Способ получения иодноватойкислоты

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 190279 (21) 2738352/23-26с присоединением заявки йо(51) МКл 3 С 01 В 11/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(53) УДК 546. 155-323(088.8) Дата опубликования описания 230581 Г.М.Серебренникова, Л.В.Васильева, И,А,:Кйарща В.К.Малашенкова и Л.Н.Серебрякова(71) Заявите 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДНОВАТОЙ КИСЛОТЫ оторых зеоднородны яв- длиИзобретение относится к способам 1получения иодноватой кислоты, применяемой для выращивания монокристаллов, используемых в качестве модуля"тора лазерных излучений и в другихобластях.,Известен способ получения иодноватой кислоты путем окисления иода перекисью водорода. К водному растворуиодноватой кислоты добавляют йод,перемешивают, добавляют 70-ную перекись водорода каждые 5 мин. После поднятия температуры до 65 оС перекисьдобавляют таким образом, чтобы температура была в пределах 65-75 ОС. 15После того, как раствор становитсяпрозрачным, добавляют новую порциюиода, затем смесь фильтруют и кфильтрату добавляют перекись водорода.Конечный прозрачный раствор выпаривают досуха Ц .Недостатком известного способаявляется применение взрывоопасной.70-ной перекиси водорода. Отечест, венной промышленностью. перекись водорода такой концентрации не выпускается, Кроме того, при упариваниидосуха, вследствие идущих процессовполимеризации молекул иодноватойкислоты, растворы пол; чаются вязкие, 30 дальнейшее упаривание к атруднено и получается н й конечный продукт.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ полученияиодноватой кислоты путем окисления кристаллического иода пергидролью в присутствии азотной кислоты при нагревании до температуры 70 оС в течение 20 ч. Измельченный кристаллический иод и раствор азотной кислоты берут в соотношении 3 , НЙО= 1:1,4 масс.ч., а соотношение 3 . НО берут равным 1:4,5 масс,ч. Полученный раствор упаривают досуха, остаток растворяют в воде, добавляют равный объем азотной кислоты (соотношение )2 . НЙО - 1:1,4 масс.ч,), упаривают до 1/3 первоначального объема и получают кристаллы иодноватой кислоты. Выход конечного продукта, в пересчете на НЗ 0, составляет 60 масс. Ъ Г 23,Недостатками этого способа ляются низкий выход продукта и тельность процесса окисления,Целью изобретения является повыШение выхода продукта до 74-92 масс.Ъи сокращение времени окисления до 6,5-4 ч.Поставленная цель достигается тем, что н известном способе получения иодноватой кислоты, заключающемся в окислении кристаллического 5 иода пергидролью в присутствии азотной кислоты при нагревании с последующим упариванием и кристаллизацией продукта, окисление ведут при соотношении кристаллического иода к азотной кислоте, равном 1:1,7-2,6 и при соотношенйи кристаллического иода к пергидроли, равном 1:5,0-8,3.Отличительными признаками способа являются соотношение кристаллического иода к азотной кислоте и соот ношение кристаллического иода к. пергидроли.Сущность способа заключается н следующем.К водному раствору азотной кисло ты добавляют тонко измельченный кристаллический иод н соотношении 31: НМ 03 - 1:1,7-2,6 масс.ч., смесь нагревают до температуры 500 С и приливают в течение 4-6,5 ч пергидроль в соотно- д 5 шенин. Н 0 = 1:5,0-8,3 масс.ч., поддерживая температуру раствора 65-60 С.Полученный отфильтрованный раствор иоднонатой кислоты упаривают приЗО температуре 75-70 С до плотности 1,75-1, 70 г/см и проводят кристаллизацию с охлаждением до температуры 22 18 оС,Снижен,.е соотношения Д : НМО 3 с 1:1,7 до 1:1,6 приводит к снижению выхода продукта с 74 до 61%, а унели" чение соотношения больше 1:2,6 нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему повышению выхода продукта, 40Снижение соотношения )2; НО с 1:5,0 до 1:4,8 приводит к резкому увеличению времени процесса с 6,5 до 19 ч, а увеличение этого соотношения больше 1:8,3 не приводит к дальнейшему сокращению времени процесса.П р и м е р 1. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 г тонко измель ченного иода, 34 мл концентрированной.азотной кислоты с плотностью 1,42 г/см (соотношение 3: НМО-1 а 2,6 масс.ч,) и 70 мл воды. Содержите сосуда нагревают до й = 50 С и из делительной воронки приливают в течение 4 ч, 140 мл пегидроля с плотностью 1,1122 г/см (соотношение 32 : НОд = 1:7,8 масс.ч.) со скоростью . 35 мл/ч. Пергидроль добанляют таким образом, чтобы температу- ф 0 ра не поднималась выше 60 С. Колкочестно растворившегося иода - 18,4 г. В этом примере процент превращения иода н иодноватую кислоту равен 92 масс.%. 45 Полученный раствор иоднонатой кислоты в количестве 230 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергндроля и упаринают при температуре 70 С (до 1/10 первоначального объема) до появления кристаллической пленки на поверхЪ ности раствора (плотность 1,75 г/см ) затем охлаждают при механическом перемешинании до конечной температуры 18 С, отделяя кристаллы от маточного раствора, Вес кристаллов иоднонатой кислоты - 23,5 г.