Предлагаемый способ относится к технологии электрохимических производств и может быть применен для получения нитрата серебра и гидроксида натрия в трехкамерном электролизере для создания экологически безопасной технологии получения порошка серебро-оксид кадмия в производстве металлокерамических электрических контактов [1-3].
Из известных наиболее близким является способ получения водного раствора гидроксида натрия и углекислого газа (номер публикации 2002112284, дата публикации 27.01.2002 г., регистрационный номер заявки 2002112284/15 от 06.05.2002 г. Автор Мазанко А.Ф. и др.), согласно которому электролиз водного раствора карбоната натрия ведут в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной и с получением гидроксида натрия в катодной камере и углекислого газа в анодной камере, при этом электролиз ведут при подаче в анодную камеру карбоната натрия и в катодную камеру — воды.
Однако этот способ не позволяет получать в катодной камере раствор гидроксида натрия, а в анодной камере раствор нитрата серебра.
Нанесение СЕРЕБРА на СМАРТФОН. Химический метод нанесения серебра.
Техническим результатом предлагаемого способа является получение нитрата серебра и гидроксида натрия в трехкамерном электролизере, используемом в технологии получения порошка серебро-оксид кадмия в производстве металлокерамических электрических контактов.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что электролиз водного раствора соли щелочного металла осуществляют в камерном электролизере с катионообменной мембраной с получением гидроксида натрия в катодной камере и при подаче в катодную камеру воды, согласно предлагаемому изобретению электролиз ведут в трехкамерном электролизере с серебряным анодом, с подачей в анодную камеру воды, подкисленной азотной кислотой, в среднюю камеру — раствора нитрата натрия.
При этом рН в анолите поддерживают в пределах 2-2,5.
Кроме того, в качестве разделительной перегородки катодной и средней камер используют катионообменную мембрану МК-40, а в качестве разделительной перегородки средней и анодной камер — анионообменную мембрану МА-40.
При этом в качестве соли щелочного металла используют нитрат натрия, являющийся отходом производства при получения порошка серебро-оксид кадмия в производстве металлокерамических электрических контактов.
Такое сочетание новых признаков с известными позволяет получать одновременно нитрат серебра и гидроксид натрия, создать экологически безопасное производство получения порошка серебро-оксид кадмия за счет использования отхода производства — нитрата натрия, получаемого в виде фильтрата при осаждении гидроксида серебра и гидроксида кадмия, в процессе получения нитрата серебра и гидроксида натрия в трехкамерном электролизере и значительно снижать потребление гидроксида натрия на осаждение гидроксидов серебра и кадмия за счет дополнительного получения его в катодной камере электролизера.
Предлагаемый способ электрохимического получения нитрата серебра и гидроксида натрия в трехкамерном электролизере иллюстрируется чертежом, где показана схема его осуществления: 1 — катодная камера, 2 — катод, 3 — катионитовая мембрана МК-40, 4 — средняя камера, 5 — анионитовая мембрана МА-40, 6 — анодная камера, 7 — анод, 8 — корпус электролизера
Электролизер состоит из трех камер — анодной, катодной и средней. Анодная камера 6 отделена от средней камеры 4 анионитовой мембраной МА-40 5, которая пропускает в анодную камеру из средней камеры под действием тока нитрат ионы и не пропускает из анодной камеры в среднюю камеру катионы серебра.
Катодная камера 1 отделена от средней камеры катионитовой мембраной МК-40, которая пропускает в катодную камеру из средней камеры под действием тока ионы натрия и не пропускает из катодной камеры в среднюю камеру гидроксид ионы.
Способ осуществляется следующим образом. В начале процесса камеры электролизера заливают растворами: средняя камера — концентрированным раствором нитрата натрия, анодная камера — водой, подкисленной азотной кислотой до рН 2-2,5, катодная камера — слабым раствором гидроксида натрия. Затем включается постоянный ток. Электролиз ведут при плотности тока на мембранах 1 А/дм 2 и электродах 2 А/дм 2 .
На аноде протекает реакция окисления (растворения) серебра
В объеме анолита образующиеся ионы серебра соединяются с нитрат — ионами, образуя нитрат серебра:
На катоде протекает реакция восстановления ионов водорода или молекул воды с выделением водорода:
В объеме католита образующийся избыток гидроксильных ионов, которые соединяются с ионами натрия, поступающих из средней камеры, образуют гидроксид натрия
В процессе электролиза, по достижении требуемой концентрации нитрата серебра в анодной камере, в нижнюю часть анодной камеры непрерывно подают подкисленную воду, а из штуцера в верхней части непрерывно отводят концентрированный раствор нитрата серебра; в нижнюю часть средней камеры непрерывно подают концентрированный раствор нитрата натрия, а из штуцера верхней части средней камеры непрерывно отводят разбавленный раствор нитрата натрия; в нижнюю часть катодный камеры непрерывно подают дистиллированную воду, а из штуцера верхней части катодной камеры непрерывно отводят концентрированный раствор гидроксида натрия.
