Способ получения гидроксокарбоната хрома (111) и натрия

 

Изобретение относится-, к технологии получения хромовых соединений и касается получения нового вещества - гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, используемого в качестве сырья для получения дубителя и соединений трехвалентного хрома..Способ получения вещества заключается во взаимодействии хромнсульфата натрия с раствором соды при температуре кипения реакционной смеси до рН 7,8-8,8. 3 табл., I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1П

1 А1 (511 4 С О1 G 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4018468/23-26 (22) 29,11.85 (46) 23,01.88. Бюл. Р 3 (72) В.И.Дейнеженко, В.М.Масалович, О.В.Каторина, С.П.Кононова, В.Н.Ведерникова, А.А.Ваулина, Л.А.Колесникова и В.М.Секираж (53) 661.876 (088.8) (56) Роде Т.В. Кислородные соединения хрома и хромовые катализаторы.—

М.: Изд-во АН СССР, 1962, с. 82-83.

Encyclopedia of Chem., Techn., 1964, ч. 5, р. 493, . (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСОКАРБО-

НАТА ХРОМА (III) И НАТРИЯ (57) Изобретение относится.,к технологии получения хромовых соединений и касается получения нового вещества — гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, используемого в качестве сырья для получения дубителя и соединений трехвалентного хрома. Способ получения вещества заключается во взаимодействии хромисульфата натрия с раствором соды при температуре кипения реакционной смеси до рН 7,8-8,8.

3 табл., 1 ил.

1368651

Изобретение относится к технике получения хромовых соединений, в частности нового соединения — гидроксокарбоната хрома (ХХХ) и натрия формулы УаСт(ОН) СО 2 0ФО,1Н О, используемого в качестве сырья для получения дубителя и в качестве исходного материала для получения соединений трехвалентного хрома.

На чертеже приведены полосы поглощения карбонат-иона на ИК-спектре (кривая 1) и спектр механической смеси NaHCO> и Сг(ОН) (кривая 2).

Пример 1. К раствору 44,2 r соды (Na) в 300 r воды. добавляют

100 г хромисульфата натрия, содержащего 10,9X Cr (III) и 69К S04, перемешивают, нагревают до кипения и выдерживают до достижения рН 7,8. В результате реакции цвет суспензии изменяется от светло-зеленого к серозеленому и далее к сиреневому. Целевой продукт отделяют фильтрованием, промывают водой и сушат при 80 С.

При этом получают 42,9 г гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, содержащего, : Cr 25,4; СО 28,1; Na

10,9> Н О 17,7; 804 1,0, что соответствует формуле NaCr(OH)

Наличие соединения, отвечающего формуле, подтверждается тем, что при промывке большим..избытком воды соотношения между Cr СО и Na в осадке

1 .остается постоянным.

Пример 2. К раствору 45,4 r соды (Na CO ) в 250 r воды. добавляют ъ

100 r хромисульфата натрия, содержащего 10,9X Cr и 69 80, перемешивают, нагревают до кипения и выдерживают до достижения рН 8,8.

Целевой продукт отделяют фильтрованием, промывают водой и сушат при

80 С. При этом получают 42,5 r гидроксокарбоната хрома (ХХХ) и натрия, содержащего, : Cr 25,6; СО 29,0>

Na 11,5; Н О 16,6; S04 0,1, что соответствует формуле NaCr(OH) (CO))<

íl,9H О. Фильтрат содержит 0,005

Cr (III).

Количество вводимой в раствор соды натриевой соли хрЬмисерной кислоты влияет на полноту протекания процесса, чистоту получаемого продукта.

Молярное соотношение соды и хромисульфата натрия связано с величиной рН. При недостатке соды (избытке натриевой соли хромисерной кислоты, рН < 7 8) разложение происходит не полностью, отношение (Na:CO ):Cr Л .

Этот продукт не разлагается полностью серной кислотой с получением раствора основного сульфата хрома. При избытке соды (недостатке натриевой соли хромисерной кислоты, рН ) 8,8) происходит потеря хрома с фильтратом в виде хромита натрия. Целевой продукт за-

10 грязнен примесью соды, которая трУдно вымывается, отношение (Na:СО ):Cr>

>1.

В табл.! приведены результаты химического анализа полученного соеди1." нения в интервале рН 7,8-8,8.

При ИК-спектроскопическом исследовании гидроксокарбоната хрома (III) и натрия установлено, что представленные образцы являются комплексным

20 соединением. Роль лигандов выполняют группы CO, ОН и возможно Н О .

