Способ получения фторида мышьяка iii

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 28/ Ц 5 С Т ПИСА Е ИЗОБ К АВТОР Изобретен ной химии и мо синтеза фторид В совреме для получения ганических вещ мышьяка, С за АэРз аппара связано в перву ностью как пр ществ, так и поСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский государственный технический университет(56) Г.Брауэр. Руководство по неорганическому синтезу, т,1, М,: И-Л, с,239 - 240,Краткая химическая энциклопедия подред, И,Л.Кнунянца, т,3, М,: Советская энциклопедия, 1964, с,351,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДАМЫШЬЯКА (1111(57) Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получе ния фторида мышьяка (111), которь,й может быть использован в качестве реагента для получения органических и неорганических веществ. Для получения фторида мышьяка ( 1) в реакцииную камеру, выполненную из кварцевого стекла в виде двух сосудов, соединенных трубкой, загружали Аз (марки В-З) и (-СЕ 2-СР 2-1 л (фторопласт), плотностью 2 15 г/см и герметизировали. Сосуд с комге относится к препаративжет быть использована для а мышьяка (11),хной препаративной химии многих органических и неореств применяются фториды уществующие методы синтетурно сложны и опасны, Это ю очеоедь с высокой токсичлменяемых для синтеза веодуктов реакции. понентами шихты нагревали до температуры 450 - 480"С (пиролиз политетрафторэтилена начинается при температуре выше 4150 С и ускоряется при дальнейшем повышенли температуры и выдерживали в течение 24 ч. Образующийся газообразный Азиз, конденсировали в сосуде, в котором с помощью охладите ьной смеси (лед-вода) поддерживалась температура 00 С, и отпаивали, Выход Азиз в расчете на мышьяк - 87 - 89;4. Использование предлагаемого способа синтеза фторида мьшьяка (1) обегпечивает по сраг:Чехию с прототипом следующие преимушества; упрощение аппаратурного оформления процесса за счет замены химически активного газообразного Ф-,ора твердым химически стойким по имером(-СР 2-С."2-)п, за счет сокращения числа операций, необходимых,".ри работе с газообразным фтором. Повышение безопасности процесса за счет замены высокотоксичного и взрывоопасного газообразного фтора химически инертным полимером (-СГ 2-СР 2-)п, где 5000и20000,Известен способ получения фторида мышьяка (111), включающий загрузку мышьяксодержащего соединения Аз 20 з в реакционную камеру, нагревание камеры до 140 С, введение в камеру безводного НР, отвод фторида мышьяка (1 Ц из реакционной камеры и его конденсацию.Однако получение фторида мышьяка (111) с использоганием высокотоксичных соединений Аз 2 ОЗ и НГ требует специальной аппаратуры и тщательного соблюдения мер предосторожности, 177028150 55 В известном способе реакцию Аз 20 з с НЕ приходится проводить в приборе, изготовленном целиком из железа, т.к. безводный НЕ самопроизвольно вступает в реакцию со многими веществами уже при комнатной температуре. Полученный таким методом Аэ 2 Ез требует очистки с помощью серной кислоты и повторной перегонки, что значительно затрудняет технологию его получения;Кроме того, Аа 20 з и НЕ - сильнодействующие яды. Яары НЕ разрушают верхние дыхательные пути, вызывают хроническое отравление образующимся ионом фтора - протоплазменным ядом, действующим на ферменты. Предельно допустимая концентрация этих веществ в воздухе составляет5 10 мг/л.Известен способ получения фторида мышьяка (1 1), включающий загрузку элементарного мышьяка в реакционную камеру, введение в камеру фтора, нагревание камеры, отвод фторида мышьяка (111) из реакционной камеры и его конденсацию.Однако способ получения мышьяка (11) из элементарных мышьяка и фтора аппаратурно сложен и чрезвычайно опасен,Из-за высокой химической активности фтора при работе с ним приходится отказываться от приборов и аппаратуры, выполненных из стекла и кварца. Приборы изготовляют из никеля и меди, устойчивых по отношению к фтору при температурах 200 - 300 С вследствие образования защитной пленки из фторидов, Но эти материалы могут мгновенно разрушаться в присутствии следов масла, влаги, окалины.В связи с экзотермическим характером реакции мышьяка с элементарным фтором всегда следует также считаться с возможностью взрывного протекания процесса. Технология усложняется и тем, что фтор перед фторированием следует пропускать при 350 С через никелевую трубку для разложения взрывоопасных примесей, состав которых до сих пор неизвестен.