Тригидротетрафтороктахлорвисмутат (iii) калия и способ его получения

Формула

1. Тригидротетрафтороктахлорвисмутат (III) калия состава K3[BiCl6] 2KCl K[H3F4] в качестве несобственного сегнетоэлектрика.
2. Способ получения тригидротетрафтороктахлорвисмутата (III) калия, заключающийся в том, что смесь хлорида калия и оксида висмута, взятых при молярном отношении 18 22 1, обрабатывают при нагревании фтористоводородной кислотой до полного растворения, после чего раствор охлаждают и выдерживают при комнатной температуре в течение времени, необходимого для выделения кристаллов целевого продукта.

Описание

Изобретение относится к синтезу новой тройной разногалидной соли класса комплексных галогенидов висмута состава K3[BiCl6] 2KCl K[H3F4]
Соединение указанного состава является несобственным сегнетоэлектриком, первым в классе комплексных галогенидов висмута. Оно прозрачно в видимой области оптического излучения, обладает двулучепреломлением, нелинейными диэлектрическими и акустическими свойствами и может быть использовано для создания различных элементов диэлектроники, в частности как электрооптический материал в средствах записи, хранения и передачи информации оптическими линиями передачи. Статическая диэлектрическая проницаемость кристаллов K6H3BiCl8F4 по направлению оси "а" при Т < 300К, a 10 Диэлектрическая проницаемость по направлению оси "с" обнаруживает аномалию при температуре фазового перехода Тс 130 К и скачкообразное изменение на 30.
Указанное соединение, его свойства и способ получения ранее описаны не были.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
П р и м е р 1. Смесь, состоящую из 16 г KCl и 5 г Bi2О3 (молярное отношение 20: 1), растворяют при нагревании на водяной бане в 30%-ной фтористоводородной кислоте. При этом кислоту НF добавляют к смеси небольшими порциями до полного растворения твердой фазы. Полученный раствор упаривают до полoвины первоначального объема и оставляют для медленной кристаллизации при комнатной температуре. Через 4 ч из раствора выделяются крупные кристаллы, которые отфильтровывают и сушат на воздухе при комнатной температуре. По данным химического анализа, состав кристаллов отвечает формуле K6Н3BiCl8F4.
Найдено, К 29,3; Bi 26,4; Сl 34,8; F 9,1.
Вычислено, К 29,05; Bi 25,9; Сl 35,2; F 9,43.
На дифрактограмме полученного вещества отсутствуют линии исходных компонентов и возможных примесей. Полученное соединение при температуре Тс 130 К показывает несобственный сегнетоэлектрический фазовый переход. В параэлектрической фазе диэлектрическая проницаемость не зависит от температуры и частоты. В сегнетоэлектрической фазе вдоль полярной оси Дебаевского типа релаксационная диэлектрическая дисперсия имеет место в диапазоне частот 105 до 1011 Гц, характеризуемая двумя временами релаксации 1= 1,3 10-9 с и 2= 1,5 10-11 c. Дисперсия в диапазоне частот 105 109 Гц дает основной вклад 40 в статическую диэлектрическую проницаемость. Сегнетоэлектрическая дисперсия в диапазоне от 1 до 80 ГГц дает диэлектрический вклад 10, а =10
П р и м е р 2. Смесь, состоящую из 14,38 г КСl и 5 г Bi2О3 (молярное отношение 18:1), растворяют в 20%-ной фтористоводородной кислоте при нагревании на водяной бане. В дальнейшем все операции проводят, как указано в примере 1. По данным химического и рентгенографического анализа выделенная твердая фаза не отличается от кристаллов, полученных в примере 1, и имеет те же показатели диэлектрической проницаемости и температуру фазового перехода.
