DE10019683A1 - Verfahren zur Herstellung von Alkalimetall- und Ammoniumperoxodisulfat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Alkalimetall- und AmmoniumperoxodisulfatInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Peroxodisulfats, wie Ammonium-, Natrium- und Kaliumperoxodisulfat, durch anodische Oxidation eines Sulfat und/oder Hydrogensulfat enthaltenden Elektrolyten. Die Nachteile einer hierfür üblichen Platinanode lassen sich vermeiden, indem als Anode eine auf einem leitfähigen Träger angeordnete und durch Dotierung mit einem drei- oder fünfwertigen Element leitfähig gemachte Diamantschicht verwendet und dem Anolyten kein Promoter zugesetzt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Alkalimetall-, insbesondere Natrium- und Kalium- sowie von
Ammoniumperoxodisulfat durch anodische Oxidation eines ein
Alkalimetall- oder Ammoniumsulfat oder -hydrogensulfat
enthaltenden wässrigen Lösung.
Es ist bekannt, Alkalimetall- und Ammoniumperoxodisulfat
durch anodische Oxidation eines das entsprechende Sulfat
oder Hydrogensulfat enthaltenden wässrigen Lösung
herzustellen und das Salz durch Kristallisation aus dem
Anolyt zu gewinnen.
Gemäß DE-PS 27 57 861 wird Natriumperoxodisulfat mit einer
Stromausbeute um 70 bis 80% in einer Elektrolysezelle mit
einer durch ein Diaphragma geschützten Kathode und einer
Platinanode hergestellt, indem eine neutrale wäßrige
Anolytlösung mit einem Anfangsgehalt von 5 bis 9 Gew.-%
Natriumion, 12 bis 30 Gew.-% Sulfationen, 1 bis 4 Gew.-%
Ammoniumionen, 6 bis 30 Gew.-% Peroxodisulfationen und
einem potentialerhöhenden Mittel, einem sogenannten
Promoter, wie insbesondere Thiocyanat, unter Verwendung
einer Schwefelsäure-Lösung als Katholyt bei einer
Stromdichte von mindestens 0,5 bis 2 A/cm2 elektrolysiert
wird. Nach dem Auskristallisieren und Abtrennen und
Peroxodisulfat aus dem Anolyten wird die Mutterlauge mit
dem Kathodenprodukt vermischt, neutralisiert und wieder der
Anode zugeführt. Nachteile dieses Verfahrens sind 1. das
Erfordernis des Einsatzes eines Promoters, um die
Sauerstoffentwicklung zu vermindern, 2. das Erfordernis
einer hohen Stromdichte und damit eines hohen
Anodenpotentials, um eine wirtschaftlich akzeptable
Stromausbeute zu erhalten und 3. die mit der Herstellung
der Platinanode verbundenen Probleme mit Hinblick auf den
Erhalt einer für technische Zwecke akzeptablen
Stromausbeute und hohen Lebensdauer der Anode.
Aus der EP-B 0 428 171 ist eine Elektrolysezelle vom
Filterpressentyp zur Herstellung von Peroxoverbindungen,
darunter Ammoniumperoxodisulfat, Natriumperoxodisulfat und
Kaliumperoxodisulfat bekannt. Als Anoden werden hier
heißisostatisch auf einem Ventilmetall aufgebrachte
Platinfolien verwendet. Als Anolyt wird eine einen Promoter
und Schwefelsäure enthaltenden Lösung des entsprechenden
Sulfats verwendet. Auch dieses Verfahren weist die zuvor
genannten Probleme auf.
Im Verfahren der DE-OS 199 13 820 werden Peroxodisulfate
durch anodische Oxidation einer neutrales Ammoniumsulfat
enthaltenden wässrigen Lösung hergestellt. Zum Zwecke der
Herstellung von Natrium- oder Kaliumperoxodisulfat wird die
aus der anodischen Oxidation erhaltende Lösung, welche
Ammoniumperoxodisulfat enthält, mit Natronlauge oder
Kaliumlauge umgesetzt; nach der Kristallisation und
Abtrennung des entsprechenden Alkalimetallperoxodisulfats
wird die Mutterlauge im Gemisch mit dem bei der Elektrolyse
erzeugten Katolyt recycliert. Auch in diesem Falle erfolgt
die Elektrolyse in Gegenwart eines Promoters an einer
Platinelektrode als Anode.
Obgleich Peroxodisulfat bereits seit Jahrzehnten in
technischem Maßstab durch anodische Oxidation an einer
Platinanode gewonnen werden, haften diesen Verfahren
weiterhin gravierende Nachteile an:
Es ist immer ein Zusatz von Polarisatoren, auch Promotoren genannt, erforderlich, um die Sauerstoffüberspannung zu erhöhen und die Stromausbeute zu verbessern;
Es ist immer ein Zusatz von Polarisatoren, auch Promotoren genannt, erforderlich, um die Sauerstoffüberspannung zu erhöhen und die Stromausbeute zu verbessern;
Oxidationsprodukte dieser Promotoren gelangen als toxische
Substanzen in das Anodenabgas und müssen in einer Gaswäsche
entfernt werden.
Die üblicherweise ganzflächig mit Platin bedeckten Anoden
erfordern stets eine hohe Stromdichte. Dadurch kommt es zu
einer hohen Strombelastung des Anolytvolumens, des
Separators und der Kathode, wodurch zusätzliche Maßnahmen
durch Herabsetzung der kathodischen Stromdichte durch eine
dreidimensionale Strukturierung und Aktivierung
erforderlich wird. Hinzu kommt eine hohe thermische
Belastung der labilen Peroxodisulfatlösung. Um diese
Belastung zu minimieren, müssen konstruktive Maßnahmen
ergriffen werden, und der Kühlaufwand steigt zusätzlich.
Wegen der limitierenden Wärmeabfuhr muss die
Elektrodenfläche begrenzt werden, und hiermit steigt der
Installationsaufwand pro Zelleneinheit. Um die hohe
Strombelastung zu bewältigen, müssen in der Regel
zusätzlich Elektroden-Stützmaterialien mit hohen
Wärmeübertragungseigenschaften verwendet werden, die
ihrerseits korrosionsanfällig und teuer sind.
P. A. Michaud et. al. lehren in Elektro Chemical and Solid-
State letters, 3(2) 77-79 (2000) die Herstellung von
Peroxodischwefelsäure durch anodische Oxidation von
Schwefelsäure unter Verwendung einer mit Bor dotierten
Diamant-Dünnschichtelektrode. Dieses Dokument lehrt, dass
derartige Elektroden eine höhere Überspannung für
Sauerstoff aufweisen, als Platinelektroden, jedoch lässt
sich diesem Dokument nicht entnehmen, ob mit Bor dotierte
Diamant-Dünnschichtelektroden auch zur technischen
Herstellung von Ammonium- und Alkalimetallperoxodisulfaten
eingesetzt werden können. Es ist nämlich bekannt, dass sich
Schwefelsäure einerseits und Hydrogensulfate insbesondere
neutrale Sulfate andererseits bei der anodischen Oxidation
sehr unterschiedlich verhalten. Trotz der erhöhten
Überspannung des Sauerstoffs an der mit Bor dotierten
Diamant-Elektrode ist die Hauptnebenreaktion neben der
anodischen Oxidation von Schwefelsäure die Entwicklung von
Sauerstoff und zusätzlich von Ozon.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein technisches
Verfahren zur Herstellung von Ammonium und
Alkalimetallperoxodisulfaten aufzuzeigen, das die Nachteile
der bekannten Verfahren zumindest in geringerem Umfang
aufweist. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die
Herstellung von Ammonium- und Alkalimetallperoxodisulfaten
mit hoher Stromausbeute möglich ist, indem als Anode eine
mit einem drei- oder fünfwertigen Element dotierte Diamant-
Dünnschichtelektrode verwendet wird. Überraschenderweise
kann auf den Einsatz eines Promotors vollständig verzichtet
werden und die Elektrolyse bei niedriger Stromdichte
durchgeführt werden, woraus weitere Vorteile resultieren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein
Verfahren zur Herstellung eines Peroxodisulfats aus der
Reihe von Ammonium-, Natrium- und Kaliumperoxodisulfat,
durch die anodische Oxidation eines ein Salz aus der Reihe
Ammonium-, Natrium- und Kaliumsulfat oder/und des
entsprechenden Hydrogensulfats enthaltenden wässrigen
Elektrolyts in einer Elektrolysezelle, umfassend mindestens
eine Anode, eine Kathode und einen Anolytraum, wobei dieser
durch einen Separator von einem Katholytraum getrennt ist
oder an eine Gasdiffusionskathode angrenzt, das dadurch
gekennzeichnet ist, dass man als Anode eine auf einem
leitfähigen Träger angeordnete und durch Dotierung mit
einem drei- oder fünfwertigen Element leitfähig gemachte
Diamantschicht verwendet und dem Anolyten keinen Promoter
zusetzt. Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte
Ausführungsformen dieses Verfahrens.
