Способ получения гидридов щелочных металлов

(23) Приоритет 59068/23,Государственный комите ета Министров СССР У"е 24 публиковано 30,06.76. Бюллетень 53) УДК 541.444:661,8(088,8) елам изобретении и открытий та опубликования описания 23.08.76 72) Авторы изобретения ратов, О. Н, Павло лкин олков и(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ одят к получению образных гидридов воспламеняюшихся реагирующих с восред етал авновесное давлен водорода, атаГидрид ХаН КН КЬН СвН 0 6882 6192 5852 5282 1082 6811482 321 Изобретение относится к области получения неорганических соединений, в частности к производству гидридов натрия, калия, рубидия, цезия, имеющих широкое применение в качестве восстановителей, тазообразователей и исходных вешеств для получения различных соединений.Известны способы получения гидридов натрия, калия, рубидия и цезия путем непо ственного гидрирования расплавленных м лов водородом 11.При проведении реакции гидрирования без перемешивания или размола на поверхности расплавленного щелочного металла образуется корка твердого гидрида, которая почти полностью закрывает доступ водорода к расплавленному металлу. Для обновления поверхности приходится механическим путем разрушить пленку тидрида, что осуществляется непрерывным размолом или,перемешиванием в среде органических растворителей в присутствии различных активирующих добавок 2 - 4.Недостатками указанных способов являются необходимость использования диспергирующих веществ и добавок, загрязняющих гидрид, и продолжительность времени гидрирования щелочного металла, которое даже при температурах 300 в 4 С и давлении водорода до 220 ата и при применении интенсивного размола составляет 1 - 2 час. Известные способы примелкодиоперсных порошк чрезвычайно агрессивных на воздухе и со взрывом 5 Дой. С целью сокращения времени гидрирования,упрощения процесса и получения гидридов натрия, рубидия и цезия в плавленном виде в данном изобретении предлагается реакцию 10 гидрирования расплавленного металла проводить при температурах выше температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений водорода от 33 до 200 ата и при,этом в 10 - 20 раз сократить вовремя по лучения. В полученных гидридах отсутствуютнепрореагировавший свободный металл и органические добавки, вносимые для улучшения реакции, чистота продукта достигает 99,9% (в известных способах не выше 98,5%).20 Температуры плавления гидридов щелочныхметаллов и их равновесные давления водорода представлены в таблице.519393 Формула изобретения Составитель Л. Тахтамышеви Техред Е, Подурушина Корректор И. Позняковская Редактор Т. Горячева Заказ 1955/4 Изд. Мо 1540 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3Приведенные в таблице условия являются граничными - ниже указанных температур нельзя получить плавленых гидридов и гидрирование будет протекать через твердую пленку с указанными выше трудностями, при давлении водорода ниже равновесного образуются гидриды нестехиометрического состава с примесью свободного металла, Осуществление синтеза гидридов прои давлении водорода выше равновесного позволяет получить гидриды стехиометрического состава без примеси свободного металла, Чем на большую величину используемое давление водорода превышает равновесное, тем быстрее при данной температуре протекает процесс пидрирования.П р и мер 1, 25 г натрия загружается в автоклав и нагревается в атмосфере водорода до температуры 646 С, давление водорода при этой температуре поддерживается в диалазоне 140 в 1 ата. Гидрирование заканчивается через 4 мин, что определяется ло прекращеник: падения давления в автоклаве. Полученный пидрид охлаждается в реакторе под давлением водорода до комнатной температуры.П р и м е р 2. Гидрирование 30 г калия протекает при давлении водорода 75 ата и температуре 625 С. Гидрирование заканчивается за 4 мин.Пр и мер 3, 40 г рубидия гидрируют при 588 С и давлении водорода 160 ата. Гидрирование происходит 8 мин.П р и м е р 4. Гидрирование 40 г рубидия протекает прои 588 С, но при давлении водорода в 200 ата, Увеличение давления сокращает время гидрирования до 5 мин.П р и м е р 5. 40 г цезия кидрируют при 534 С, конечное давление водорода составляет 40 ата. Время гидрирования около 5 моин.Выход тидридов металла составляет около 98,5 - 99%, а чистота не менее 98,5/о 1. Способ получения гидридов щелочныхметаллов путем взаимодействия расплавленно 5 го металла с водородом при повышенном давлении, отличающийся тем, что, с цельюсокращения времени тидрирования, получениястабильного плавленого продукта и упрощения процесса, реакцию ведут при температурах1 О выше температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений от 33 до200 ата.2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что, с целью получения тидрида натрия, уеак 15 цию ведут при температуре 6316 - 1670 С и давлении водорода 108 в 1 ата.3. Способ по п, 1, отл и ч а ю щи й с я тем,что, с целью получения гидрида калия, реакцию ведут при температуре 620 в 6 С и дав 20 ленин водорода 68 в 1 ата.4. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью получения гидрида рубидия, реакцию ведут при температуре 586 в 6 С идавлении водорода 148 в 2 ата,25 5. Способ,по п. 1, отличающийся тем,что, с целью получения,гидрида цезия, реакцию ведут при температуре 529 в 5 С и .давлении водорода 33 - 50 ата,зоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. лигач А. Ф., Стасиневич Д. С. Химиягидратов, Химия, 1969, с. 57 - 81 (прототип);35 2. Патент США3595617, кл. 252 - 204,1971;3. Патент ЧССР140145, кл, 121 3/00,1967;4. Патент США3535078, кл. 23 - 204, 40 197 О.