Способ получения аммиакатов меди

 

Изобретение относится к неорганической химии vi может быть использовано для получения аммиакатов меди, применяемых в аналитической практике и в производстве печатных плат. Цель изобретения - получение устойчивых аммиакатов меди повышенной чистоты.Аммиакаты меди получают путем смешивания порошка металлической меди и кристаллической соли аммония, взятых в эквивалентных количествах, увлажнения смеси концентрированным водным раствором аммиака при молярном соотношении аммиака и меди (0,24-0,66): 1 и взаимодействии реагентов при перемешивании. Процесс проводят в воздушно-аммиачной атмосфере или полученные аммиакаты меди дополнительно обрабатывают газообразным аммиаком. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 01 G 3/14

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ 4

О

| (5

О (7с

Q1

3> рр, ° ! (21) 4656681/26 (22) 28.02.89 (46) 23.01.92 Бюл. М 3 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) Г.Е.Ревзин, О.И.Ломовский, В.В,Болдырев и Г.И.Язикова (53) 546.562 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1248956, кл. С 01 G 3/14, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКАТОВ

МЕДИ (57) Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано для получения аммиакатов меди, применяемых

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано для получения аммиакатов мсди, которые находят применение при производстве солей меди, катализаторов, используются в аналитической практике и в технологии печатных плат для приготовления медно-аммиачных растворов травления и беспалладиевой металлизации диэлектриков.

Цель изобретения — получение устойчивых аммиакатов меди повышенной чистоты.

Аммиакаты меди получают путем GMeшения порошка металлической меди и кристаллической соли аммония, взятых в эквивалентных количествах, увлажнения смеси концентрированным водным раствором аммиака при молярном соотношении аммиака и меди (0,24 — 0,66);1 и взаимодействии реагентов при перемешивании. Процесс проводят в воздушно-аммиачной,,!Ж, 1706965 А1 в аналитической практике и в производстве печатных плат. Цель изобретения — получение устойчивых аммиакатов меди повышенной чистоты.Аммиакаты меди получают путем смешивания порошка металлической меди и кристаллической соли аммония, взятых в эквивалентных количествах, увлажнения смеси концентрированным водным раствором аммиака при молярном соотношении аммиака и меди (0.24-0,66):1 и взаимодействии реагентов при перемешивании. Процесс проводят в воздушно-аммиачной атмосфере или полученные аммиакаты меди дополнительно обрабатывают газообразным аммиаком. 1 табл. атмосфере или полученные аммиакаты меди дополнительно обрабатывают газообразным аммиаком.

Оптимальные параметры процесса получения аммиакатов меди выбраны по следующим причинам. Только иэоэквивалентные количества меди и соли аммония обеспечивают достижение требуемой чистоты продукта, не загрязненного макроколичествами непрореагировавшего избытка одного иэ компонентов реакционной смеси. Оптимум количества вводимого в реакцию концентрированного водного раствора аммиака установлен экспериментально и обусловлен тем обстоятельством, что химическая реакция между металлической медью и солью аммония протекает с максимальной скоростью в слабо увлажненной сыпучей реакционной смеси. Как при снижении влажности смеси, так и при ее переувлажнении скорос1ь

1706965 щей соли меди

10 реакции образования аммиакатов меди резко снижается вплоть до полного прекращения взаимодействия компонентов в реальном масштабе времени, Экспериментально установлено, что в зависимости от дисперсности металлической меди, молекулярной массы соли аммония и ее плотности (насыпной массы) оптимальная влажность реакционной смеси достигается при введении концентрированного (257;-ного водного раствора аммиака в количестве 0,24-0,66 молей МНз на 1 моль Си.

Время взаимодействия реагентов зависит от величины загрузки и состава реакционной смеси и колеблется от 5 до 25-30 мин при получении от единицы до сотен граммов аммиакатов меди за цикл, Реакция между медью и солью аммония сопрОвождается выделением тепла и разогревом смеси. Окончание реакции определяют визуально по образованию интенсивно окрашенного продукта — от ярко-голубого до темно-фиолетового цвета, не содержащего частиц непрореагировавшей металлической меди.

Идентификацию полученных аммиакатов меди проводят методами химического и рентгенофазового анализа. Продукты реакции представляют собой аммиакаты соответствующих солей меди состава (Cu(NHgx)An, где 2 х< 4, с примесями непрореагировавших исходных реагентов— металлической меди и соли аммония, Выход целевого продукта — аммиаката меди составляет 95 — 99ф> от теоретического по меди. Как правило, получаемые аммиакаты меди лишь частично растворимы в воде. однако после дополнительной обработки продукта реакции газообразным аммиаком или при проведении синтеза в воздушно-аммиачной атмосфере образуются устойчивые аммиакаты, полностью растворяющиеся в воде без гидролиэа. Дополнительную обработку получаемого продукта аммиаком осуществляют либо пропусканием тока газообразного аммиака над продуктом или через его слой, либо выдерживанием продукта в атмосфере аммиака до насыщения продукта аммиаком и образования устойчивого аммиаката меди с моля рным соотношением йНз Cu 4,0.