Таким образом в процессе электролиза в анодной, средней и катодной камерах поддерживают рабочую концентрацию нитрата серебра, нитрата натрия и гидроксида натрия.
Процесс электролиза осуществляется при температуре электролитов 30-40°С.
Выбор температуры 30-40°С обусловлен необходимостью поддерживать оптимальный режим электролиза. Если температура электролита будет выше 40°С, то ионообменные мембраны набухают и выходят из строя. Если температура электролита будет меньше 30°С, то уменьшается диффузия ионов серебра с поверхности анода в объем электролита анодной камеры, серебряный анод покрывается солями нитрата серебра, что приводит к снижению анодной плотности тока и соответственно к снижению скорости растворения серебра.
Метод электрохимического получения нитрата серебра и гидроксида натрия осуществляют следующим образом. Перед началом электролиза в анодную камеру заливают раствор нитрата серебра концентрацией 100 г/л и рН 2-2,5, в среднюю камеру — раствор нитрата натрия концентрацией 200-250 г/л, в катодную камеру — раствор гидроксида натрия концентрацией 35 г/л. Температура растворов электролитов 35-40°С.
В анодную камеру завешивают серебряный анод и подключают его к положительному полюсу источника постоянного тока, в катодную камеру — лист из нержавеющей стали и подключают его к отрицательному полюсу источника тока. Температуру растворов электролитов доводят до 35-40°С и в процессе работы ее поддерживают змеевиком. Затем включают источник тока. Устанавливают плотность тока на мембранах 1,0 А/дм 2 , при этом на электродах плотность тока может автоматически устанавливаться в пределах 2,0-3,0 А/дм 2 . После начала электролиза начинают непрерывно подавать из емкостей дозаторов: в нижнюю часть анодной камеры подкисленную воду до рН 2-2,5, в нижнюю часть средней камеры — раствор нитрата натрия концентрацией 200-250 г/л, в нижнюю часть катодной камеры — дистиллированную воду. При этом из верхних частей камер будет самотеком отводиться в специальный сборник: из анодной камеры — раствор нитрата серебра концентрацией 90-100 г/л (по металлу), из катодной камеры — раствор гидроксида натрия концентрацией 30-35 г/л, из средней камеры — раствор нитрата натрия концентрацией 140-190 г/л.
Перед началом электролиза в анодную камеру можно залить дистиллированную воду, подкисленную азотной кислотой до рН 2-2,5. При этом непрерывную подачу подкисленной воды в нижнюю часть анодной камеры будут осуществлять после достижения концентрации нитрата серебра 100 г/л (по металлу).
Процесс электролиза ведут до получения необходимого количества соли нитрата серебра и гидроксида натрия.
Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств.
1. В.А.Бродов, К.В.Чубарь, В.И.Коган, И.П.Мелашко, В.В.Трофимов. Свойства и производства металлокерамических контактов серебро — окись кадмия, серебро — окись меди и серебро — никель с мелкодисперсной структурой // Сб.: Электрические контакты. — М.: Энергия, 1967, c.408-413.
2. Е.В.Макаров, Ю.В.Онуфриенко, Н.Н.Смага, Б.А.Юдин. Новые композиции для контактов с мелкодисперсной структурой // Сб.: Электрические контакты. — М.: Энергия, 1967. — С.414-420.
3. Н.Н.Смага, В.П.Корниенко, Б.А.Юдин. Способ изготовления шихты для металлокерамических контактов. Авт. свид. №150953, Бюл. изобр. №20, 1962.
Похожие патенты RU2252979C1
- Колесников Владимир Александрович
- Губин Александр Федорович
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Некрасова Наталия Евгеньевна
- Тележкина Алина Валерьевна
- Кузнецов Виталий Владимирович
- Филатова Елена Алексеевна
- Капустин Егор Сергеевич
- Волков Михаил Александрович
- Архипов Евгений Андреевич
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Одинокова Ирина Вячеславовна
- Остаева Галина Юрьевна
- Смирнов Кирилл Николаевич
- Исаева Ирина Юрьевна
- Елисеева Екатерина Александровна
- Суходоля Александр Валерьевич
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Колесников Артем Владимирович
- Кондратьева Екатерина Сергеевна
- Губина Ольга Александровна
- Перфильева Анна Владимировна
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Барботина Наталья Николаевна
- Кожевникова Светлана Валерьевна
- Понамарева Татьяна Николаевна
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Кондратьева Екатерина Сергеевна
- Губин Александр Федорович
- Поздеев Степан Сергеевич
- Некрасова Наталия Евгеньевна
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Петров Юрий Викторович
- Андрианова Наталья Анатольевна
- Бугуславская Екатерина Сергеевна
- Тураев Дмитрий Юрьевич
- Тураев Дмитрий Юрьевич
- Кругликов Сергей Сергеевич
- Колесников Владимир Александрович
- Колесников Артем Владимирович
- Губина Ольга Александровна
- Некрасова Наталья Евгеньевна
- Одинокова Ирина Вячеславовна
- Седнева Т.А.
- Тюлюнов И.П.
- Маслобоев В.А.
Реферат патента 2005 года СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА СЕРЕБРА И ГИДРОКСИДА НАТРИЯ
Изобретение относится к технологии электрохимических производств и может быть применено для получения нитрата серебра и гидроксида натрия в трехкамерном электролизере. Водный раствор нитрата натрия подают в среднюю камеру трехкамерного электролизера.
Под действием электрического тока катионы натрия перемещаются через катионообменную мембрану в катодную камеру, где происходит взаимодействие ионов натрия и гидроксильных ионов с образованием гидроксида натрия. Нитрат ионы под действием тока перемещаются через анинообменную мембрану в анодную камеру, где они взаимодействуют с ионами серебра, полученными в результате анодного растворения серебра, с образованием нитрата серебра. Технический эффект — одновременное получение нитрата серебра и гидроксида натрия. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Формула изобретения RU 2 252 979 C1
1. Способ электрохимического получения нитрата серебра и гидроксида натрия, заключающийся в электролизе водного раствора соли щелочного металла в камерном электролизере катионообменной мембраной с получением гидроксида натрия в катодной камере и при подаче в катодную камеру воды, отличающийся тем, что электролиз ведут в трехкамерном электролизере с серебряным анодом, с подачей в анодную камеру воды, подкисленной азотной кислотой, в среднюю камеру — раствора нитрата натрия. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН в анолите поддерживают в пределах 2-2,5. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве разделительной перегородки катодной и средней камер используют катионообменную мембрану МК-40, а в качестве разделительной перегородки средней и анодной камер — анионообменную мембрану МА-40. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли щелочного металла используют нитрат натрия, являющийся отходом производства при получении порошка серебро-оксид кадмия в производстве металлокерамических электрических контактов.
Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2252979C1
- Серебренникова Галина Михайловна
- Шварц Мирриам Максимович
- Степин Борис Дмитриевич
- Рязанов Анатолий Иванович
- Серебрякова Лидия Николаевна
- Бромберг Александр Владимирович
- Сазикова Лидия Александровна
- Амарян А.П.
- Плярпа В.И.
- Ремизова А.А.
- Таланкин И.И.
- Новоселов Р.И.
- Макотченко Е.В.
- Загородникова Ольга Александровна
- Коновалова Нина Геннадьевна
Источник: patenton.ru
Лекция 11 особые случаи приготовления растворов
В аптечной практике часто встречаются прописи растворов, технология приготовления которых имеет свои особенности. Эти особенности связаны с применением особых технологических приемов, позволяющих ускорить растворение лекарственных средств. К особым случаям приготовления растворов относятся:
РАСТВОРЫ МЕДЛЕННОРАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ
При приготовлении растворов из веществ, медленно и трудно растворимых в воде, используют нагревание или горячую воду. К таким веществам относят борную кислоту, натрия тетраборат, кальция глюконат, фурацилин, калия перманганат, квасцы алюмокалиевые.
Rp.: Solutionis Acidi borici 2% — 120 ml ½2,4
D.S. Для полоскания полости рта ½120 ml воды
Кислота борная растворима в холодной воде в соотношении 1:25, в горячей – 1:3. В подогретую подставку отмеривают 120 мл горячей воды очищенной. Растворяют 2,4 г кислоты борной. После охлаждения раствор процеживают, проверяют объем, если требуется, доводят до 120 мл. Переносят в контейнер для отпуска.
Растворы фурацелина:
Rp: Sol.Furacillini 1:5000 — 500 ml
D.S. Для полоскания горла
К малорастворимым в воде веществам относится фурацилин. Растворы фурацилина готовят на 0,9 % изотоническом растворе натрия хлорида. Растворы фурацилина используют для полоскания горла, как капли в нос, для промывания раневой поверхности. Добавление натрия хлорида снимает болезненные ощущения при нанесении раствора фурацилина на раневую поверхность. И.М. Перцев и Р.К.
Чаговец отмечают усиление фармакологического действия фурацилина в присутствии натрия хлорида.
Растворимость фурацилина в воде 1:4200. Процесс растворения фурацилина идет медленно. Поэтому при приготовлении его растворов используют нагревание.
РАСТВОРЫ КРУПНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Крупнокристаллические вещества для ускорения растворения измельчают в ступке под пестиком сначала в сухом виде, затем с добавлением растворителя. Так готовят растворы меди сульфата, натрия сульфата, магния сульфата, алюмокалиевых квасцов.
