Способ получения оксоиодидов лантаноидов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИК И 31/00, С 01 Р 17/00 51)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН О оземельных ия; процесс уле из кварповышении ростью 15 шением тем град/мин,м. Пат,Крохинр ганиче-2152. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Университет дружбы народовриса Лумумбы(56) Бацанов С.С, и др. Журнал неоской химии, 1983, т. 28, в. 8, с. 2150 Изобретение относится к области химии редкоземельных элементов, а именно к способам получения соединений лантаноидов, которые могут быть использованы в производстве металлогалогенных ламп, а также входить в состав люминофоров.Наиболее близким к заявляемому технологическому решению является метод ударногосинтеза, 8 качестве исходных компонентов авторами используется стехиометрическая смесь из оксида, порошкообраэного металла и йода, Эксперименты по данному способу проводили в стальных цилиндрических ампулах с внеш.ним диаметром 10 мм и внутренним 3 мм, Наполнение осуществлялось с помощью взрывчатого вещества, имеющего скорость детонации 6,5 км/с. Подрыв производили один или два раза без промежуточного вскрытия ампулы.Недостатком этого способа является сложность технического эксперимента(применение взрывчатых веществ), что неприемлемо в лабораторных условиях, и невысокий выход продукта синтеза - оксоиодида лантаноида,Задачей заявляемого изобретения является получение оксоиодидов, лантаноидов И, 1772737 А(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ О ДОВ ЛАНТАНОИДОВ (57) Использование: химия редк элементов, Сущность изобретен осуществляют в герметичной амп цевого стекла при постепенном температуры до 150 со ско град/мин с последующим повы пературы до 350 С со скоростью высокой степени чистоты, не используя метод ударного синтеза, взрывчатых веществи специально сконструированной аппаратуры,Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода конечнога продукта.Укаэанная цель достигается тем, что вспособе получения оксоиодидов лантанои. дов путем взаимодействия оксида, порош- д кообразнога мелкодисперсного металла и йода синтез осуществляют в обычной вакуумированной запаянной ампуле из кварце: вого стекла с постепенным повышениемтемпературы до 150 С со скоростьа 15 4 град/мин и затем до 350 С со скоростью 2 Сд град/мин.Цель достигается также тем, что для получения вещества используют мелкодисперсный порошок металла, полученного путем гидрирования металла и дальнейшим термическим разложении полученного гидрида. Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что с целью упрощения технического оформления, синтез осуществляют в вакуумирьванной запаянной ампуле из кварцево 177273710 15 20 25 30 40 50 55 го стекла путем постепенного нагревания до 350 С, причем используется мелкодисперсный порошок металлических лантаноидав, что значительно сокращает время проведения синтеза и понижает температуры процесса.Экспериментально установлено, что температура разложения аксоиодидав лантаноидов примерно 350 ОС.Способ осуществляют следующим образом.Стехиометрическую смесь парошкоабразного металлического лантаноида, предварительно гид риро ванного и дегидрираванного, металлического йода и оксида того же металла, приготовленную в "сухом" боксе, помещают в обычную кварцевую ампулу (талщина стенок 0,8 мм) с 30%-ной степенью заполнения,Ампулу вакуумируют и запаивают, Синтез ведут в течение 3 ч, постепенно повышая температуру до 150 С со скоростью 15 град/мин, затем до 350 С со скоростью 2 градмин и дают медленно остыть вместе с печью. Важно использовать мелкодисперсный металлический порошок лантаноидов, полученный путем гидрирования металла, в противном случае реакция идет не до конца, образуется смесь, состоящая иэ трииодида и оксида лантанаида, Вскрытие ампулы осуществляют в "сухом" боксе в атмосфере инертного газа.Полученные оксаиодиды окрашены в цвета, характерные ионам трехвалентных лантаноидов. Выход продукта - 100%. Индивидуальность и чистота синтезированных оксаиодидов были подтверждены химическим анализом, ДТА и РФА.П р и м е р 1. Стехиометрическую смесь, состоящую из мелкадисперснаго парашка металлического лютеция, полученного путем гидрирования и в результате дальнейшего термического разложения в вакууме гидрида лютеция (с размером частиц до 10 мк, в количестве 2,1856 г), металлического йода (марки ОСЧ, в количестве 4,7556 г) и оксида лютеция (марки "1 цО", в количестве 4,9707 г), приготовленную в "сухом" баксе, помещают в кварцевую ампулу(толщина стенок 0,8 мм), с 30-й степенью заполнения. Ампулу вакуумируют до остаточного давления 102 мм рт.ст., запаивают. Смесь тщательно перемешивают, Синтез ведут в течение 3 ч, постепенно повышая температуру да 350 С в указанном выше режиме, затем дают медленна остыть вместе с печью. Вскрытие ампулы осуществляют в "сухом" боксе в атмосфере азата, Выход синтезированного оксоиодида лютеция - 100%. Анализ и характеристика продукта.Полученный оксоиодид лютеция - беловата-серого цвета, Содержание иона Ы определяли трилонометрическим титрованием при рН = 5,4 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого, а связанный йад определяли аргентометрическим титрованием по методу Фальгарда.Содержание. мас,% (.цз Теоретическое 55,04 39,92 Найдено анализам 55,03 39,90 Дериватограмма разложения синтезированного. оксаиодида лютеция показала, что потеря массы точно соответствовала протеканию реакции:21 ц 01 + 1/2 02 ЬаОз+2Данные РФА: получен оксоиодид лютеция, кристаллиэующийся в структурном типе РЬЕС, с параметрами решетки а = 3,853 В, с = 9,163 А.П р и м е р 2, В условиях примера 1 синтезируют оксоиадид лютеция из оксида лютеция, элементарного йода и металлического лютеция в виде стружки, взятых в стехиометрических количествах. При вскрытии ампулы - конечный продукт синтеза серовата-коричневого цвета, представляющий собой смесь оксоиодада (до 25%), трииодида, оксида и непрареагировавшего металла, что установлено на основании данных рентгенафазового и кристаллооптического методов анализа.П р и м е р 3, В условиях примера 1 синтезируют оксоиадид лютеция из оксидалютеция, элементарного йода и палидис. перснаго порошкообразного лютеция с размером частиц порядка 0,1-1,0 мм, взятых встехиометрических количествах. Конечный продукт синтеза - светло-коричневого цвета, представляющий собой смесь аксоиодида (50-60 Я трииадида и оксида лютеция,чта установлена на основании данных РФАи кристаллооптического анализов,При получении однофазового продуктасинтеза - оксоиадада лютеция в примерах 2и 3 необходимо увеличить температуру ивремя синтеза.Таким образом, изобретение позволяетне талька значительно упростить технологический процесс получения оксоиодидов лантаноидов в прототипе, но и найти оптимальный размер частиц металлов для получения аксаиодидав лантаноидов, что значительна сокращает время проведения синтеза при относительно невысоких температурах,Ф ормула из обрете н и я Способ получения оксоиодидав лантаноидов путем приведения в контакт оксида, порошкообразного металла и йода в герме1772737 Составитель А,ДудареваТехред М,Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор . Заказ 3843 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 тичной ампуле. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода конечного продукта и упрощения процесса. используют мелкодисперсный порошок металла. полученный в результате гидрирования и дегидрирования, ампула выполнена из кварцевого стекла, а приведение в контакт осуществляют при постепенно повышении температуры до 150 С со скоростью 15 град/мин с последующим повышением тем пературы до 350 С со скоростью 2град/мин,