Die als Anode wirksame leitfähige Diamantschicht wird bei
ihrer Herstellung durch Dotierung mit einem oder mehreren
drei- oder fünfwertigen Elementen mit einer solchen Menge
dotiert, dass eine ausreichende Leitfähigkeit resultiert.
Die dotierte Diamantschicht ist somit ein n-Leiter oder ein
p-Leiter. Zweckmäßigerweise befindet sich die leitfähige
Diamantschicht auf einem leitfähigen Trägermaterial, wobei
dieses ausgewählt sein kann aus der Reihe Silicium,
Germanium, Titan, Zirconium, Niob, Tantal, Molybdän und
Wolfram sowie Carbiden der genannten Elemente. Alternativ
kann eine leitfähige Diamantschicht auch auf Aluminium
aufgebracht werden. Besonders bevorzugte Trägermaterialien
für die Diamantschicht sind Silicium, Titan, Niob, Tantal
und Wolfram sowie Carbide dieser Elemente.
Ein besonders geeignetes Elektrodenmaterial für die Anode
ist eine bordotierte Diamant-Dünnschicht auf Silicium.
Die Herstellung der Diamant-Elektroden kann in zwei
speziellen CVD-Verfahren (chemical vapor deposition
technic) erfolgen. Es handelt sich um das Mikrowellen-
Plasma-CVD- und das high-strate-CVD-Verfahren. In beiden
Fällen entsteht die Gasphase, die durch
Mikrowellenbestrahlung oder thermisch durch heiße Drähte
zum Plasma aktiviert wird, aus Methan, Wasserstoff und ggf.
weiteren Zusätzen, insbesondere einer gasförmigen
Verbindung des Dotierungsmittels. Durch Verwendung einer
Borverbindung, wie Trimethylbor, entsteht ein p-Halbleiter.
Unter Einsatz einer gasförmigen Phosphorverbindung als
Dotierungsmittel wird ein n-Halbleiter erhalten. Durch
Abscheidung der dotierten Diamantschicht auf kristallinem
Silicium wird eine besonders dichte und porenfreie Schicht
erhalten - eine Filmdicke um 1 µm ist üblicherweise
ausreichend. Alternativ zur Abscheidung der Diamantschicht
auf einem kristallinen Material kann die Abscheidung auch
auf einem selbst passivierenden Metall, wie Titan, Tantal,
Wolfram oder Niob erfolgen. Zur Herstellung einer besonders
geeigneten bordotierten Diamantschicht auf einem Silicium-
Einkristall auf den vorerwähnten Artikel von P. A. Michaud
verwiesen.
Die Herstellung von Ammonium- und Natriumperoxodisulfat
kann in üblichen Elektrolysezellen, die auch in Form eines
Filterpakets zusammengefasst sein können, durchgeführt
werden. Anodenraum und Kathodenraum sind hierbei durch
einen Separator getrennt. Bei dem Separator kann es sich
beispielsweise um ein übliches poröses Material aus einem
oxidischen Material handeln, bevorzugt wird jedoch eine
Ionenaustauschermembran. Als Kathode eignen sich solche
Materialien, wie sie im Stand der Technik bereits bekannt
sind, wie Blei, Kohlenstoff, Zinn, Zirkon, Platin, Nickel
und deren Legierungen, wobei Blei bevorzugt wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der
Elektrolysezelle ist die Kathode in Form einer
Gasdiffusionselektrode ausgebildet, und die Kathode wird
mit einem sauerstoffhaltigen Gas versorgt. Damit kann die
Elektrolyse bei wesentlich geringeren Zellspannungen
betrieben werden, was einen wesentlichen Beitrag zur
Energieeinsparung bedeutet. In diesem Falle kann auf einen
separaten Anolytkreislauf sowie auf einen mikroporösen oder
einen ionenaustauschenden Separator verzichtet werden, was
das Gesamtverfahren wesentlich vereinfacht und eine
bedeutende technische Verbesserung gegenüber allen bisher
bekannten Verfahren darstellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die
Elektrolysezelle einen Kreislauf für den flüssigen Anolyten
und einen weiteren Kreislauf für einen flüssigen
Katholyten. Erfindungsgemäß kann der Anolyt schwefelsauer
oder neutral sein und enthält Ammonium und/oder
Alkalimetallkationen, Sulfat- und/oder
Hydrogensulfatanionen, vorzugsweise auch
Peroxodisulfatanionen, jedoch keinen Polarisator. Im
Prinzip kann die Anolytzusammensetzung jener entsprechen,
wie sie in den eingangs zitierten Dokumenten zum Stand der
Technik genannt sind, jedoch mit dem Unterschied, dass kein
Promoter zugesetzt wird oder anderweitig anwesend ist.