Выход 92 масс.%,П р и м е р 2. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 г тонко измельченного иода, 24 мл концентрированной азотной кислоты (плотность 1,42 г/см ) при соотношении 3, НМО = 1:1,7 масс.ч и 70 мл воды. Содержимое сосуда нагревают до 50 С и из делительной воронкиоприливают в течение 6,5 ч 90 мл пергндроля с плотностью 1,1122 г/см (соотношение З. НО= 1;5,0) со скоростью - 14 мл/ч, Пергидроль добавляют таким образом, чтобы температура не поднималась выше 65 С. Количество растворившегося иода - 18,0 г.В этом примере процент превращения иода в иоднонатую кислоту равен 90 масс.Ъ.Полученный раствор иодноватой кислоты н количестве 185 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при температуре 75 С ( до 1/8 первоначального объема) до появления. пленки на поверхности раствора (плотность 1,72 г/с 4 затем охлаждают при механическом перемещении до конечной температуры 22 С, отделяя кристаллы от маточногб раствора, Вес кристаллов иоднонатой кислоты - 18,5 г.Выход 74 масс.В.П р и и е р 3. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 г тонко измельчен,ного иода, 24 мл концентрированной азотной кислрты (плотность 1,42 г/см ) при соотношении )р.: НМО = 1:1,7 масс.ч и 70 мл воды. Содержимое сосуда на-. гревают до 50 С из делительной вороноки приливают в течение 4,0 ч 149 мл пергидроля с плотностью 1,1122,г/см (соотношение 3, НО 1 = 1."83 масс.ч) со скоростью37 мл/ч. Пергидроль добавляют таким образом, чтобы температура не подпималась выше 65 С. Количество, растворившегося иода - 18,0 г. В этом примере процент превращения иода в иодноватую кислоту равен 90 масс,Ъ.Полученный раствор иоднонатой кислоты н количестве 235 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при с = 75 С ( - до 1/10 первоначального объема) до появления кристалличес831723 формула изобретения 40 Редактор Н. Лазаренко Соотаеитель Л, СитноваТехред С.Мигунова Корректор В. Бутяга Заказ 3406/41 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кой пленки на поверхности раствора(плотность 1,75 г/см), затем охлаждают при, механическом перемешиваниидо конечной температуры 22 ОС, отделяя кристаллы от маточного раствора.Вес кристаллов иодноватой кислоты -18,5 г.Выход 74 масс.Ъ.П р и м е р 4. Этот пример данс однократным использованием маточного раствора.0В сосуд с гидравлическим эатвоом, с открытым холодильником помеают 18 г тонко измельченного иода.25 мп маточного раствора после кристаллизации (см. пример 2), 17 мпконцентрированной азотной кислотыплотностью 1,42 г/см и 60 мп воды.Содержимое сосуда нагревают до температуры 50 ОС и иэ делительной воронки приливают в течение 4 ч 140 мппергидроля со скоростью 35 мп/ч. 20Пергидроль добавляют таким образом,чтобы температура не превышала 65 еС.Полученный раствор иодноватойкислоты в количестве 235 мл, содержащий 18,4 г растворенного иода,отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при температуре 75 ОС (до 1/10первоначального объема) до появления пленки на поверхности раствора(плотность 1,75 г/см ), затем охлаждают при механическом перемешиваниидо конечной температуры 18 С. Выпавшие кристаллы отжимают на воронке Бюхнера от маточного раствора.Вес кристаллов иодноватой кислоты - .24,7 г.Выход 97 масс,Ъ,Предлагаемый способ получения иодноватой кислоты позволяет:1) Выход конечного продукта увеличить с 60 до 92-74 масс. при увеличении соотношения Э: НМО - 1:(2,6-1,7) масс.ч, вместо соответствующего соотношения 1:1,4 масс.ч. при этом азотная кислота является также высаливающим агентом.2) Время окисления иода сократить с 20 до 4,0-6,5 ч при увеличении соотношения 1 . НО = 1:(8,3- 5,0) масс.ч, вместо соответствующего соотношения 1:4,53) Число стадий получения сократить с шести до трех.4) Выход конечного продукта увеличить до 97 масс.З при использовании маточного раствора, что позволяет исключить образование отходов.Качество иодноватой кислоты зависит от чистоты исходных реагентов: применяя иод "осч-5", пергидроль "осч 15-3", азотную кислоту "осч- -18-4", получают особо чистую иадноватую кислоту, содержание примесей в которойсоставляет, масс.В: 50с 1.10,р Ре с 5 10. Сц с 1 10 РЬ с 110; М с 110; Со с 110 Сг с 5 10; Мп с 1 10. Способ получения иодноватой кислоты путем окисления кристаллического иода пергидролью в присутствииазотной кислоты при нагревании споследующим упариванием и кристаллизацией продукта, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода продукта и сокращениявремени окисления, окисление ведутпри соотношении кристаллическогоиода к азотной кислоте, равном 1: 1,72,6 и при соотношении кристаллического иода к пергидроли, равном15,0-8,3;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3378337,кл.23-85,1604,68.2. Руководство по препаративнойнеорганической химии. Под. ред.Г.Брауэра, М., фИностранная литература", 1956, с. 169-170 (прототип).