Про перхлораты

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Про перхлораты

Сообщение Phobos » Вт май 30, 2023 5:31 pm

Вопрос совершенно праздный, из любопытства. Вот перхлорат натрия делают двухступенчатым электролизом из соли, сперва до хлората, потом из хлората в перхлорат. Хлораты магния и кальция тоже получают электролизом хлоридов. А вот перхлораты - не из хлоратов, а действием HClO4 на гидроксиды. Почему для них невозможен или невыгоден дальнейший электролиз хлоратов?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 5926
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение antabu » Ср май 31, 2023 6:23 am

Хлорную кислоту получают из перхлоратов. Другого способа я не знаю.
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"

iborohim
Сообщения: 181
Зарегистрирован: Пт окт 07, 2022 1:07 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение iborohim » Пт июн 02, 2023 6:09 pm

Может, это потому что сложно отделить перхлорат от хлората? В вики написано, что когда впервые был получен хлорат его не могли отделить его от хлорида, там же написано что хлорат растворим в ацетоне, наверно перхлорат и хлорат разделить не так просто. В случае щелочных металлов, хлорат разлагается на перхлорат и хлорид при нагревании, а хлорат магния разглагается на оксид, хлорид и кислород согласно вики, не знаю как хлорат кальция.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Пт июн 02, 2023 9:18 pm

iborohim писал(а):
Пт июн 02, 2023 6:09 pm
Может, это потому что сложно отделить перхлорат от хлората? В вики написано, что когда впервые был получен хлорат его не могли отделить его от хлорида, там же написано что хлорат растворим в ацетоне, наверно перхлорат и хлорат разделить не так просто. В случае щелочных металлов, хлорат разлагается на перхлорат и хлорид при нагревании, а хлорат магния разглагается на оксид, хлорид и кислород согласно вики, не знаю как хлорат кальция.
Перхлорат магния...ацетон... :focus:
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

iborohim
Сообщения: 181
Зарегистрирован: Пт окт 07, 2022 1:07 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение iborohim » Сб июн 03, 2023 6:24 am

Я тоже немножко удивлен, но в вики пишут что хлорат и правда растворяли "After, the magnesium chlorate was separated from the magnesium chloride by using the solubility of magnesium chlorate in acetone.[3]"

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 5926
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение antabu » Сб июн 03, 2023 8:37 am

Хорошо, а как получают хлорат магния? Пробулькиванием хлора через суспензию?
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Про перхлораты

Сообщение Phobos » Сб июн 03, 2023 9:09 am

Я же написал - хлораты кальция и магния получают электролизом. Хлорат натрия можно также дальше электролизом преврарить в перхлорат, это известный процесс. А вот для получения перхлоратов кальция и магния хлораты как исходники почему то не используются. Что-то с электролизом там не так, видимо.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

iborohim
Сообщения: 181
Зарегистрирован: Пт окт 07, 2022 1:07 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение iborohim » Сб июн 03, 2023 10:36 am

В литобзоре этой статьи https://link.springer.com/article/10.1007/BF01023733 написано:
A variety of perchlorates, such as ammonium,
sodium, potassium etc., are well known and their
applications have been reported previously [2]. But
work on electrochemical methods of preparing alka-
line earth metal perchlorates are scanty. Because, in
the case of alkaline earth metal salts, the precipitation
,of the corresponding metal hydroxides causes great
problems, leading to a loss in current efficiency.
Further, heavy deposits of magnesium hydroxide on
the cathode prevents continuous electrolysis. This dif-
ficulty has been obviated by using the rotating cathode
technique in this work and this paper presents results
for the preparation of magnesium perchlorate using a
platinum anode and a rotating stainless steel cathode

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Про перхлораты

Сообщение Phobos » Сб июн 03, 2023 11:45 am

О, спасибо. Значит, вполне можно. Вращающийся электрод необходим для избежания осаждения гидроксидов, в принципе, это не очень сложная конструкция.
Хотя неясно, почему проблема осаждения осадка не возникает в процессах получения хлоратов? Или возникает, но там ее умеют обходить?
Скорее всего, причина в логистике. Гипотетический завод по производству перхлоратов разных металлов предпочтет иметь один электролизный двухстадийный процесс на получение перхлората натрия, затем реакцией с серной кислотой получают и отгоняют 70% HClO4, которая уже идет как общий исходник на растворение дешевых карбонатов/гидроксидов.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Сб июн 03, 2023 1:17 pm