Zur Herstellung von Ammoniumperoxodisulfat enthält der
Startanolyt pro Liter vorzugsweise 300 bis 500 g
Ammoniumsulfat und 0 bis 0,2 Mol Schwefelsäure pro Mol
Ammoniumsulfat. Ein im wesentlichen neutraler Startanolyt
wird bevorzugt. Katholyt ist in diesem Fall eine
schwefelsaure Ammoniumsulfatlösung. Die anodische Oxidation
wird zweckmäßigerweise bei einer anodischen Stromdichte im
Bereich von 50 bis 1000 mA/cm2, vorzugsweise 400 bis 900
mA/cm2, durchgeführt. Aus einem aus dem Anolytkreislauf
ausgeschleusten Anolytstrom wird in an sich bekannter Weise
Ammoniumperoxodisulfat gewonnen, wobei die Aufarbeitung
vorzugsweise eine Vakuumkristallisation und Abtrennung der
Kristalle von der Mutterlauge umfasst. Die Anolyt-
Mutterlauge wird nach Erhöhung des Gehalts an
Ammoniumsulfat oder -hydrogensulfat in die Elektrolyse
rezirkuliert - dies kann durch Vermischen mit dem erzeugten
Katholyten und bei Bedarf Zugabe einer Base erfolgen.
Natriumperoxodisulfat kann entweder unmittelbar durch
anodische Oxidation eines Natriumhydrogensulfat
enthaltenden Anolyten gewonnen werden, wobei der Anolyt
vorzugsweise 500 bis 600 g NaHSO4 pro Liter enthält. Als
Katholyt wird in diesem Fall eine wässrige Lösung,
enthaltend 300 bis 400 g H2SO4 pro Liter und 300 bis 500 g
Na2SO4 pro Liter. Alternativ hierzu kann in an sich
bekannter Weise Natriumperoxodisulfat auch dadurch gewonnen
werden, dass ein Ammoniumperoxodisulfat enthaltender Anolyt
aus einer anodischen Oxidation von Ammoniumsulfat oder
Ammoniumhydrogensulfat mit Natronlauge umgesetzt wird, um
im Anschluß daran Natriumperoxodisulfat
auszukristallisieren und von der Mutterlauge abzutrennen -
beispielhaft wird auf die diesbezüglichen Ausführungsformen
der DE-OS 199 13 820 und die DE-PS 27 57 861 verwiesen.
In analoger Weise wie Natriumperoxodisulfat, kann auch
Kaliumperoxodisulfat unter Verwendung einer Kaliumsulfat
und Ammoniumsulfat oder einer Kaliumhydrogensulfat
enthaltenden Lösung hergestellt werden.
Fig. 1 zeigt den Verlauf der Stromausbeute in Abhängigkeit
der Stromdichte bei der Herstellung von
Ammoniumperoxodisulfat unter Verwendung einer
Platinelektrode (Vergleichsbeispiele) und einer
erfindungsgemäß zu verwendenden mit Bor dotierten
Diamantelektrode.
Fig. 2 zeigt am Beispiel von Natriumperoxodisulfat bei
mittlerer Stromdichte die Abhängigkeit der Stromausbeute
von der Konzentration an Natriumperoxodisulfat mit einer
Diamant- bzw. Platinelektrode.
Aus Fig. 1 folgt, dass bei einer Stromdichte von 100
mA/cm2 eine Stromausbeute von über 95% erhältlich ist.
Zwar nimmt die Stromausbeute mit zunehmender Stromdichte
ab, jedoch liegt die Stromausbeute bei einer Stromdichte
von 1000 mA/cm2 noch deutlich über 80%. Demgegenüber lässt
sich unter Verwendung einer herkömmlichen Platinanode bei
niedrigen Stromdichten überhaupt kein
Ammoniumperoxodisulfat gewinnen, und bei höheren
Stromdichten ist die Stromausbeute um 10 bis 20% niedriger
als unter Verwendung einer erfindungsgemäß eingesetzten
Diamantelektrode.
