Способ получения комплексного карбамидсодержащего полииодоиодата металла

СООЭ СОВЕТСНИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН С 01 С 49/1 О,С 22 В 3/00 В 7/13 ЕТЕПЬСТВУ АВТОРСКОМУ 02 о и еличисмеси ра иодит к етющегося фф Использов цией менее 4как выход пр 98,73 и,кром ется более 5 ние кислоты с конХ нецелесообразнодукта становитсятого, в растворе ентр так енее оста Ж железа в виде и а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ П 1 НТ СССР(71) Московский институт тонкой химической технологии(56) Мооре И,Р., Негйцсквоп 7,Н ,1 пог 8. СЬеш., 1985;, 24, В 8, с.1236- 1238.Авторское свидетельство СССР В 1413054, кл. С 01 В 7/.13, 1986,Изобретение относится к способам получения полииодоидатов катионных комплексов железа (11), которые обла-, дают высокой, часто аннэотропной электропроводностью и могут быть использованы, например, в качестве рабочего тела датчиков температуры, давления, направления и т,д.Целью изобретения является повышение качества продукта и. его выхода.Выбор параметров процесса обусловлен особенностями зависимости качества и выхода продукта от различных факторов. Так, оптимальное значение концентрации иодоводородной кислоты 503, В(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КАРБАМИДСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИИОДОИОДАТА МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к получению полииодоидатов катионных комплексов железа (11), Цель изобретения - повышение качества продукта и его выхода. Комплексный карбамидсодержащий ,полииодоиодат железа (11) получают обработкой железосодержащего реагента, в качестве которого используют металлическое железо,оксиды, гидроксиды и/или карбонаты железа, 40-5 Х-ной иодоводородной кислотой с последующим введением,стехиометрического количества карбамида и барботажем воздуха Фе через реакционную смесь со скоРостью 2-20 см /сал реакционной смеси при 0-20 С и молярном соотношении Уе:Н 7=ф1: (6-10), 1 табл,этом случае образуется продукт держанием примесей не более О, с выходом 99,07. (в расчете на водородную кислоту). При сниже концентрации кислоты до 403 ув вается разбавление реакционной водой, входящей в состав раств доводородной кислоты, что прив понижению выхода до 98,83 за с увеличения массы продукта, ост в растворе.3 1507735 гФксакарбамиджелеза (11) . При увеличении концентрации кислоты выше 507 кОнцентрация реакционной смеси растФт, поэтому в дальнейшем ходе процесса образуются более мелкие крис- таллы, адсорбирующие большее количество примесей (более 0,20%). Исп ьзование иодОводородной кислоты с к нцентрацией более 577 нецелесооб р зно, так как для ее получения, напр мер, насыщением азеотропной кислоты г зообразным иодоводородом необходимы дополнительные трудозатраты, а качство продукта резко падает из-за 15 включения примесей в продукт (более 025%), при этой концентрации начинается массовая кристаллизация продукМолярное соотношение Ре;НЗ, равное 20,1;,9, является оптимальным. При этомф 1 одукт содержит 99,80% основного вЕяства, а его выход еоставляет 99,0%.П и использовании молярного соотношея ниже 1:6 в твердую фазу выделяе ся смесь кристаллов комплексногокарбамидсодержащего полииодоиодатажелеза и иодида гексакарбамиджелеза(1), При использовании молярногос отношения выше 1: 10 в твердую фазув еляется смесь кристаллов комплексы го полииодоиодата железа и иода, Во оих случаях увеличивается содержане примесей (более 0,25%).Оптимальная температура процесса 35н 4 стадии барботажа 10 С. При этомпотери иода не превышают 0,5%, а ско"рость процесса кристаллизации достаточно высока (длительность барботажа20 ч). Уменьшение температуры приводат к снижению скорости кристаллизацИи и увеличению длительности процесса. Проведение процесса ниже ОфС нецелесообразно, так как при этом длительность процесса кристаллизации 45превышает 40 ч, кроме того, повышается вязкость реакционной смеси, чтоуХудшает условия роста кристаллов,При повышении температуры потери иода увеличиваются и при 20 С составля ют более 17 от общей массы иода, образующегося при окислении иодоводорОдной кислоты,Оп ти мал ьна 10 см/сл ре э 1 ом потери и не превышают са достаточно я скорость барб акционной смеси ода из реакцион 0,57., а скорост высока (длител тажа 55 При ои смеси процесностьбарботажа 20 ч). При понижении скорости барботажа длительность процессаувеличивается и при скорости менее2 см /сл реакционной смеси превышает 120 ч, При увеличении скоростибарботажа потери иода увеличиваютсяи при скорости более 20 см /сл реакционной смеси превышают 17,Увеличение потерь иода при повышении температуры и увеличении скорости барботажа приводит к выделениюв твердую фазу наряду с полииодоиодатом железа иодида гексакарбамиджелеза(11), что способствует увеличениюпримесей в продукте (более.0,257),П р и м е р.1. 