Вращение не то, чтобы сильно помогает от зарастания электрода всякой хренью, тем более вращать промышленный (т.е. с большой площадью) электрод быстро вы не сможете. Ну и я подозреваю, что электрод там графитовый, что ещë усложняет ситуацию в силу ограниченной механической прочности.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2083
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Про перхлораты

Сообщение ChemNavigator » Сб июн 03, 2023 1:47 pm

Phobos писал(а):
Вт май 30, 2023 5:31 pm
А вот перхлораты - не из хлоратов, а действием HClO4 на гидроксиды.
А почему тогда не используются различные обменные реакции? Например:
2 NH4ClO4 + Ca(OH)2 => Ca(ClO4)2 + 2 NH3 + 2 H2O

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Про перхлораты

Сообщение Phobos » Сб июн 03, 2023 5:49 pm

Насколька я понимаю, перхлорат аммония более ценен для промышленности, чем кальциевый :)
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

ximi
Сообщения: 4391
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение ximi » Вс июн 04, 2023 12:42 pm

А вот для получения перхлоратов кальция и магния хлораты как исходники почему то не используются. Что-то с электролизом там не так, видимо.
Очевидно что это связанно с растворимостями и КПД процесса.
Выход по току у солей кальция и магния ниже ....

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Пн июн 05, 2023 12:37 am

ximi писал(а):
Вс июн 04, 2023 12:42 pm
Выход по току у солей кальция и магния ниже ....
А почему он ниже? Выход по току снижается за счет побочных анодных процессов. Какие побочки на аноде и почему вызывает смена катиона? Я не говорю, что такого быть не может, но сходу не могу придумать ответ.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

ximi
Сообщения: 4391
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение ximi » Чт июн 08, 2023 9:47 pm

Если не ошибаюсь это связанно с зарядом и диаметром иона металла.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Чт июн 08, 2023 11:54 pm

Так, ну понятнее-то не стало. Как связано и, главное, почему? Катионы в первом приближении вообще не участвуют в анодном процессе. Я понимаю, как природа катиона может влиять на плотность катодного тока, но вот каким образом она влияет на кулоновскую эффективность анодного процесса?
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

ximi
Сообщения: 4391
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение ximi » Пн июн 19, 2023 7:19 pm

Смутно помню лекции по физхимии ....
Идея такая.

У нас есть к примеру 1 валентные ионы Li Na K Rb Cs.

Заряд у них одинаков +1 а вот диаметр разный.

Соответственно и площадь поверхности иона разная.
И это вызывает разное формирование оболочек из диполей воды.
Что влияет на КПД электролиза.

Объяснил конечно коряво ..но как смог !

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Пн июн 19, 2023 10:43 pm

Всё равно непонятно. То есть понятно, но ровно до того момента, как мы пытаемся связать в одну логическую цепочку катионы и анодный ток. Да, оболочки, да, сольватация, это я понимаю. Но катионов же! А на аноде анионы реагируют, он поэтому и анод.

По поводу КПД тоже непонятно. КПД у нас определяется катодным и анодным перенапряжением, ну и ещё омикой в электролите. На катоде что так, что так разряжаются протоны, а на аноде - анионы. Грешить можно на омические потери, но по сравнению с перенапряжением это мелочи, тем более что геометрию промышленных ячеек обычно оптимизируют так, чтобы их минимизировать. А, ну ещё кулоновская эффективность. Но снизить её могут только побочные реакции. Какие, в пень, побочные реакции там могут быть?
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 5926
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение antabu » Вт июн 20, 2023 6:37 am

ИМХО побочный - кислород.
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3019
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Про перхлораты

Сообщение Jokermaniak » Вт июн 20, 2023 10:52 pm

antabu писал(а):
Вт июн 20, 2023 6:37 am
ИМХО побочный - кислород.
Как вариант, но всё равно пока непонятно, почему смена катиона приводит к кислороду.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей