 

Плюс минусы - ваш цех придётся снабдить принудительной вентиляцией, ибо при существенной мощности свободный хлор будет неизбежным, как мировая революция. 

Ну, и - потом, выделение продукта, очистка - это тоже не два пальца об асфальт.

 

Бро, оно тебе точно надо?

 

Изменено 10 Декабря, 2021 в 19:29 пользователем yatcheh