Способ получения смешанного фосфата щелочного металла и олова

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН д1) 4 С 01 В 25/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/» . 7

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3757896/23-26 (22) 21.03.84 (46) 23.02.86. Бюл. У 7 (71) Горьковский государственный университет им. Н.И. Лобачевского и Научно-исследовательский институт химии при Горьковском государственном университете им. Н.И. Лобачевского. (72) Н. Г. Черноруков, И.А. Коршунов и Г.Ф. Сибрина (53) 661 ° 635.2 (088.8) (56) Черноруков Н.Г. и Сибрина Г.Ф.

Рентгенографическое и термографическое исследование продуктов взаимодействия лития, натрия, калия и аммония с кристаллическим фосфатом олова состава Sn(НРО4 ), ° Н, О. — Журнал прикладной химии, т. 53, вып. 4, 1980 г. с. 939-942.

„„SU„„1212939 A (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННОГО ФОСФАТА ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА

И ОЛОВА путем взаимодействия однозамещенного фосфата олова и хлорида щелочного металла, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени процесса при увеличении выхода продукта и сохранения

его качества, хлорид щелочного металла берут в твердом виде и взаимодействие ведут при 600-800 С в о течение 1-3 ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что хлорид щелочного металла и ортофосфат олова берут в количестве (2-4):1 моль соответственно.

1212939

Изобретение относится к способу получения смешанного фосфата щелочного металла и олова состава

lt Sn (Р04), где lI — 1,1, Na, К,ВЬ.

Суэцность предлагаемого способа состоит в том, что готовят смесь кислого фосфата олова и хлорида щелочного металла в соотношении

1:(2-4) моль. Смесь нагревают до

600-800 С и выдерживают в зацанном режиме 1-3 ч. Охлажденную смесь отмывают от растворимых продуктов реакций водой. По данным химического, рентгенографического и термографического методов анализа нерастворившиеся осадки представляют собой соединения общего состава

П Snz (РО4 ) з,, где il — Li, Na, K, Rb.

Прим ер 1. Смесь 6 r

Sn(HP04) и 1, 64 г LOCI при молярном соотношении 1:2 нагревают при 600 С в течение 2 ч, Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле 1з-Яп (РО4) з .

Выход продукта 9/% или 4,96 г.

П р и м е о 2. Смесь 6 г

Бп(НРО4), и 3,28 г LiCP (1:4 моль) с нагревают при 800 С в течение

1,5 ч. Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле

1э-Бпг (РО,,)з !

Выход продукта 97% или 4,95.

Пример 3. Смесь б г

Sn(HPO4) и 3„38 r ЫаСВ (1:3 моль) нагревают при 600 С в течение 3 ч.

Охлажденную смесь отмывают от растворимой «òañòí водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле

МаВпг (РО 4) з .

Выход продукта 98% или 5 16 г.

Приме р 4. Смесь 6 г

Бп(НР04)г и 2„26 г ИаЛ (1:? моль) нагревают при 800 С в течение. 1 ч, о

Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографическо5

55 го анализов. Полученное соединение соответствует формуле NaSn (РО ) г 4 Э

Выход продукта 97% или 5,11 г.

Пример 5. Смесь б г

Sn(HPO4)г и 4,32 г КСР, (t:3 моль) нагревают при 700 С в течение 2 ч.

Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического,. рентгенографического и гермографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле

КБпг (РО4)з

Выход продукта 97% или 5,25 г.

Пример б. Смесь 6 г

Sn(HPO4), и 5,76 КСР (1:4 моль) нагревают при 800 С в течение 1 ч. о, Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой, Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле KSn (P04), Выход продукта 97% или 5,25 г.

Пример 7. Смесь 6 г

Sn(HPO4), и 7,0 г ЕЬСР (1:3 моль) нагревают при 700 С в течение 3 ч.

Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов, Полученное соединение соответствует формуле RbSn,(Р04)з .

Выход продукта 98% или 5,75 r.