Комплексообразователь Cr . Карбонат+з ион координирован бидентатно, о чем свидетельствуют полосы поглощения его на ИК-спектре (кривая 1), В табл .2 приведены результаты ИКспектроскопического изучения образца гидроксокарбоната хрома (III) и натрия.

30 Расщепление и появление достаточно интенсивной 1 в спектре говорит о присутствии ОН-группы. Пблоса

l поглощения 930 см относится к де;формационному, колебанию ОН-группы.

Спектр механической смеси NaHCO и Cr(OH), содержит такое же количество Na, Cr и СО, как и гидроксокарбонат хрома (III) и натрия.

Спектр полностью совпадает со спект40 ром NaHCO>, Полосы поглощения Сг(ОН) на фоне поглощения NaHCO не видны.

Таким образом, с учетом данных хи. мического анализа и ИК-спектроскопического исследования подтверждено по45 лучение комплексного соединения гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, состав которого может быть выражен

Формулой maCr (OH) -СО 2,0+0,1Н О.

Основным отличительным свойством

50 полученного соединения, отвечающего формуле NaCr(HO) CO> 2,0+0,1H О, по сравнению с известным гидроксокарбонатом хрома, полученным обработкой водорастворимых солей хрома (III)

55 карбонатами, является его устойчивость к окислению кислородом воздуха и парами воды.

В табл.3 приведены результаты растворимости гидроксокарбонатов хро

Табднца !

РН

Содерианне компонентов

Формула соеднненна

Cr

l ) На

Н,O И,Д иас еХ ) м,д, мас.Z мас.Х ) м,д. ас.Х

28,1 0,96 17,7 2, !О Ивсе (ОН) С09 2,1H„O

7,8 10,9 0,97 25,4 1,00

8,2 II 2 0,99 25,5 1,00 - 28,8. 0,98 17,5 2,00 HaCr(OH)gCOy ° 2,OHIO

8,5 11,3 1,00 25,5 . 1,00 28,6 0,97 17,3 2,00 HaCr(OH)qCOg 2 ОН О

8,8 . 11,5 1,02 25,6 1,00 29,0 0,99 16,6 ° 90

NaCr(0H) 9Н 0

Таблица 2

Полоса погло Отнесение Группа щения, см

COOç

720

С0

840

930

СО

1092

СО

1360

1520

1 635. но

Э 13686 ма в серной кислоте s зависимости от условий хранения, получения, сушки

Н2804 (молярное отношение - — — 1,5) .

При температурной обработке полученного продукта вплоть до 200 С отношение СО к Cr остается практически постоянным. Полученный продукт в течение 1О мес сохраняет способность растворяться в серной кислоте с получением дубителя, Присутствие натрия в гидроксокарбонате хрома в эквимолярном отношении к хрому повышает устойчивость этого соединения к термической обработке и тем самым способствует сохранению его химической активности.

Формула изобре тения

Способ получения гидроксокарбоната хрома (Zrr) и натрия формулы

ЦаСг (0И)„С05 2, О+О, 1 Н 0 заключающийся во взаимодействии храмисульфата натрия с раствором соды при температуре кипения реакционной смеси до рН 7,88,8 с последующим отделением, промывкой Й сушкой осадка продукта.

1368651

Таблица 3 е, С

Характеристика получаемого продукта

° Продуктт

Навеска, r

Известный Свежеприготовленньй 25 8,5 18,8 20

25 Растворяется на 80%

100 Полностью растворяется

25 8,5 18,8 5. 20 100 Растворяется на 85Х

8,5 18,8

Хранившийся неделю 25

Высушенный при комнатной температуре 1 2 2),1 22,4 30 100 Растворяется на 70Х

Высушенный при 60 С 9 26,3 20,9

30 100 Растворяется на ЗОХ

22 10»5 20 4 5

25 Полностью растворяется

Высушенный при комнатной температуре 11 22,0 21,4 )5

25 То же

Высушенный п) и 80 С 9 25,5 20,3 20

25 -"Условия. получения, хранения, сушки гидроксокарбонатов хрома

Предлагаемый Влажный, хранившийся 10 мес

Содержание хрома, Х

Добавлено

32Хной

Н 804

Время взаимодей-. ствия мин

l 3,6865!

Составитель Г.Гуменюк

Редактор H.Áîáêîâà Техред М.Ходанич Корректор.И,Муска

Заказ 276/39 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4