Rp.: Solutionis Cupri sulfatis 2%- 100 ml |2,0
D.S. Для спринцеваний |100 ml
Меди сульфат легко растворим в воде (1:3). Но его кристаллы медленно смачиваются водой. Поэтому 2,0 меди сульфата измельчают в ступке с небольшим количеством воды. Затем добавляют остальную воду. Раствор процеживают во флакон для отпуска.
РАСТВОРЫ ОКИСЛИТЕЛЕЙ
Относятся растворы калия перманганата и серебра нитрата. Они легко разрушаются в присутствии органических веществ, особенно при фильтровании. Для получения устойчивых растворов окислителей необходимо: использовать свежеполученную воду очищенную, фильтруют через стеклянные фильтры №160-500, процеживание через комок ваты, промытый горячей водой.
При таком способе процеживания удается сохранить концентрацию действующих веществ. Некоторые авторы (Ю.А. Благовидова, И.М. Перцев и Т.С. Кондратьева) рекомендуют применять профильтрованную воду.
Что нельзя считать целесообразным, так как вода перед приготовлением растворов не содержит восстанавливающих веществ.
Rp.: Sol. Argenti nitratis 0,05%-120 ml|0,06–120 ml
D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день до еды
Растворы серебра нитрата в концентрации 0,05 — 0,06% используют для лечения язвы желудка. Серебра нитрат — вещество списка А. Проверяют дозы. Дозы не завышены.
В 120 мл воды очищенной растворяют 0,06 г серебра нитрата, процеживают через предварительно промытый горячим растворителем ватный тампон. Отпускают во флаконе оранжевого стекла. Оформление: этикетка » Внутреннее «, сигнатура, лекарственная форма опечатывается. Дополнительная этикетка: » Обращаться осторожно «.
Аналогично готовят растворы калия перманганата. При концентрации до 1 % калия перманганат растворяют в холодной воде. При приготовлении более концентрированных растворов учитывают его медленную растворимость в холодной воде — 1:18. В этом случае калия перманганат измельчают в ступке под пестиком с горячей водой. Растворимость его в горячей воде значительно выше — 1:3,5.
Отпускают растворы калия перманганата в склянках оранжевого стекла.
Воды очищенной 40,0
Изготовление раствора массо-объемным методом путем растворения 60 г натрия тиосульфата и доведения водой очищенной объема до 100 мл запрещается, так как в этом случае масса раствора увеличится на 29,4 г (масса раствора – 100 г; объем раствора – 70,6 мл (40+(60 х 0,51куо)); концентрация по массе вместо 60% будет 46,37% (100 х 60: 129,4).
Для изготовления 100 мл раствора в массо-объемной концентрации необходимо взять 85 натрия тиосульфата.
В мерной посуде в части воды очищенной растворяют 85,0 г натрия тиосульфата, доводят объем раствора до 100 мл и процеживают во флакон для отпуска. При отсутствии мерной посуды, объем воды рассчитывают с помощью коэффициента увеличения объема:
100 – (85´0,51) = 57 мл
Растворы кальция глюконата
Rp.: Sol. Calcii gluconatis 10% — 200 ml |20
D.S. По 1 ст. ложке 3 раза в день |
200 — (0,5х20) = 190ml
Кальция глюконат обычно прописывают в рецептах 5-10% концентрации. Его растворимость при 20°С составляет 1:50. Однако при нагревании он может образовывать устойчивые перенасыщенные растворы. Для очистки в раствор добавляют активированный уголь в количестве 3-5% от массы кальция глюконата.
В подставку отмеривают 190 мл воды очищенной, помещают 20,0 кальция глюконата, добавляют 1 г активированного угля. Раствор кипятят на слабом огне 10-15 мин., периодически перемешивая. Полученный раствор фильтруют в горячем состоянии через бумажный фильтр в мерный цилиндр. После охлаждения доводят объем раствора до 200 мл и переносят во флакон для отпуска.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В фармацевтической технологии при приготовлении растворов медленнорастворимых и крупнокристаллических веществ используют нагревание, измельчение, получение комплексов и легкорастворимых солей; при приготовлении растворов окислителей избегают контакта с восстанавливающими веществами; для некоторых веществ избегают нагревания.
ЛЕКЦИЯ 11 ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1. Растворы медленнорастворимых веществ.
2. Растворы крупнокристаллических веществ
3. Растворы окислителей.
4. Получение легкорастворимых солей и комплексов.
5. Приготовление растворов, дающих труднорастворимые соединения
В аптечной практике часто встречаются прописи растворов, технология приготовления которых имеет свои особенности. Эти особенности связаны с применением особых технологических приемов, позволяющих ускорить растворение лекарственных средств. К особым случаям приготовления растворов относятся:
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Источник: cyberpedia.su