Синтез в воздушно-аммиачной атмосфере проводится при получении аммиакатов меди в аппаратах с механическим перемешиванием реакционной смеси, например в шнековых смесителях. В этом случае в зону реакции одновременно подаются воздух и газообразный аммиак или воздух, насыщенный аммиаком при барботирова15

55 нии воздуха через концентрированный водный раствор аммиака, При этом насыщение продукта аммиаком происходит непосредственно в процессе синтеза, по окончании которого образующийся продукт представляет собой тетрааммиакат соответствуюПример. В фарфоровой чашке смешивают при комнатной температуре 20 г мсдного порошка марки ПМС-2 и 33, 7 г аммония хлористого (ЧДА), смесь увлажняют 10 плл концентрированного (220 г КНз на

1 л воды) раствора аммиака. Соотношение эквивалентов Cu:NH4CI=1:1, молярное соотношение ИНз:Cu=0,41;1, Смесь перемешивают фарфоровым шпателем до окончания реакции, определяемому по отсутствию в реакционной смеси визуально различных розовых частиц me-,àëëè÷åñêoé меди. Время от начала перемешивания до завершения реакции составляет 10 мин. В процессе синтеза реакционная смесь разогревается.

Полученный продукт, масса которого после охлаждения составляет 56,9 г, по длинным химического анализа представляет собой аммиакат дихлорида меди с молярным соотношением МНз:Cu=2,2 и содержит около 1 непрореагировавшей металлической меди от ее исходного количества, Аммигкгг дихлорида меди частично растворим в воде с образованием раствора сине о цвета и ярко-голубого осадка.

Продукт выдерживают в течение 1 ч в эксикаторе над концентрированным рас твором гммигка. При этом цвет гмп.игкгтг переходит от голубого в интенсивно-сичий. продукт растворяется в воде без осадка, г содержание в нем аммигката возргстгет до молярного соотношения МНз:Си -4,05- 0 10.

По данным рентгенофазного анэлиза полученный продукт идентичен тетргамиикату дихлорида меди, синтезированному взаимодействием дигидрата леди с сухим газообразным аммиаком vl высушенному над едким кали.

Примеры осуществления предлэггемого способа, а также его сопоставление с прототипом представлены в таблице.

Предлагаемый сопособ позволяет получить более широкий ассортимент гммигкатов меди, при этом чистота получаемых веществ повышается, а время их синтеза уменьшается в 1,5-15 раэ по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ получения аммиакатов меди включающий взаимодействие при перемешивании увлажненной смеси метглл 1че ской меди с кристаллической солью аммония, отличающийся ем что. с

1706965 ак:медь, равном (0,24-0.66):1, а взаимодействие ведут в воздушно-аммиачной атмосфере или полученный продукт дополнительно обрабатывают гаэообраэ5 ным аммиаком. целью получения устойчивых аммиакатов меди повышенной чистоты, медь и соль аммония берут в эквивалентных количествах, увлажненную смесь получают обработкой концентрированным водным раствором аммиака при молярном соотношении аммиСостав н сворстеа лродумтое

3 рве нц мм

Состав мс»одное снесм н устоемн лолуненнл емнманатое

Догюттнмтель нме условна сьеФтеза

Оране смнтеаа, мнн

Соль анмонмл

Соотноменме медь: солы нд увламннтель дельное ссотновенне ласса меам, Г

Содереанне лрэт месед,\, от массм лродумта

Состав лолумеммом прод) мта ласса, Г у!мьммесмал Формула

НН Си

Надь Соль

10 Обработав НН1

l0,0 (Cu(NR+)

1 20,0 ННьс1 33,70 т2 1:1 йр lpll

220 с/л

8-10

5,5 0,24:1

10,0 0 ° 44!1

9,8 0,26:1

3.3 0,58:!

1,5 0,66!1

NR y

235 r/л

20-25

20-25

15-20 и

НН,ВУь 16,50 1:2 I:1

HHaSCR 4 79 1:2 1:l

5 5,0

6 2,0 (См(НН,)т7(ЗОН ) 1а0-2,0

15-20 Сннтев °

° тмос4ере НН

Нрототмл

1 20,0 (Cu(NR 1u7CIR 0,2-0,9 31-38 (cu (NR I)u 7s0u 1-5 37-1!

15-20

300-3606,0

6,0 l:4 1:2

1:2 1:2 с

NMuC1 67,40 (NH ), 00ь 83,20

2 20,0

Составитель Л.Попова

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор М,Янкович

Заказ 236 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

2 20,0 ННьСН СОО 48,5? 1:2 1!1

3 20,0 (ННь)с Боь 41,60 1:! I:!

4 32,6 Нн нсуоь 85,20 1ь2 1: I (Cu(NR )ь) (CP СОО)а 0,05 (Си (Нт(т )ь)НОе 0> 5-1, 0 (см(нн!)е7(нарос ) 1,5-2,5 (с (нн!)ь)(вуе)с I 2-2,0

0,5

1,0

2,02,5

2,02,5

2,0»

2iS