Способ получения гидридов щелочных металлов

 

!! !! 5I 9393, 1

1

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свчд-ву (22) Заявлено 12.09.74 (21) 2059067/23 (51) М. Кл. С 01Â 6/04 с присоединением заявок №№ 2059068/23, 2061568/23, 2061569/23 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР по делам изобретений Опубликовано 30.06.76. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 541.444:661.831 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 23.08.76 (72) Авторы изобретения О. А. Скуратов, О. Н. Павлов, И. В. Волков и В. И. Данилкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИДОВ

ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Температура плавленйя, С

Равновесное давление водорода, ата

Гидрид

NaH

KH

RbH

CsH

688+ 2

619+2

585 2

528 2

108 2

68+ 1

148 2

32 1

Изобретение относится к области получения неорганических соединений, в частности к производству гидридов натрия, калия, рубидия, цезия, имеющих широкое применение в качестве восстановителей, тазообразователей и исходных веществ для получения различных соединений.

Известны способы получения гидридов натрия, калия, рубидия и цезия путем непосредственного гидрирования расплавленных металлов водородом (1).

При проведении реакции гидрирования без перемешивания или размола на поверхности расплавленного щелочного металла образуется корка твердого гидрида, которая почти полностью закрывает доступ водорода к расплавленному металлу. Для обновления поверхности приходится механическим путем разрушить пленку тидрида, что осуществляется непрерывным размолом или,перемешиванием в среде органических растворителей в присутствии различных активиру ющих добавок (2 — 4).

Недостатками указанных способов являются необходимость использования диспергирующих веществ и добавок, загрязняющих гидрид, и продолжительность времени гидрирования щелочного металла, которое даже при температурах 300 †4 С и давлении водорода до

220 ата и при пр|именении интенсивного размола составляет 1 — 2 час.

Известные способы при водят к получению мелкодисперсных порошкоо бразных гидридов черезвычайно агрессивных, воспламеняющихся на воздухе и со взрывом реагирующих с во5 Дой.

С целью сокращения времени гидрирования, упрощения процесса и получения гидридов натрия, рубидия и цезия в плавленном виде в данном изобретении предлагается реакцию

10 гидрирования расплавленного металла проводить при температурах выше температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений водорода от 33 до 200 ата и .при,этом в 10 — 20 раз сократить время .по15 лучения. В полученных гидридах отсутствуют непрореагировавший свободный металл и органические добавки, вносимые для улучшения реакции, чистота продукта достигает 99,9% (в известных способах не выше 98,5%).

20 Температуры плавления гидридов щелочных металлов и их равновесные давления водорода представлены в таблице.

519393

Фор мул а изобретения

Составитель Л. Тахтамышеви

Техред Е. Подурушинв Корректор И. Позняковская

Редактор Т. Горячева

Заказ 1955/4 Изд. № 1540 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Приведенные в таблице условия являются граничными — ниже указанных температур нельзя получить плавленых гидридов и гидрирование будет протекать через твердую пленку с указанными выше трудностями, при давлении водорода ниже равновесного образуются гидриды нестехиометрического состава с примесью свободного металла. Осуществление синтеза гидридов прои давлении водорода выше равновесного позволяет получить гидриды стехиометрического состава без примеси свободного металла. Чем на большую величину используемое давление водорода превышает равновесное, тем быстрее при данной тем пературе протекает процесс пидрирования.

П р и мер 1. 25 г натрия загружается в автоклав и нагревается в атмосфере водорода до температуры 646 С, давление водорода при этой температуре поддерживается в диапазоне 140 — 145 ата. Гидрирование заканчивается через 4 мин, что определяется по прекращеник. падения давления в автоклаве. Полученный пидрид охлаждается в реакторе под давлением водорода до комнатной температуры.

Пример 2. Гидрирование 30 r калия протекает при давлении водорода 75 ата и температуре 625 С. Гидрирова ние заканчивается за 4 мин.

Пр и мер 3. 40 г рубидия |гидрируют при

588 С и давлении водорода 160 ата. Гидрирование происходит 8 мин.

Пример 4. Гидрирование 40 г рубидия протекает прои 588 С, но при давлении водорода в 200 ата. Увеличение давления сокращает время гидрирования до 5 мин.

При мер 5. 40 г цезия кидрируют при

534 С, конечное давление водорода составляет

40 ата. Время гидрирования около 5 моин.

Выход гидридов металла составляет около

98,5 — 99 /о, а чистота не менее 98,5 /о.

1. Способ получения гидридов щелочных металлов путем взаимодействия расплавленного металла с водородом при повышенном давлении, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени тидрирования, получения стабильного плавленого продукта и упрощения процесса, реакцию ведут при температурах

1р выше температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений от 33 до

200 ата.

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью получения тидрида натрия,реак15 цию ведут при температуре 63i6 — 670 С и давлении водорода 108 †1 ата.

3. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью получения гидрида калия, реакцию ведут при температуре 620 †6 С и дав20 ленин водорода 68 †1 ата.

4. Способ по п, 1, о тл и ч а юли и с я тем, что, с целью получения гидрида рубидия, реакцию ведут при температуре 586 †6 С и давлении водорода 148 †2 ата.

25 5. Способ.по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения;гидрида цезия, реакцию ведут при температуре 529 — 550 С и .давлении водорода 33 — 50 ата. зо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. лигач А. Ф., Стасиневич Д. С. «Химия гидратов, «Химия», 1969, с. 57 — 81 (прототип);

35 2. Патент США № 3595617, кл. 252 — 204, 1971;

3. Патент ЧССР № 140145, кл. 12i 3/00, 1967;

4. Патент США № 353507i8, кл. 23 — 204, 40 197 0.

Способ получения гидридов щелочных металлов Способ получения гидридов щелочных металлов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химии гидридов металлов и может быть использовано, например, для аккумулирования водорода в химически связанном состоянии
Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при гидрировании металла, в частности магния

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при гидрировании металла, в частности магния. Способ получения порошков гидрида магния в плазме высокочастотной дуги заключается в диспергировании порошка Mg в присутствии катализатора Ni в потоке гелия и водорода в плазме высокочастотной дуги, где синтез проводят в камере, имеющей металлическую перегородку, разделяющую объем камеры на область образования частиц магния, в которую подают гелий, и область гидрирования частиц магния, в которую подают водород, и осуществляют синтез при давлении гелия и водорода от 0.12 до 0.6 МПа. Техническим результатом изобретения является повышение количества гидрированного магния (до 98% MgH2) в процессе плазмохимического синтеза за счет механического разделения области образования частиц магния от области, в которой происходит гидрирование. 5 пр., 2 ил.
Наверх