П р и м е р 3. Смесь, состоящую из 17,7 г KCl и 5 г Вi2О3 (молярное отношение 22:1) растворяют во фтористоводородной кислоте и проводят дальнейшие операции, как указано в примере 1. По данным химического и рентгенофазового анализа полученная твердая фаза не отличается от кристаллов, полученных в примере 1.
П р и м е р 4. Смесь, состоящую из 18,4 г КСl и 5 г Вi2О3 (молярное отношение 23:1) растворяют в 20%-ной фтористоводородной кислоте при нагревании на водяной бане. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают и сушат при комнатной температуре. По данным химического анализа найдено, К 21,6; Bi 29,1; Сl 44,2; F 4,3. Для K6H3BiCl8F4 вычислено, К 29,05; Bi 25,9; Сl 35,9; F 9,43. В дифрактограмме полученного вещества обнаружены линии К3BiCl6.
П р и м е р 5. Смесь, состоящую из 13,6 г KCl и 5 г Bi2О3 (молярное отношение 17:1), растворяют в 20%-ной фтористоводородной кислоте при нагревании на водяной бане, как указано в примере 1. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают и сушат при комнатной температуре. По данным химического анализа найдено, К 16,4; Bi 55,1; Сl 20,6; F 8,3. Для K6H3BiCl8F4 вычислено, К 16,4; Bi 25,9; Сl 25,2; F 9,4. По данным рентгенофазового анализа в рентгенограмме полученного вещества наряду с линиями целевого продукта присутствуют также линии BiF3.
Таким образом, преимуществом предлагаемого соединения в сравнении с известными комплексными галогенидами висмута являются обнаруженные у него сегнетоэлектрические свойства, что позволяет использовать его для создания различных элементов диэлектроники.
Соединение K6H3BiCl8F в сегнетоэлектрической фазе имеет величину диэлектрической проницаемости ( I 30-70), значительно большую, чем другие известные несобственные сегнетоэлектрики. При Т Тс скачок составляет 30.
Описанные в литературе несобственные сегнетоэлектрики молибдат гадолиния, борациты, тригидроселениты рубидия и натрия, дикадмий-аммоний сульфат и аммонийная сегнетова соль имеют величину диэлектрической проницаемости 1-10 и скачок при температуре фазового перехода 1-10.
Изобретение относится к синтезу новой тройной разногалидной соли комплексных галогенидов висмута состава K [BiCl6] 2KCl K [H3F4], которая является несоответственным сегнетоэлектриком. Статистическая диэлектрическая проницаемость кристаллов K6H3BiCl6F4 по направлению оси "а" при T < 300 K, a= 10. Диэлектрическая проницаемость по направлению оси "с" обнаруживает аномалию при температуре фазового перехода Tс = 130 К и скачкообразное изменение на = 30. Для получения соединения вышеуказанного состава смесь, состоящую из 16 г хлорида калия и 5 г оксида висмута (III) растворяют при нагревании на водяной бане в 20%-ной фтористоводородной кислоте, которую добавляют к смеси небольшими порциями до полного растворения твердой фазы. Полученный раствор упаривают до половины первоначального объема и оставляют для медленной кристаллизации при комнатной температуре через, 4 ч из раствора выделяются крупные кристаллы, которые отфильтровывают и сушат на воздухе при комнатной температуре. По данным химического анализа состав кристаллов отвечает формуле K6H3BiCl8F4. 1 з. п. ф-лы.

Заявка

4056571/26, 14.04.1986

Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР, Вильнюсский государственный университет им. В. Капсукаса

Медков М. А, Давидович Р. Л, Харламова Л. Г, Григас Й. П, Брилингас А. И, Удовенко А. А

МПК / Метки

МПК: C01G 29/00, C04B 35/00

Метки: iii», калия, тригидротетрафтороктахлорвисмутат

Опубликовано: 20.04.1996

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1354614-trigidrotetraftoroktakhlorvismutat-iii-kaliya-i-sposob-ego-polucheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Тригидротетрафтороктахлорвисмутат (iii) калия и способ его получения</a>

Похожие патенты