Способ получения кристаллов дигидрата хлорида бария

 

Изобретение относится к выращиванию кристаллов дигидрата хлорида бария из его растворов и способствует снижению содержания примесей в готовом продукте за счет уменьшения выхода сдвойникованных кристаллов. В насыщенный исходный раствор вводят примеси хлорида стронция в количестве 0,5-1,0 мас.% с последующим охлаждением до температуры кристаллизации дигидрата хлорида бария. В диапазоне концентраций вводимой примеси стронция 0,5-1% выход сдвойникованных кристаллов составляет около 15% при удовлетворительном состоянии кристаллов в отношении загрязнения их атомами стронция. 1 ил.1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SI)S С 01 F11/24

l 64Г -,:, г; .," "" < ;

А 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383942! 31-26 (22) 18,12,87 (46) 15 04 90. Бюл. Р 14 (71) Ленинградский государственный университет (72) Г,В,Руссо и О,N,Болдырева (53) 546.431(088.8) (56) Пунин 10,0. и др, Двойникование

ВаС1 . 2Н О при росте . Вопросы генетической и структурной кристаллографии, Л,: Изд-во ЛГУ, 1978, с. 21-26, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ

ДИГИДРАТА ХЛОРИДА БАРИЯ (57) Изобретение относится к выращиванию кристаллов дигидрата хлорида

Изобретение относится к выращиванию кристаллов путем кристаллизации и может быть использовано для очистки реактива от примесей при его промышленном получении.

Цель изобретения — снижение содержания примесей в готовом продукте за счет уменьшения выхода сдвойникованных кристаллов, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1, Готовят раствор дигидрата хлорида бария, насыщенный при температуре, íà 10-15 С превы» шающей температуру кристаллизации (если кристаллизация осуществляется при комнатной температуре, то готовится раствор, насыщенный при 35 С), для чего нагревают воду, являющуюся растворителем, до температуры, примерно на 10 С превышающей температуру насыщения, засыпают в воду реак, SU» 3557304 А1

2 бария из era растворов и способствует снижению содержания примесей в готовом продукте за счет уменьшения выхода сдвойникованных кристаллов, В насьпценный исходный раствор вводят примесь хлорида стронция в количестве 0,5-1,0 мас,% с последующим охлаждением до температуры кристаллизации дигидрата хлорида бария. В диапазоне концентраций вводимой примеси стронция 0,5-1% выход сдвойникованных кристаллов составляет около

15% при удовлетворительном состоянии кристаллов в отношении загрязнения их атомами стронция, 1 ил,, 1 табл, тив и перемешивают до полного растворения.

В перегретый раствор вводят примесь хлористого стронция в таким количестве, чтобы содержание стронция по отношению к массе растворенного дигидрата хлорида бария составляло

0,5-1,0 мас.%., Раствор перемешивают до полного растворения примеси, Раствор заливают в кристаллизатор, находящийся при комнатной температуре, По мере охлаждения раствора до температуры кристаллизации он становится пересыщенным и начи нается выпадение кристаллов дигидрата хлорида бария, Пример 2. Для приготовления раствора использовали однократно перекристаллизованный реактив марки

ЧДА, содержание стронция в котором

0,0003 мас,% (концентрацию стронция

:определяли методом атомно-адсорбци1557104 онного спектрального анализа, точность определения 2=3% от абсолютного содержания примеси). Процентное количество двойниковых кристаллов (ДД) в осадке составляет около 40%, 5

Пример З„В раствор, приготовленный, как в примере 1, вводят стронций в количестве 0,75% от массы растворенного ВаС1 2Н О. Процентное содержание двойниковых кристаллов в осадке составляет — 15%.

Пример 4. В раствор, приготовленный согласно примеру 1, вводят

Sr в количестве 2% от массы ВаС1 2Н О.15

Начинается изоморфное вхождение атомов Sr в решетку ВаС1 2Н О что приводит к сильному загрязнению последнего примесью Sr (установлено атомноадсорбционным анализом). Обоснование выбранных параметров подтверждается следующими примерами на минимальное оптимальное и максимальное содержание примесей, Пример 5, Нагревают воду до 25 о

35 С, в нее вводят однократно перекристаллизованный реактив марки ЧДА в количестве 50 г на 100 мл воды, обеспечивающем получение насыщенного раствора при данной температуре, и 0 перемешивают до полного растворения реактива, При температуре раствора 35 С в него вводят примесь хлористоо го стронция SrC1 в таком количестве, чтобы содержание стронция составляло

0,5% от массы растворенного дигидра35 та хлорида бария, т,е, 0,4 r и перемешивают до полного растворения примеси, Раствор охлаждают до комнатной температуры (в результате чего раст40 вор становится пересыщенным и идет выпадение кристаллов ВаС1 2Н 10) .

Контроль за содержанием двойниковых кристаллов проводят путем тотального подсчета, 45

В кристаллическом осадке доля двойниковых кристаллов составляет

16,5% (серия измерений дает точность

+2,5%). В кристаллах практически от50 сутствуют другие дефекты — расщепление, трещины, включения раствора, наличие которых способствует присутствию в кристаллическом осадке примесей других элементов, помимо

: стронция, который входит в кристаллы дигидрата хлорида бария изоморфно, с коэффициентом распределения, близким по порядку величины к единице.

