Elektrochemische Synthesen, ΧII Glimmlichtelektrolyse von wäßrigen Braunkohle-, Aktivkohle- und Graphitsuspensionen sowie von wäßrigen Phenollösungen / Electrochemical Syntheses, XII Glow Discharge Electrolysis of Aqueous Brown Coal, Charcoal and Graphite Suspensions, as well as of Aqueous Phenole Solutions

Abstract

Elektrochemische Synthesen, X II1Glimmlichtelektrolyse von wäßrigen Braunkohle-, Aktivkohleund Graphitsuspensionen sowie von wäßrigen Phenollösungen E le c tro c h e m ica l S y n th e se s, X II1 Glow D isch arg e E le c tro ly sis o f A q u eo u s B ro w n Coal, C harcoal a n d G ra p h ite S uspensions, as w ell a s o f A q u eo u s P h e n o le S o lu tio n s H e i n z P . Glow D ischarge E lectrolysis, B row n Coal, Graphite, PhenoleThe gaseous reaction products o f th e glow discharge electrolysis o f aqueous suspensions o f carbon-rich substances like brown coal, charcoal and graphite were in vestigated q ualitatively and q u a n titativ ely . Furtherm ore, th e chem ical reactions o f phenole in sulfuric acid solution in th e presence o f F e 3+ during glow discharge electrolysis were stu d ied . EinführungBekanntlich ist die Glim m lichtelektrolyse (glow discharge electrolysis, GDE) hinsichtlich ihrer che mischen A uswirkungen eher m it d er Radiolyse als m it der konventionellen E lektrosynthese v erw andt. Auch wenn sie als Phänom en bereits 1887 von G u b k i n beobachtet w u rd e2, sind bislang n u r relativ wenige U ntersuchungen der m it ih r verbundenen, chemischen Effekte in anorganisch-w äßrigen S y ste men wie [Fe(CN)6]4-/H 20 3 oder H 2SO4/H 2O 3-5 durchgeführt worden. Die A nw endungen der GDE au f organische System e blieben ebenfalls spärlich6*7.Im R ahm en von U ntersuchungen zur direkten chemischen U m setzung von B raunkohle w ar es von Interesse, die GDE a u f wäßrige Suspensionen von Braunkohle sowie von G raphit u n d A ktivkohle a n zuwenden. Im folgenden berichten wir über die e n t stehenden, gasförmigen R eaktionsprodukte, wobei A ufm erksam keit insbesondere dem Z usam m enhang zwischen der Produktzusam m ensetzung und P a ra m etern wie Elektrolysedauer u n d pH -W ert der Suspension oder zwischen der Strom ausbeute der gasförmigen P ro d u k te und der chem ischen S tru k tu r sowie dem Zerteilungsgrad der S u b stra te galt. D a orientierende U ntersuchungen d a ra u f h in wiesen, daß arom atische V erbindungen bei der G DE in phenolische P rodukte überführt werden, w ar es schließlich von Interesse, die R eaktionsprodukte zu untersuchen, die sich bei der GDE schwefelsaurer, w äßriger Phenollösungen in Gegenwart von F e(III)-Ionen ergeben. ExperimentellesDas Prinzip der apparativen V ersuchsführung ist in der L ite ra tu r beschrieben3-6, so daß hier nicht weiter d a ra u f eingegangen sei.Als Strom versorgung diente uns ein ,, H ochspannungsgleichstrom trafo" der Firm a G ETRA , M ün chen, der geglätteten Gleichstrom bis 1000 V bei 1 A lieferte. Zur Stabilisierung der G lim m entladung wurde ein Lastw iderstand von 1,8 kO in den S trom kreis geschaltet. K athode war ein 1 cm 2 großes Platinblech, Anode ein durch D rehen auf-u n d abbew egbarer P latin d rah t. Die G lim m entladung w urde durch kurzes B erühren der E lektrolytober fläche (d.h. der K athode der E ntladung) m it der Anodenspitze gezündet, der gewünschte A bstand A node-Elektrolytoberfläche danach durch H och ...