Formation of mono N-chloramine by electrolysis of ammonium chloride in aqueous ammoniacal solutions

Laboratoire de physicochimie minérale II, URA CNRS 116, 43, bd du 11 novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France.

Abstract

The formation of mono N-Chloramine by electrolysis of ammonium chloride in aqueous ammoniacal solution was studied versus the concentrations of [NH₄⁺], [NH₃], [Cl^-], current density and time at 273.1 K.

The cells, with or without porous diaphragm, were provided with platinum electrodes. According to experimental conditions a current yield in chloramine between 50 and 78 % was obtained.

With high ammonia concentration the formation of hydrazine was observed. A mechanism is proposed where hypochlorite ions are formed by an electrochemical process and react with ammonia to give monochloramine.

A cathodic reduction of monochloramine occurs at -0.35 V/SCE.

Résumé

La formation de monochloramine par électrolyse de solutions aqueuses ammoniacales de chlorure d'ammonium a été étudiée en fonction des concentrations de [NH₄⁺], [NH₃], [Cl^-], de la densité de courant et du temps à 273.1 K, dans une cellule avec ou sans diaphragme, équipée d'électrodes de platine. Le rendement en chloramine obtenu varie de 78 à 50% selon la densité de courant appliquée.

Pour les fortes concentrations en ammoniaque, de l'hydrazine se forme. Le schéma réactionnel proposé fait intervenir la formation électrochimique de l'ion hypochlorite, lequel réagit sur l'ammoniaque pour donner la chloramine.

Le pic de réduction de la monochloramine se situ à -0,35 V/ECS.