Способ получения гексателлурида натрия

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСГ 1 УБЛИН 5 ц С 25 В 1/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ НО ДЕТ АВ СТВУ и.М ОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАТЕЛ ем взаимодействия АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С,М. Кирова(56) 1. Брауер Г. Руководство по препаративной неорганической хими 1956, с. 224,2Грейвер Т.Н. и др. Селен и теллур. "Металлургия", 1977, с. 75 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ПЛУРИДА НАТРИЯ пут ЯО)11 Т 339 А элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном растворе,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения способа и полученияпродукта, не содержащего других полиформ, в качестве натрийсодержащегосоединения и щелочного раствора используют деоксигенезированный растворгидроокиси натрия концентрацией 0,10,2 М и взаимодействие осуществляютметодом внутреннего электролиза в ди"афрагменном электролизере с ртутнымкатодом и анодом из амальгамы натрияот потенциала катода - 1, 1 В относительно насыщенного каломельного электрода до -1,9 В относительно насыщенного каломельного электрода.1 1 17Изобретение относится к электрохимическим методам получения неоргани"ческих веществ, в частности к способам получения гексателлурида натрия,который может найти применение припроизводстве высокочистого теляура,а также в процессах гидроэлектрометал. лургии, отделения теллура от металлических компонентов.Известен способ получения полител- Олурида натрия,основанный на взаимодей-ствии теллурида натрия с элементнымтеллуром в токе азота 1 13,Однако этим способом удается получить только дителлурид натрия. Крометого, способ весьма трудоемок и непозволяет получить гексателлурид натрия в чистом виде, Процесс ведут п 1;ивысокой температуре (500 С).Известен способ получения гексателлурида натрия в смеси с другимипблиформами путем взаимодействия элементного теллура с натрийсодержащимсоединением в щелочном растворе, В качестве щелочного раствора используют 2жидкий аммиак и процесс ведут принизкой температуре (-33 С) 23.Недостатками известного способаявляются его сложность и невозможность получать гексателлурид натрия30беэ примесей других полиформ,Цель изобретения - упрощение способа и получение продукта, не содержащего других полиформ.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения гек- Исателлурида натрия путем взаимодействия элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном рас.творе, в качестве натрийсодержащегосоединения и щелочного раствора ис Опользуют деоксигенезированный растворгидроокиси натрия концентрацией 0,10,2 М и взаимодействие осуществляютметодом внутреннего электролиза вдиафрагменном электролизере с ртутным катодом и анодом из амальгамы нат.рия от потенциала катода -1, 1 В относительно насыщенного каломельногоэлектрода до -1,9 В относительно на"сыщенного каломального электрода.Использование амальгамы натрия вкачестве анода предотвращает вЫделение на нем кислорода или хлора, способных проникать в катодное отделение и частично реокислять продукты ээвосстановления.Деоксигенизацию щелочи ведут передначалом опыта обработкой щелочного 339 2раствора амальгамой натрия той же. концентрации. При концентрации ще" лочи ниже 0,1 М вследствие снижения электропроводности раствора процесс замедляется, при концентрации щелочи выше 0,2 М до окончания процесса начинается разряд натрия на катоде, что осложняет контроль окончания процесса.Процесс электролиза контролируют с помошью амальгамированного Р микро- электрода, расположенного в растворе, и потенциала ртутного катода при разомкнутой цепи. К моменту окончания процесса потенциал ртутного катода скачкообразно изменяется от -1, 1 до -1,9 В (нас.к.э,), что свидетельствует о начале разряда на нем натрия.Электролиз начинают вести при значении потенциала катода -1,1 В (нас.к.э.), который в течение определенного времени (около 60 мин) остается постоянным. При резком скач- ке потенциала от -1, 1 до "1,9 В (нас.к.э,) процесс прекращают, поскольку в данный момент происходит образование гексателлурида натрия.Последующее ведение процесса при потенциале -1,93 (нас.к.э.) приводит к восстановлению гексателлурида в: монотеллурид. Таким образом, контролируя потенциал от -1,1 В до 1,9 В (нас.к.э.) создают условия, необходи мые для получения гексателлурида натрия.Й р и м е р 1. Электролиз ведут в 2-камерной ячейке с разделением их диафрагмой.