Fig. 2 zeigt, dass die Stromausbeute bei einer
erfindungsgemäß zu verwendenden Diamantelektrode mit
zunehmendem Gehalt an Natriumperoxodisulfat im Anolyten nur
langsam abnimmt - unter den Versuchsbedingungen lassen sich
beispielsweise bei einer Stromausbeuter von gleich oder über
75% Anolytlösungen mit einem Natriumperoxodisulfatgehalt
von etwa 400 g/l gewinnen. Unter Verwendung einer
herkömmlichen Platinanode und Mitverwendung eines Promotors
im Anolyten lassen sich demgegenüber nur
Peroxodisulfatkonzentrationen von etwa 300 g/l, und zwar
bei einer Stromausbeute von etwa 25% erhalten.
Es war nicht vorhersehbar, dass das erfindungsgemäße
Verfahren bei hohen Umsätzen mit technisch gut handhabbaren
Stromdichten ohne den Einsatz eines Promoters bis zu hohen
Umsätzen bei gleichzeitig hoher Stromausbeute durchgeführt
werden kann. Da in dem zitierten Artikel von P. A. Michaud
einerseits auf die Sauerstoffbildung als
Hauptnebenreaktionen hingewiesen wurde und andererseits die
anodische Oxidation von Schwefelsäure bei maximal 200
mA/cm2 bei nur sehr geringem Umsatz durchgeführt wurde, war
nicht zu erwarten, dass Ammonium- und
Alkalimetallperoxodisulfate in einfacher und sehr
wirtschaftlicher Weise unter Verwendung einer dotierten
Diamant-Anode hergestellt werden können. Ausser dem Wegfall
des Einsatzes eines Promotors und damit Wegfall von
erforderlichen Reinigungsmaßnahmen des Anodengases sind
höhere Umsätze und höhere Persulfat-Konzentrationen im
auslaufenden Anolyt erhältlich, wodurch wiederum der
Aufwand für die Kristallisation gemindert wird. Die
Arbeitsstromdichte kann gegenüber Platinanoden deutlich
herabgesetzt werden, wodurch weniger Ohmsche Verluste im
System auftreten und damit der Kühlaufwand vermindert und
der Freiheitsgrad in der Gestaltung der Elektrolysezellen
und der Kathoden erhöht wird. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass die erfindungsgemäß zu verwendenden leitfähigen
Diamant-Anoden in beliebiger Form herstellt werden können
und korrosionsanfällige Verbindungsstellen, wie
Schweißnähte und dergleichen nicht vorhanden sind. Dadurch
wird eine längere Elektrodenlebenszeit erreicht.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele und
Vergleichsbeispiele weiter erläutert.
Die Elektrolysezelle enthält eine Bleikathode und eine mit
Bor dotierte Diamantanode auf einem Si-Wafer. Die
Diamantanode war mit einer Metallplatte (Stromverteiler)
verbunden. Im Vergleichsbeispiel wurde die Diamantanode
durch ein mit Diamantpulver geschliffenes, spiegelblankes
Platinblech ersetzt. Die Elektrolytkammern waren durch eine
Ionenaustauschmembran (Fa. DuPont, Nation 430) in
Anodenraum und Kathodenraum getrennt. Der Abstand der
Elektroden betrug 2,2 cm. Die runde Elektrodenfläche betrug
38,48 cm2. Katholyt und Anolyt wurden im Kreis gepumpt,
wobei das Katholytvolumen 2 l und das Anolytvolumen V = 0,3 l
betrug.
Die Anfangskonzentrationen betrugen:
Katholyt:
c(Ammoniumsulfat) = 520 g/l
c(Schwefelsäure) = 400 g/l
Anolyt:
c(Ammoniumsulfat) = 400 g/l
c(Ammoniumperoxodisulfat) = 120 g/l
Katholyt:
c(Ammoniumsulfat) = 520 g/l
c(Schwefelsäure) = 400 g/l
Anolyt:
c(Ammoniumsulfat) = 400 g/l
c(Ammoniumperoxodisulfat) = 120 g/l
Die Apparatur wurde auf 45°C temperiert. Anolyt und
Katholyt wurden im Kreis geführt. Der Anolyt wurde hierbei
aufkonzentriert von c0(APS) = 120 g/l auf cE(APS) = 290
g/l. Anschließend wurde durch Vakuumkristallisation aus dem
Anolyt (NH4)2S2O8 auskristallisiert.
Der nachfolgenden Tabelle sind die Betriebsparameter und
der spezifische Energieverbrauch zu entnehmen.