0,56 г металлического железа обрабатывают 25 мл 507 ной Н". при нагревании до прекращениявыделения газообразного водорОда(5 ч). Затем раствор фильтруют дляудаления механических примесей, добавляют 3,6 г карбамида, перемешиваютдо полного растворения карбамида ибарботируют воздух со скоростью0,25 см /с при 10 С в течение 20 ч.Кристаллический продукт отфильтровывают и высушивают в эксикаторе надСаС 1 при комнатной температуре допостоянной массы (5 ч), Выход продукта 10,95 г (99,0% в расчете на Н 3),содержание основного вещества Ре1 СО(ЫНе)аЦ Г "53 составляет 99,80%,Индивидуальность продукта подтверждена данными химического (вычислено:Ре 3,31; 0 15, 06; карбамид 21, 38;60,25%, найдено: Ре 3,29;15, 16; кар бамид 21 31," 1 60, 24%) ирентгенофазового анализа, ИК- и КРспектроскопически.П р и м е р ы 2-16 см, таблицу.Предложенный способ позволяет получить продукт (комплексный карбамидсодержащий полииодоиодатжелеза (1 Ц ) с содержанием основного вещества 99,.807. Содержание примесей не превышает 0,20-0,25%, что в 10-20 раз меньше, чем по способу-прототипу,Размеры кристаллов в среднем составляют 2,0-2,5 мм, в 20-25 раз больше, чем по способу-прототипу, что повышает их эксплуатационные качества.Комплексный карбамидсодержащий полииодоиодат железа (11), получаемый по предлагаемому способу, имеет электропроводность 2,0 10 ф -3,5 1(Г 10 м"-см, что на 1-1,5 порядка выше., чем комХарактеристики процесса Характеристики продукта Пример Обработкакарбамидом Обработка Нг Берботак воздухом Злектропро.водность,Ом см Средниеразмерыкристаллов,еч ОбщаядлиСодерваннеосновного увка,дпиыкодро".укга,Ге-содер- Хонцентнащий ре- рация агент НЗ Й Дп- тель Иолярноеотнощение Ре Темпе- ратура С ПлнтельСкорость,см /с л тель- ность вещест2 ИолярноеотионениеРе:карба.сме ностьч 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 15,5 115 20,5 45,5 99,0 99,0 99,1 99,1 98,8 99,0 99,0 99,0 99,0 З,5 1 О 3,2 10 г,в 1 о г,в 1 о, З,О.1 О, 2,6 1 О З,О 10 2,7 1 О-, 2,6 1 О РеооРеСО,РеОРеоойРеО+Ре ОРезоРе+ РеоГе(ОН)Ре(ОН)зЭапре 16,0 1:6,0 99,80 99,75 99,75 99,)5 99,80 99,75 99,80 99 75 05 0,5 0,5 0 5 го 2 О го 2 О 1.9 1:6 11 16 1:1 О 19 50 57 57 40 5 О 50 г,о о 2 о,г г 5 1.6 16 15 ю 1 О 2,0 г,о г,о 0,5 10 105 15 40,8о0 9 9 от 5,0 1(Г 6,65 и- . 1:6,0ода 120С и Реге 4 Нз Обработческим а стекноме олнчеством и получения 502. чем в случае базового об н и Потери калева сос Электропроводност никеля 2) та (комплекснык полииодоиодатов кобальта ил Составитель Л. Рякинадактор М. Бандура Техред И.Верес лб ор о аказ.5509/2 раж 4 лис ное ВН 1 ЯПИ Государтвеннсго комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород ул,рина 5 150773 плексный карбамидсодержащий полииодоиодат железа (11), получаемый по способу-прототипу.Выход продукта составляет 98 8 990% что в 2,5 раза выше, чем по способу-прототипу, длительность пр оцесса уменьшается до 20,5-115 ч, что в 1,1 - 6 раэ меньше чем по способу- прототипу. 10Дополнительными преимуществами способа являются экономи,чость про" цесса, обусловленная практичегки полным исключением потерь Н 7 и ( в ходе процесса (маточный раствор содер жит не более 0,5% иоДа и Нз и исключение стадии выпаривания раствора, содержащего иодоводородную кислоту при получении иодида железа (11) по способу-прототипу,что помимо исклю чения потерь Н)з улучшает условия труда, снижает категорийность оборудования и помещения и дает экологический эффект. Формула изобретения Способ получения комплексного карбамидсодержащего полииодоиодата металла, преимущественно железа (11), включающий обработку металлсодержащего реагента иодсодержащим реагентом и введение стехиометрического количества карбамида, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью. повышения качества продукта и его выхода, в качестве металлсодержащего реагента используют металлическое железо, оксиды, гидроксиды и/или карбонаты железа, причем железосодержащий реагент обрабатывают 40-57%-ной иодоводородной кислотой при молярном соотношении железа к кислоте 1:(6-10) с последующим барботажем через реакционную смесь воздуха при 0-2 РОС со скоростью 2-20 смз/с л реакционной смеси.