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草酸电解还原生成乙醛酸的影响因素
[ 文章来源: | 文章作者: | 发布时间:2007-04-02|  字体: [ ]  
    2.4 助剂的加入
    (1)Pb2+的加入
    在其它条件与上相同的情况下,阳极为0.4 g/L Pb(Ac)2溶液组成,阴极由饱和草酸及0.5 mol/L H2SO4组成。由于微量Pb2+的加入,电解时间延长了,电解后乙醛酸的最高浓度提高了,这是因为,在电解过程中,Pb2+不断沉积在阴极表面,使Pb阴极保持活度[3],使电解效率提高了,电解结束时Pb阴极仍有一定鲜度。
    (2)四乙基溴化铵溶液的加入
    四乙基溴化铵加入,在Pb阴极形成一层保护层,延缓了其活度的衰减,也就是缓蚀作用,使反应时间延长。四乙基溴化铵加入的量要合适,加入多了给分离带来困难,少了效果不明显。
    2.5 其它因素的影响
    在此反应中,助电解反应的加入非常重要,如果用H2SO4作助电解质,浓度为 1 mol/L左右就可以将电流恒住,但后分离较困难,如果加入盐酸作助电解质,电流不易恒住,但通过多次分批加入的方式可使电流恒住,且后分离容易。不过阳极会有氯气析出,这可通过NaOH溶液吸收或将氯气作为阳极反应的氧化剂。
    对盐酸加入的量也有严格限制。如果加入盐酸的量过少,达不到所需电流密度;过多,则产生大量氯气,且过高的[H+]会使Pb阴极活性失去更快。一般每次加入盐酸的浓度在0.1 mol/L左右比较合适。
    另外,电解时间,温度,草酸的浓度也至关重要。电解时间随反应体系及电流浓度不同而不同;温度一般在20℃较合适,温度升高可增大草酸在水中的溶解度,但无助于乙醛酸的生成,过低、反应速度减慢,草酸在水中的溶解度降低[6];在电解中,草酸的浓度越大,越有利于乙醛酸的生成,一般采用在电解过程中不断补加固体草酸的方式使草酸达饱和,但每一次不能加得过多,过多的草酸固体会增加体系的电阻,不利于在较低电压下得到较高的电流密度。

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