Die Tabelle zeigt den Vergleich der Elektrolyse-Ergebnisse
mit Pt- und einer Diamant-Anode.
Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Stromausbeute von der
Stromdichte.
Bei vergleichbaren Elektrolysebedingungen wurden mit einer
Pt-Anode ohne Zusatz eines üblichen Promotors sehr
schlechte Ergebnisse erzielt. Mit Zusatz von
Ammoniumrhodanid als Promoter liegen die Ergebnisse mit Pt
immer noch ca. 10-15% unter denjenigen, die mit einer
Diamant-Anode erzielt wurde. Der spezifische
Energieverbrauch ist bei Verwendung einer dotierten
Diamantelektrode anstelle einer Pt-Elektrode bei einer
Stromdichte von 0,9 A/cm2 um 30% geringer und zusätzlich
ist der Umsatz wesentlich höher.
In der zuvor (B1/VB1) beschriebenen Zelle wurde NaHSO4
anodisch oxidiert. Der Anolyt bestand aus einer NaHSO4-
Lösung mit 610 g NaHSO4/l. Nach Einstellung der Stromdichte
wurden nach vorgegebener Zeit Proben gezogen und
analysiert. Bei der Berechnung der Stromausbeute wurde eine
lineare Volumenabnahme angenommen.
Die Kurven gemäß Fig. 2 zeigten die Stromausbeute in
Abhängigkeit von der erzielten Natriumperoxodisulfat
(NaPS)-Konzentration im Anolyt unter Einsatz einer
Diamantelektrode (B2) bzw. einer Pt-Anode (VB2).
In VB2 gemäß der Kurve in Fig. 2 enthielt der Anolyt
keinen Promoter. Erst unter Einsatz eines Anolyten mit
prohibitiv hoher Promoterkonzentration - 0,6 g NH4SCN/l -
konnten Stromausbeuten erreicht werden, die denen des
Beispiels B2 nahekamen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Peroxodisulfats aus der
Reihe von Ammonium-, Natrium- und Kaliumperoxodisulfat,
umfassend anodische Oxidation eines ein Salz aus der
Reihe Ammonium-, Natrium- und Kaliumsulfat oder/und des
entsprechenden Hydrogensulfats enthaltenden wässrigen
Elektrolyts in einer Elektrolysezelle, umfassend
mindestens eine Anode, eine Kathode und einen
Anolytraum, wobei dieser durch einen Separator von
einem Katholytraum getrennt ist oder an eine
Gasdiffusionskathode angrenzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Anode eine auf einem leitfähigen Träger
angeordnete und durch Dotierung mit einem drei- oder
fünfwertigen Element leitfähig gemachte Diamantschicht
verwendet und dem Anolyten keinen Promoter zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Anode eine mit Bor dotierte Diamantschicht
auf einem Träger aus der Reihe von Silicium, Germanium,
Titan, Zirkonium, Niob, Tantal, Molybdän und Wolfram
sowie Carbiden der genannten Elemente verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass man in einer einen Anolyt- und einen Katholytraum
und einen Separator, insbesondere eine
Ionenaustauschermembran, enthaltenden Elektrolysezelle
Ammoniumperoxodisulfat herstellt, wobei man als Anolyt
eine wässrige Lösung mit 300 bis 500 g Ammoniumsulfat
und 0 bis 0,2 Mol Schwefelsäure pro Mol Ammoniumsulfat,
insbesondere einen neutralen Anolyten, und als Katholyt
eine schwefelsaure Ammoniumsulfatlösung verwendet, die
anodische Oxidation bei einer Stromdichte im Bereich
von 50 bis 1000 mA/cm2, insbesondere 400 bis 900
mA/cm2, durchführt und danach Ammoniumperoxodisulfat
in bekannter Weise aus dem Anolyten auskristallisiert
und abtrennt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass man Natriumperoxodisulfat herstellt, wobei man in
einer Elektrolysezelle mit einem mittels eines
Separators, insbesondere einer Ionenaustauschermembran,
voneinander getrennten Anolyt- und Katholytkreislauf
eine Natriumhydrogensulfat in einer Menge von 300 bis
700 g/l NaHSO4 enthaltende Anolytlösung bei einer
Stromdichte im Bereich von 50 bis 1000 mA/cm2,
insbesondere 400 bis 900 mA/cm2, anodisch oxidiert,
wobei als Katholyt eine schwefelsaure
Natriumhydrogensulfatlösung verwendet wird.
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