Кроме того, фтор чрезвычайно ядовит (предельно допустимая концентрация в воздухе составляет 2 10 мг/л, оказывает действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей, легкие, центральную нервную систему и другие органы, Контакт с кожей вызывает труднозаживаемые ожоги. Работу с фтором следует проводить в условиях сильной вентиляции с применением средств индивидуальной защиты.Целью изобретения является упрощение аппаратурного оформления и повышение безопасности процесса полученияфторида мышьяка (111). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Для достижения поставленной цели вспособе получения фторида мышьяка (111),включающем взаимодействие мышьяка сфторсодержащим реагентом при нагревании с последующим отводом газообразногопродукта и его конденсации, элементарныймышьяк подвергают взаимодействию с политетрафторэтиленом (-СЕ 2-СЕ 2-)п, где ивколичество звеньев цепи(5000и 5 20000),при температуре 450 - 480 С с последующейвыдержкой реакционной смеси при этойтемпературе в течение 24 час,Использование в качестве фторирующего компонента шихты политетрафторэтилена упрощает аппаратурное оформлениеполучения фторида мышьяка (111) и значительно повышает безопасность процесса.Принципиальное отличие предлагаемойоперации фторирования мышьяка политетрафторэтиленом (СЕ 2-СЕ 2-)п, наиболее химически стойким материалом из всехизвестных, от применяемой в прототипе сиспользованием мышьяка и газообразноговысокотоксичного фтора, заключается втом, что нагревание смеси твердых нетоксичных веществ - мышьяка и (-СЕ 2-СЕ 2)п до450-480 С в запаянной реакционной камере, выполненной из кварцевого стекла, приводит к образованию фторида мышьяка (111)и нетоксичного углерода, в результате чегозначительно упрощается лппаратурноеоформление и повышается безопасностьпроцесса.Отличительный признак является существенным и позволяет достичь поставленной цели.П р и м е р 1. Для получения 20 г фторидамышьяка (11) в реакционную камеру, выполненную из кварцевого стекла в виде двухсосудов, соединенных трубкой, загружали11,3598 г мышьяка и 11,3724 г политетрафторэтилена и герметизировали, Сосуд с компонентами шихты нагревали дотемпературы 450 С и выдерживали в течение 24 часов. Образующийся газообразныйпродукт АэЕз конденсировали во втором сосуде, в котором с помощью охладительнойсмеси (лед-вода) поддерживалась температура 0 С, и отпаивали, Выход АзЕз в расчетена мышьяк составляет 87%.П р и м е р 2. Для получения 20 г фторидамышьяка (1) в реакционную камеру, выполненную из кварцевого стекла в виде двухсосудов, соединенных трубкой, загружали11,3598 г мышьяка и 11,3724 г политетрафторэтилена и герметизировали. Сосуд с компонентами шихты нагревали дотемпературы 470 С и выдерживали в течение 24 часов. Образовавшийся газообразный продукт АэЕз конденсировали во":".70281 30 40 45 50 Составитель А,ДемидовРедактор Г.Бельская Техред М.Моргентал Корректор А.Воровин Заказ 3709 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 втором сосуде, в котором с помощью охладительной смеси (лед-вода) поддерживалась температура 0 С, и отпаивали. Выход Азиз в расчете на мышьяк составляет 89;ь,П р и м е р 3. Для получения 20 г фторида мышьяка (11) в реакционную камеру, выполненную из кварцевого стекла, в виде двух сосудов, соединенных трубкой, загружали 11,3597 г мышьяка и 11,3724политетрафторэтилена и герметизировали, Сосуд с компонентами шихты нагревали до температуры 480 С и выдерживали в течение 24 часов, Образовавшийся газообразный продукт Азиз конденсировали во втором сосуде, в котором с помощью охладительной смеси (лед-вода) поддерживалась температура 0"С, и отпаивали, Выход Азиз в расчете на мышьяк составляет 89.Использование предлагаемого способа синтеза фторида мышьяка (111) обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:Упрощение аппаратурного оформления: за счет замены химически активного газообразного фтора твердым химически стойким полимером (-СЕ 2-СРг), за счет сокращения числа операций, необходимых при работе с газообразным фтором, за счет 5 упрощения оборудования и мер предосторожности, необходимых при работе с газообразным фтором. Повышение безопасности процесса за счет замены высокотоксичного и взрывоопасного фтора хи мически инертным политетрафторэтиленом(- С Е 2-С Р 2-) л. Формула изобретения Способ получения фторида мышьяка 15 (1), включающий взаимодействие элементарного мышьяка с фторсодержащим реагентом при нагревании, отвод газообразного продукта и его конденсацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 20 упрощения аппаратурного оформленияпроцесса и повышения его безопасности, мышьяк подвергают взаимодействию с политетрафторэтиленом при температуре пиролиза последнего.25