Пример 8. Смесь б г

Sn(HPO4) и 9,34 RbCI (1:4 моль) о, нагревают при 800 С в течение

2 ч. Охлажденную смесь отмывают от растворимой части водой. Остаток анализируют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле (4)з

Выход продукта 97% или 5,69 г, Пример 8 (известный). 2 г зп(НРО,,)г Н,O титруют 0,1 н. раст:азорах LiOH(Na0H, КОН) в присутствии О, I н. водного раствора хлорида . .1СО (NaCe, KCK). Количество Li (Na, K ) равно обменной емкости

Sn(HPO4)г, т.е. 6 мг-зкв на 1 г

Яп(НРО„), Н, О, Систему выдерживают для достижения равновесия в течение

12 сут, За меньшее время равновесие не достигается. Твердую фазу отделяют от раствора, промывают и вы1212939

Таблица! о

Температура, С

700 800 900

400

600

Выход, 7:

ЬiSn, (РО )э

NaSn (РО„)

КБп, (РО )

2(4)3

96 9? 97

98 98 9?

97 98 97

97 98 98

40

96

39 сушивают на воздухе до постоянного веса. !1олученные образцы высушивают

»а воздухе и исследуют методами химического, рентгенографического и термографического анализов. Полученное соединение соответствует формуле Бп(М РО ) пН О, где !1 — Li, Na, К. Sn(:1 РО ), nH,O подвергают нагреванию, в процессе которого, начиная с 650 С и выше, образуются, 0 по да»ным рентгенографии,смешанные фосфаты щелочного металла и олова состава,1 Sn,(ÐO4), в смеси с

Л,РО, где M — Li, Na, К.

M Sn (PO )з отмывают от ортофосфатов одновалентных металлов водой.

Выход продукта - 607., причем все стадии получения соединений проводят в течение 14 сут °

В табл.1 представлена зависимость выхода продукта от температуры проведения процесса.

Из табл. 1 следует, что проведение процесса при температуре ниже о

600 С не обеспечивает полноты протекания процесса. Увеличение температуры выше 800 С нецелесообразно, о так как приводит к увеличению расхода энергии без сокращения времени процесса и увеличения выхода продукта. Выбор времени нагревания осуществляют по оценке выхода продукта — оптимальные результаты при длительности процесса 1-3 ч.

В табл,2 представлена зависимость времени протекания процесса получения от температуры при выходе продукта 90Х, В табл.З пр.,ставле»а зависимость выхода . Вп,(РО4)з от времени нагревания при 800 С.

В табл. представлен выход !

Sn, (PO<) при отношении М СГ:

:Sn(HPO ), =2:1, времени процесса

1 ч и при 800 С.

Выбор мольных соотношений исходных реагентов смеси обусловлен сте-!

О хиометрией химической реакции. Как видно из табл.4 выход смешанного фосфата щелочного металла и олова практически остается постоянным, начиная с соотношения хлорида щелочно-!

5 го металла к однозамещенному фосфату

I олова, равного,1 С1:Яп(НРО ), 2:1 моль.

Увеличение количества кислого фосфата олова выше стехиометрического

2п приводит к увеличению выхода примеси в виде пирофосфата олова. Увеличение количества хлорида щелочного металла выше 4:1 моль нецелесообразно, так как приводит к перерасходу

25 одного из реагентов, беэ сокращения времени процесса и увеличения выхода продукта, В табл.5 представлена зависимость

1 выхода М Sn (PO+) от соотношения

3б M С5:Sn(НРО4) при времени процесса 1 ч и температуре 800 С.

Как видно из приведенных примеров, время проведения процесса по предлагаемому способу равно 1-3 ч, т.е. сокращено более чем в 100 раэ, кроме того, выход продукта повышается до 9?X по сравнению с 607. по известному способу.

1212939

Таблица 2

600 700 800 900 о

Температура, С

500

Не обеспечивает 3 2 1 полноты протекания реакции

Время, ч

Таблица 3

3 4 б 8

Время нагревания, ч 0,5

Выход, 7:

LiSnã (pO4 )э, NaSn2 (РО4)з

К пз (РО4) з

Rb Sn, (Р04 ) э

60

Та блиц а4

ЕiSn2 (РО4)з

Соединение

Выходэ Х М Sn2(РО4)з!

Таблица 5

Соотношение

М СВ:Sn(HPO ) моль

1:4 1:8

1:2

3:1 2:1

Выход,7

97

98

98

2(4)з

Составитель Т. Докшина

Техред М.Пароцай. Корректор Л. Патай

Редактор И. Дербак

Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,:Раушская наб., д. 4/5

Заказ 716/31

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

2(4)з

NaSn (РО4 )

KSn2 (РО4 ) з

97 97 96 97 97

98 97 98 98 98

97 97 98 98 98

98 98 97 98 98

МаБп2 (Р04)з КЯп2 (РО4)з КЪБп2 (Р04), 70 50

69 44

62 42

46 20