Електросинтез (від електро... і синтез ) , метод здобуття складних неорганічних або органічних з'єднань за допомогою електролізу . Характерна особливість Е. — багатостадійність приєднання або віддачі електронів, пов'язана з утворенням проміжних стабільних або нестабільних продуктів. Кожній стадії Е. відповідає певне значення електродного потенціалу .
Багатостадійні процеси Е. можуть бути виражені за допомогою наступних рівнянь:
R + nh + + ne — ® Rh до + ( n — до ) Н + + ( n — до ) e — ® Rh k+r + ( n— k— r ) Н + + ( n — до — r ) е — ® Rh n , (1)
R'' + noh — — ne — ® R''o до + ( n — до ) Oh — + до H + + ( n — до ) е — ® R''o k+r + ( n — до — r ) Oh - + ( до + r) H + — (n — до — r ) e — ® R''o n + nh + , (2)
де R і R'' — вихідні продукти; Rh n і R''o n — кінцеві продукти; n, до, r — число електронів ( е — ), що беруть участь в електрохімічних реакціях.
Реакції, що виражаються рівнянням (1), протікають на катоді і називаються реакціями електровідновлення, або електрохімічного відновлення. Реакції, що виражаються рівнянням (2), протікають на аноді і називаються реакціями електроокислення, або електрохімічного окислення. Проміжні і кінцеві продукти можуть брати участь в різних електрохімічних реакціях на поверхні електродів.
Якщо цільовий продукт Е. утворюється на проміжній стадії, то електроліз необхідно проводити при контрольованому електродному потенціалі, відповідному даній стадії. Продукт можна швидко виводити з сфери реакції шляхом відгону, екстракції або скріплення в з'єднання, не вступаюче в електрохімічні перетворення. Вихід продукту Е. може змінюватися і в результаті різних хімічних реакцій в об'ємі розчину за участю проміжних, вихідних і кінцевих речовин. Наприклад, деякі окислювачі, що отримуються на аноді, можуть розкладатися в об'ємі розчину з втратою активного кисню, гидролізоваться, диспропорціонувати і т. д. Роль хімічних реакцій в об'ємі розчину враховується по об'ємній щільності струму, або концентрації струму. Ця величина визначається як сила струму, що проходить через одиницю об'єму електроліту, і виражається в а/л. Процеси Е., у яких хімічні реакції в об'ємі розчину приводять до зменшення виходу цільового продукту, повинні проводитися з високою об'ємною щільністю струму (до декількох сотень а/л ) .
З найбільшою ефективністю електровосстанавліваются або електроокисляются вихідні речовини, диссоційовані в розчині на іони, а також органічні сполуки, що мають полярні функціональні групи. Нейтральні молекули органічних речовин у багатьох випадках не володіють достатніми реакційними здатністю і не вступають в реакції на поверхні електроду. В цьому випадку застосовуються методи непрямого електровідновлення або електроокислення, здійснювані в об'ємі розчину за допомогою каталізаторів-переносників, як які використовуються іони металів або неметалів змінної валентності. Процес в загальному вигляді може бути описаний наступними рівняннями:
— хімічна реакція,
—електрохимічеськая реакція де R — вихідний продукт, До — каталізатор-переносник, З — кінцевий продукт, z — міра окислення, n — число електронів ( е — ), що беруть участь в реакції.
Роль електролізу в даному випадку зводиться до регенерації на електродах хімічного відновника або окислювача, які при взаємодії з вихідною речовиною в електролізі або поза ним перетворюють цю речовину на цільовий продукт.
Е. знаходить практичне вживання для здобуття ряду коштовних неорганічних і органічних з'єднань. Шляхом електроокислення синтезують, наприклад, кисневмісні з'єднання хлору в різних мірах окислення.
В промисловості застосовують спосіб здобуття надсірчаної (пероксодісерной) кислоти і її солей — персульфатов (див. Пероксосульфати ) , заснований на електроокисленні сірчаної кислоти і сульфатів. Надсірчана кислота і частина її солей використовуються при виробництві перекису водню. Перманганат калія отримують електроокисленням манганату або анодним розчиненням сплавів марганцю із залізом — феромарганця. Двоокис марганцю в значних масштабах виробляється електролізом сірчанокислих розчинів сульфату марганцю.
Е. застосовується і при здобутті різних органічних сполук (см . Кольбе реакція ) .
Електрохімічне фторування використовується для промислового здобуття ряду перфторсорганічеських з'єднань. Електрохімічним методом отримують тетраетилсвинець і багато інших речовин.
Літ.: Прикладна електрохімія, під ред. А. Л. Ротіняна, 3 видавництва, Л., 1974; Фіошин М. Я., Успіхи в області електросинтезу неорганічних з'єднань, М., 1974; Прикладна електрохімія, під ред. Н. Т. Кудрявцева, 2 видавництва, М., 1975; Томілов А. П., Фіошин М. Я., Смирнов Ст А., Електрохімічний синтез органічних речовин, Л., 1976; Фістін М. Я., Павлов Ст Н., Електроліз в неорганічній хімії, М., 1976; Електрохімія органічних сполук, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1976.