В катодную камеру ячейки вводят 10 мл (5=10 см 2) ртути, 50 мл деоксигенезированного 0,1 М раствора гидроксида натрия и 25,5 мг взвеси элементного теллура. В анодную камеру вводят 10 мл 1,57.-ной амальгамы нат" рия (8=10 см ) и 50 мл деоксигенезированного раствора гидрооксида натрия, герметически закрывают камеры пришлифованными крышками с отверстиями для ввода электролнтических ключей, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре, без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Затем осуществляют контроль потенциалов с помощью микроэлектрода, непосредственно у поверхности электрода фиксируют потенциал (-0,9 В) образования теллурида. Далее теллурид реагирует с элементным теллуром с обра3 11 173эованием гексателлурида. В конце процесса потенциал микроэлектрода болееположителен (-0,87 В) и отражает процесс полного превращения теллуридав гексателлурид.В процессе контролируют также потенциал ртутного макрокатода приразомкнутой цепи, после. достижениярезкого скачка потенциала от -1,1до -1,9 В, свидетельствующего об окон чании процесса образования гексателлурида и начале разряда ионов натрияс образованием амальгамы натрия, процесс прекращают,цесс прекращают.15Потенциал ртутного катода (-1, 1 В)с начала процесса восстановления взвеси теллура до практически полного еевосстановления определяется электрохимическими свойствами самой системы.и остается практически неизмененнымидо окончания процесса образования гексателлурида. Далее, как указано выше, начинается разряд ионов натрия,характеризующийся резким сдвигомпотенциала до -1,9 В. 8 Тнраж б 32 Подписное Данные анализа раствора, полученные методом графического интегрирования, свидетельствуют о полном пре вращении элементного теллура в гекса" теллурид с выходом по току 1007. Продолжительность процесса составляет около 1 чП р и м е р 2, В катодную ка- З 5 меру ячейки вводят 10 мл ртути, 5 О мл деоксигенезированного 0,1 М раствора гидроксида натрия и 12,76 мг взвеси элементного теллура, В анодную камеру вводят 10 мл 1,57-ной амальгамы 40 натрия и 50 мл деоксигенезированного раствора гидроксида натрия, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре без наложения внешней ЭДС и без перемешивания, Потенциал ртутного катода при разомкнутой цепи составляет -1, 1 В, Процесс заканчивают после достижения скачка потенциала от -1, до -1,9 В. Дальнейший ход анализа аналогичен примеру 1. 50 Выход по току 1007, продолжительность процесса около 30 мин,П р и м е р 3, В катодную камеру ячейки вводят 10 мл ртути, 50 мл деоксигенезированного 0,М раствора уВНИИПИ Засаз 7157/ 39 4гидроксида натрия и 50 мг взвеси элементного теллура, В анодную камеру вводят 10 мл 1,57-ной амальгамы натрия и 50 мл деоксигенеэированного раствора гидроксида натрия, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре, без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Потенциал ртутного катода при разомкнутой цепи составляет -1, 1 В, Процесс заканчивают после достижения скачка потенциала от -1, 1 до -1,9 В. Дальнейший ход анализа аналогичен примерам 1 и 2. Выход по току 1007, продолжительность процесса около 2 ч.П р и и е р 4, В каждую камеру ячейки вводят 10 мл ртути, 50 мл деоксигенеэированного 0,2 М раствора гидроксида натрия и 100 мг взвеси элементного теллура. В анодную камеру вводят 10 мл 1,57-ной амальгамы натрия и 50 мл деоксигенезированного раствора гидроксида натрия и замыкают цепь, ведут электролиз при комнатной температуре без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Измерение потенциалов аналогично примерам 1-3, Дальнейший ход анализа аналогичен примерам 1-3. Выход по току 1007, продолжительность процесса около 4 ч.Таким образом, предлагаемый электрохимический способ получения гексателлурида натрия отличается простотой и эффективностью и позволяет получать соединение точно заданного состава с выходом по току 1007,. Применение способа исключает громоздкие операции ведения процесса в запаянных ампулах и необходимость осуществлять процесс в токе газа (азота или водо" рода). Предлагаемый способ осуществляется при, комнатной температуре, в отличие от известных способов, которые требуют нагревания реакционной смеси до высоких температур (порядка 500 С и выше) или охлаждения смеси до низких температур (-33 С).Предлагаемый способ, как и известные, может найти применение в неорганической химии как объект научного исследования, а также в технологии получения высокочистого теллура, в металлургии с целью отделения его от сопутствующих компонентов.