Пример 6. Нагревают воду до

350С, вводят в нее однократно перекристаллизованный реактив марки ЧДА в количестве 50 г, обеспечивающем получение насыщенного раствора при данной температуре, и перемешивают до полного растворения реактива, В раствор, имеющий температуру 35 С, вводят примесь хлористого стронция в таком количестве, чтобы содержание стронция составляло 0,75% от массы растворенного ВаС1 2Н О, т.е, 0,68 г, и перемешивают до полного растворения примеси, Раствор охлаждают до комнатной температуры, в ходе процесса из пересыщенного раствора выпадают кристаллы дигидрата хлорида бария. Контроль за содержанием двойниковых кристаллов в осадке ведут путем тотального их подсчета, В данном примере доля двойниковых кристаллсв составила около 13% (серия измерений дает точность +2,5%).

Среди кристаллов осадка практически нет расщепленных кристаллов, кристаллов с гетерометрическими трещинами и включениями раствора, Пример 7. Нагревают воду до 35 С, вводят в нее однократно перекристаллизованный реактив марки

ЧДА в количестве 50 г на 100 мл воды, обеспечивающем получение насыщенного раствора при данной температуре, и перемешивают до полного растворения реактива, В раствор, имеющий темперао туру 35 С, вводят примесь хлористого стронция в таком количестве, чтобы содержание стронция составило 1% от массы растворенного BaClg 2Hg0, т.е.

0,96 r и перемешивают до полного растворения примеси. Раствор охлаждают до комнатной температуры для получения кристаллического осадка, Контроль за содержанием двойниковых кристаллов проводят путем подсчета.

В данном случае содержание двойников в осадке составляет около. 12% (с точностью +2,5%). Другие дефекты в кристаллах практически отсутствуют.

II p и м е р 8, Нагревают воду до

35 С, вводят в нее однократно перев кристаллизованный реактив марки ЧДА в количестве 50 г на 100 мл воды, обеспечивающем получение насыщенного раствора при данной температуре, и перемешивают до полного растворения реактива, В раствор с температурой о

35 С вводят примесь хлористого строн1557104 ция в таком количестве, чтобы содержание стронция составило 1,257. от массы рас творенного БаС1 . 2Н О, т.е.

1 24 г и перемешивают до полного

У

5 растворения примеси. Раствор охлаждают для получения кристаллического осадка до комнатной температуры, Контроль за. содержанием двойников проводят путем их подсчета.

Доля двойников в кристаллическом осадке составила 12%+2,5%, Другие дефекты в кристаллах практически от= сутствуют.

В примере 4 вводят примесь строн-. ция в количестве 2 мас,%, Изоморфное загрязнение дигидрата хлорида бария атомами стронция в этом случае достигает такой величины, что в кристаллах возникают напряжения гетерометрии, 20 приводящие к образованию расщепленных кристаллов .и к появлению в кристаллах трещиноватости, Таким образом, в кристаллах, слагающих осадок,возникает множество некогерентных границ, 25 которые содержат повышенное по отно-. шению к когерентным и частично когерентным двойниковым границам количест= во различных примесей, увеличивается коэффициент распределения примесей,,р изначально присутствующих в реактиве, что приводит к загрязнению этими примесями кристаллического осадка.

Способ получения кристаллов дигидрата хлорида бария, включающий

35 приг отопление насыщенного раствора с последующим его охлаждением до температуры кристаллизации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения содержания примесей в гото40 вом продукте за счет уменьшения выхода сдвойникованных кристаллов, в насыщенный раствор вводят примесь хлорида стронция в количестве 0,51,0 мас,%. ние в осадке, мас.%

Содер раств мас,%

0,0003 0,0275

0,009

0,0002

0,0003 (исходный реактив)

0,75

2,0

О, 001

0,007

0,0025

0,0119

0,0001

0,0003

0,0005

1,2

13

В таблице представлены данные, подтверждающие зависимость содержания примесей в готовом продукте от количества сдвойникованных кристаллов, Результаты анализа, таким образом, свидетельствуют в пользу того, что содержание примесей в кристаллическом осадке тем меньше, чем меньше в этом осадке содержится двойников (за исключением стронция, снижение концентрации которого не является целью предполагаемого изобретения), и тем больше, чем больше в осадке кристаллических образований с некогерентными границами (расщепленные кристаллы и др.) (см, фиг.1).

ТакиМ образом, примеры 1-8 показывают, что в диапазоне концентраций вводимой примеси стронция 0,5-1% процентный выход двойниковых кристаллов составляет около 15% при удовлетворительном состоянии кристаллов в отношении загрязнения их атомами стронция (нет внешнеморфологнческих проявлений изоморфного вхождения атомов стронция), Выход за границы этого интервала в меньшую сторону приводит к увеличению выхода двойниковых кристаллов, Выход за границу указанного интервала концентраций в большую сторону не приводит к дальнейшему снижению выхода двойниковых кристаллов и в то же время способствует повышению загрязнения кристаллов атомами стронция, которое проявляется на внешней морфологии кристаллов, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1557104

У5 рр

МНЯМ/щРФцщ стрдрщуд щ,%

Составитель Т,Докшина

Техред Л.Олийнык Корректор О,Ципле

Редактор М, Недолуженко

Заказ 695 Тираж .407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101