Способ получения фторидов сложного состава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 В 9/08 ОПИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТ НТУ 1(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1428700. кл. С 01 Е 11/22; 1988.(4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДОВСЛОЖНОГО СОСТАВА(67) Сухие перекристаллизованные азотнокислые соли бария и лантана или стронция и лантана смешивают с 5-кратным избытком 40-41 ф-ной фтористоводородной кислоты, после отстаивания осадок отделяют, промывают фтористоводородной кислотой и этиловым спиртом, высушивают при 80-100 С и прокаливают при 400-500 С в присутствии фторида аммония в соотношении шихта: МН 4 Е:1, Получают продукты состава 348 аЕ 2-5 аЕз или 343 гЕ 2-9.аЕз, пригодные для изготовления фторидного стекла. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. г мл для фторида бария и 167,1 мл для фторида стронция. Избыток НЕ берется для полноты осаждения двойных фторидов и очистки их от микропримесей металлов. Смесь перемешивают с механической мешалкой тоже иэ фторопластав течение 5-6 ч. Полнота осаждения и очистка фторидов происходит в течение этого времени. После отстаивания маточник декантируют, осадок промывают многократно 3-ным раствором фтористоводородной кислоты для уда-. ления ионов йОз и 2 раза этиловым спиртом для ускорения времени сушки и получения сыпучего порошка. Продукт высушивают при 80-100 С инфракрасной лампой. Сушка при этой температуре позволяет удалить в . основном спирт и воду. Ниже температуры 80 С процесс сушки удлиняется до 48 ч. При повышении температуры выше 100 С продут спекается, теряет сыпучесть, и размеры частиц становятся крупными. После сушки двойные фториды прокаливают при 350- 400 ОС в присутствии фторида аммония в соотношении МеЕ 2 МеЕз;ЙН 4 Е=1:1, ВыИзобретение относится к неорганической химии, а именно к технологии получения фторидов сложного состава, применяемых для получения фторидного стекла в волоконной оптике.Целью изобретения является обеспечение воэможности получения продукта, пригодного для изготовления фторидного стекла.Сущность способа заключается в следующем: сухие перекристаллиэованные азотнокислые соли бария, стронция и лантана, взаимодействуя с 40-41 ф-ной фтористоводородной кислотой, образуют двойные фториды, и за счет избытка НЕ происходит дополнительная очистка продукта,П р и м е р. Сухие перекристаллизованные азотнокислые соли бария в количестве 88,74 г или стронция - 71,74 г и лантана в количестве 21,65 г по стехиометрии помещают в реактор из фторопласта. Наливают 5-кратный избыток от стехиометрически необходимого 40-41-ной фтористоводородной кислоты марки "ссч" в количестве 165,7 ГОСУДАРСТВЕНИЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРбранная температура прокалки необходимадля полного удаления газообразного НЕ.В табл 1 приводятся основные параметры заявляемого способа,После прокэлки состав двойного фторида анализируют химическими, а содержание микропримесей металлов определяютспектральными методами, Содержаниемикропримесей в продуктах (в мас. приведено в табл.2. 10Выбор 40-41-ной фтористоводородной кислоты основан на образовании сложных фторидов в безводном состоянии. Есликонцентрации фтористоводородной кислоты ниже 40 , например 34, то продукт получэется в гидратированном состоянии. Приэтом содержание воды колеблется от 0,8 до1,0 моль. Концентрации НЕ выше 41 ф вызывает затруднение эксперимента ээ счет повышения упругости паров НЕ в растворе, 20В процессе синтеза установлено, чтодля полноты осаждения фторидов, а такжедополнительной очистки от компонентов тяжелых металлов, требуется пятикратйый избыток фтористоводородной кислоты. 25При времени выдержки реагирующихкомпонентов менее 5 ч, например 4 ч, двойные фториды не соответствуют указаннымсоставам. Элементный анализ фторидов показывает следующее(мол. Я, ЗОП ример 1, ЗОВаЕ 2 ЗНЕ.аЕзЗНЕП р и м е р 2, ЗОЗгЕ 2 НЕ.аЕз ЗНЕ;При.удлинении времени выдержки свыше 6 ч химический состав продукта остаетсянеизменным 35При выбраннойтемпературе сушки 80100 ОС из продуктов (пример 1 и 2) удаляютсяспирт и вода, Если высушивание продуктовведется при температуре ниже 80 С, например 70 С, то процесс высушивания удлиня Оется нэ 12 ч, следовательно происходитдополнительное загрязнение двойных фторидов,При высушивании двойных фторидов 45при температуре 70 С в продуктах остаются :следы НЕ. Химический анализ фторидов от. вечает следующим составам.Пример 1,34 Вагз 1,5 НЕ-ЯаЕз1,5 НЕ.Пример 2.348 гЕ 2 1,5 НЕ.БЕэЕз 1;5 НЕ. 50При повышении температуры сушки,например до 120 С, продукты спекэются,теряют сыпучесть и становятся комкообразнымй,В заявляемом способе было показано, 55что выбранная температурапрокалки 350400 С необходима для полного удаления газообразного НЕ.При температуре ниже 350 ОС, например 330 С, удаление газообразного НЕ происходит медленно и неполно. Экспериментально доказано, что при температуре прокалки 330 С во фторидах остаются следы НЕ и продукты отвечаютсоставу (мол. ф),Пример 1,34 ВаЕ 20,5 НЕВ.аЕз 0,5 НЕ.Пример 2,343 гЕ 2 05 НЕ.аЕ 0,5 НЕ, Прокаливание при температуре 400 С дает возможность получить продукты, соответствующие заявленному составу, (мол.):П р и м е р 1. 348 аЕ 2-5 аЕз,П р и м е р 2, 343 гЕз.аЕз.При более высоких температурах,. например 430 С, идет частичный пирогидролиз, что подтверждается дериватографическим исследованием.В табл,З приведены заданные составы двойных фторидов, пригодных для изготовления фторидного стекла, и составы элементов, полученных данным способом, двойных фторидов.Таким образом, данный способ позволяет получить особочистый, мелкокристаллический порошок двбйных фторидов состава 34 ВаР 2-5.аЕз и 248 гЕ 2-9.аЕз, которые являются исходными. материалами для изготовления фторидного стекла.Формула изобретения 1. Способ получения фторидов сложного состава, включающий обработку смеси солей соответствующих металлов фтористоводородной кислотой при перемешивании, отстаивании .реакционной смеси, отделение осадка от раствора, промывку осадка сначала раствором Фтористоводородной кислоты, а затем органическим растворителем, сушку и прокалку продукта, о т л и ч эю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения воэможности получения продукта, пригоднога для изготовления фторидного стекла, в качестве солей берут сухие, предварительно перекристаллиэованные, азотнокислые соли бария и,лантанэ. или стронция и лантана обработку смеси солей ведут 40-413-ной фтористоводородной кислотой с последующей выдержкой реакционной смеси в течение 5-6 ч;2, Способ.по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сушку осуществляют при 80-100 С, а прокалку ведут при 350-400 С в присутствии фторида аммония при массовой соотношении смеси солей и фторидэ аммония, равном 1:1.1820886 Таблица 1 Таблица 2Таблица 3Составитель Г.Дадабаеваактор Т.Никольская Техред М.Моргентал Корректор Н.Гун каз 2039 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Лроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,