201014. lajstromszámú szabadalom • Nikkelötvözetből álló anódot és ezüst katódot tartalmazó elektrolitikus cella
HU 201014 B két, ha ilyeneket alkalmazunk a reduktív deklórozási folyamatban, az elektrolitban diszpergálással vagy szuszpendálással oszlatjuk szét. A kompatibilis kifejezés találmányunk értelmében azt jelenti, hogy az említett anyag a cellában nem redukálódik, 5 nem oxidálódik és károsan nem befolyásolja a cella anyagát. A találmány szerinti elektrokémiai cella, a katód és anód formájának kialakítása, méretei, megfelelnek a szakterületen hasonló célra alkalmazottaké- 10 nak. Általában előnyösek a többi katódot és anódot tartalmazó cellák, mivel ezek kialakítása a folyamatos üzemeltetésre megfelelőbb. A találmány szerinti cellák kialakítását például a következő irodalmi helyen leírtak szerint végez- 15 zük: Encyclopedia of Chemical Technology, 3. kiadás (1979), 8. kötet, 696-705. oldal. A találmány szerinti, nikkelötvözet anóddal működő elektrolitikus cella alkalmazásával különösen előnyösen valósítható meg a 3,6-diklór-pikolinsav 20 előállítása elektrolitikus reduktív deklórozással tetraklór-pikolinsavból vagy 3,5,6-triklór-pikolinsavból. E továbbfejlesztett eljárás lényege, hogy a cellák élettartama lényegesen megnövekszik, ily módon 25 termelékenységük is növekszik és csökken a kívánt termék előállítási költsége. E továbbfejlesztett eljárás megvalósítását biztosítja a nikkel ötvözetből kialakított anód, amely az eddig ismert és alkalmazott anódokhoz viszonyítva korróziónak jobban el- 30 lenálló, élettartama hoszabb, nem szennyezi sem az elektrolitot, sem a katódot, így ez utóbbi élettartama is megnövekszik. A következő példákkal közelebbről illusztráljuk a találmányt. 35 7. Példa Teflon-bevonatú mágneses keverővei, hengeres 3 ezüst-szita katóddal, perforálásán, hengeres, Hastalloy C-276 anyagú anóddal, standard kálóméi elektróddal (SCE), valamint hőmérővel és Lugginkapiláris csővel felszerelt elektrolitikus cellát a kívánt térfogatban megtöltünk kb. 18%-os vizes sósavval (ezután a Luggin kapillárist eltávolítjuk), majd a savat a cellában kb. 15 percig kevertetjük, a savat eltávolítjuk, a cellát fordított ozmózissal átöblítjük (RO) majd megtöltjük 108 g 7 t%-os nátriumhidroxiddal (merkury fokozatú, kausztikus, az oldatot RO vízzel készítve). A katódot 0,7 V vs SCE mellett 7 percen át anódosan (6,8 amper max.), majd -1,3 V vs SCE (6,0 amper max) mellett katódosan kezeljük, a háttér áram 0,5 amper. Ezután tetraklór-pikolinsavat (11,76 g, 0,0451 mól) adagolunk a cellába 1,5 órán át kis adagokban oly módon, hogy 3 g-os adagokban a cella-folyadékkal elpépesítjük, majd a kapott iszapot az oldathoz adagoljuk. Az elektrolízis ideje alatt a katódpotenciált 1.3 V-on tartjuk, miközben a cella árama 0,5-4,7 amper között változik. Miután beadagoltunk 9 g tetraklór-pikolinsavat, a katódot anódosan reaktiváljuk az előzőekben leírt módon, majd ezután adagoljuk a fennmaradó 2,7 g-ot. A teljes reakcióidő 2.3 óra. A cella-folyadék végső 190,3 g-jából 50 g-ot 100 ml vízzel felhígítunk, sósavval a pH értékét 0,94-re beállítjuk, a kapott extraktumot 7-szer 50- 50 ml metilén-kloriddal extraháljuk, az extraktumokat egyesítjük, nátrium-szulfáton szárítjuk, szűrjük, csökkentett nyomáson 50-60 °C hőmérsékleten betöményítjük, amikoris 2,26 g 3,6-diklór-pikolinsavat nyerünk fehér szilárd anyag formájában (a teljes mennyiség 8,6 g). A fentiek szerint eljárva expandált ezüstkatód alkalmazásával további elektrolíziseket végeztünk, amelyek eredményeit a következő táblázatban foglaljuk össze. 4 1. Táblázat Reakcióidő Áramkihasz-3,6-Diklór-pikolinsav óra nálás, % Kihozatal Tisztaság % % 2,30 77,1 99,0 98,6 2,60 74,2 97,6 98,2 2,10 74,3 95,5 98,2 2,05 75,4 94,7 98,6 2,00 71,0 93,3 98,9 2,00 73,8 98,3 99,8 2,00 74,2 95,3 97,1 1,80 74,7 94,6 97,3 2. Példa Egymással felváltva elhelyezett több, expandált ezüstlemez katódból és Hastalloy C-276 lemez elektródból kialakított elektrolízises cellában fo- 60 lyamatos üzemmódban tetraklór-pikolinsavat 3,6- diklór-pikolinsawá redukáljunk. Az elektrolízist 50 °C-on, 0,1 amp/cm2 áramsűrűség alatti értéken végezzük, míg a katódra 1,3 V alatti Luggin feszültséget kapcsolunk. A katódot gyakran ismert eljárá- 65 sok szerint reaktiváljuk. Az elektrolit 21% nátriumhidroxidot, kevesebb mint 3,61% nátrium-kloridot és 1,2 t% tetraklór-pikolinsavat tartalmaz. Az elektrolízis ideje alatt a nátrium-hidroxid és a tetraklór-pikolinsav koncentrációját megfelelő mennyiségű 25 t% nátrium-hidroxidot és 12 t% tetraklór-pikolinsavat tartalmazó oldat adagolásával állandó értéken tartjuk. A cella-folyadékot sósavval megsavanyítjuk a képződött 3,6-diklór-piko-3
