Способ получения дигидрата трех-замещенного ортофосфата меди

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ИЯЛЬСИУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Завалено 170975 (21) 2173241/23-26 (53)М. Кл.

Сеез Сее®тскнк

Сециаанстических

Рееаубаик

С 01 В 25/26 с присоединением за ваки ИУ

Гвеударетвеииый комитет

СССР вв лавам изобретеииФ и открытий (23) П )ищэитет

Опубликовано 2304.81. Бюллетень ИВ 15 (53) УДК 661. 631 (088.8) Дете опубликованив описания 23.04.81 (72) Авторы изобретении

А.И. Волков, В. Н . Яглов и Г.Й. Новиков

Белорусский технологический институт им (71) Заввмтель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИГИДРАТА ТРЕХЗАМЕЩЕННОГО

ОРТОФОСФАТА МЕДИ

Изобретение относится к способам получения дигидрата трехэамещенного > ортофосфата меди.

Известен способ дегидратации гидратов ортофосфатов меди путем нагревания тригидрата ортофосфата меди в динамических условиях, т.е. в открытой системе при температуре 80-250 С.

При этом методами дифференциальиотермического анализа и термограви, метрии установлено, что происходит ступенчатая дегидратация, которая не сопровождается образованием устойчивых промежуточных гидратов. Эндоэффекты при различных температурах иа кривых ДТА отображают суммарные сложные процессы при обезвожи вании тригидрата ортофосфата меди, на которые существенное влияние оказывают следующие факторы: различ- 26 ная скорость установления равновеснога состояния при ступенчатой дегидратации, тип реакций дегидратации, дисперсность гидрата, скорость нагрева tt т.д. (1).

Недостатком этого способа является.то, что получение дигидрата трехэамещенного ортофосфата меди в из,вестных условиях невозможно.

Цель изобретения — получение дигидрата трехзамещенного ортафосфата меди стехиометрического состава.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения дигидрата трехзамещенного ортофосфата меди, нагревание тригидрата ортофосфата меди ведут до 160-200 С под давлением паров выделившейся воды, равном 0,1-0,7 атм. Для сокращения продолжительностч процесса возможно предварительное нагревание тригидрата ортофосфата меди на воздухе до 80-120 С в течение 30-40 мин.

Целесообразность выбранных параметров процесса получения дкгидрата трехэамещениого ортофосфата цинка подтверждается исследованиями процесса дегидратации кристаллогидрата трехзамещенного ортофосфата меди под давлением паров выделившейся воды.

На чертеже приведены данные, которые позволяют определить последовательность удаления воды Y. промежуточные продукты дегндратации.

На кривых дегидратации можно выделить следующие участки: I — удаление адсорбированной воды, II - первая ступень дегидратации, III — вторая ступень дегидратацки ч Vl — теп823278

Найдено

Состав

Л I

СиО

57,28 57,2

34,07 33,9 ( ловое расширение пара выделившейся аоДы. Содержание адсорбированной воды по отношению к кристаллогидфатной составляет от 0,8 моль H O до

2,5 моль Н О, в зависимости от степени дисперсности образца. Между I и II участками нет области теплового расширения пара адсорбированной воды, что говорит о слабой энергии связи кристаллогидратной воды. Поэтому естественно, что при сушке на воз- 0 духе исходного продукта при 85-95 С не может быть получен гидрах стехиометрического состава.

Чем больше отношение массы (m) навески соли (кг) к объему (V) реакционной мембранной камеры (м ), 15 тем выше по оси давлений расположена кривая. Так, например, для кривой

1-m5кг,V=2,9м3,длякривой 2 — m = 3,7 кг, V = 4,2 м, для кривой 3 — m = 23,9 кг, V г 9,0 мз, 20 для кривой 4 — m = 42,6 кг, Ч

12,5 м и т.д.

Следует особо отметить то, что согласно полученным данным, можно судить не только о температуре (и Я5 условиях m, V), при которой можно получить Си (P04 ) . 2 Н О,. но и изменить эту температуру. в том направлении, в каком желательно произвюдить изменение (т.е. или понижать, или повыаать). Так, например, для m

42,6 кг, температура (t) получения дигидрата ортофосфата меди составляет 200 С, для m = 23,9 кг, t 185 С, для m = 3,7 кг, t =- 175 C для

m = 3,7 кг, t = 160 С и т.д. Температуру получения продукта можно повысить или понизить. При этом следует руководствоваться тем, что дегидратация самого дигидрата описывается следующими изменениями энталь-"0 пии и энтропии реакции ь Н = 14,94 +

+ 0,46 ккал/моль ", a S = 27,82 «+

+ 0,62 э.е., исходя иэ следующей логарифмической зависимости констант равновесия от обратной температуры g$

1 и 3265 Р (= 8 96

y)e 1 T

ВычислеР О

Н 0 8,65 8,6

Формула изобретения

Способ получения дигидрата трехзамещенного ортофосфата меди путем нагревания тригидрата артофосфата меди, отличающийся 60 .тем, что, с целью получения продукта стехиометрического состава нагре1 ванне ведут до 160-200 С под давлением паров выделившейся воды, равном

0,1-0,7 атм. 65

Согласно полученным данным дегидратация С и (Р 04 ) 3 Н 0 протекает в две стадии. В начале вйделяется 1,0 моль

Н20 (участок I1), затем 2,0 моля

НдО (участок III), при более высоких температурах. Поэтому проведение процесса дегидратации соли при заданном давлении паров выделившейся воды от 0,1 до 0,7 атм дает воэможность получить индивидуальное химическое соединение Сu>(Р04 )> 2Н Î стехиометрического состава только при темО пературах 160-200 С. Предварительное нагревание тригидрата ортофосфата меди на воздухе до 80-120 С в течео ние 30-40 мин направлено на то, чтобы удалить адсорбированную воду.

Предлагаемый способ позволяет получить продукт стехиометрического состава.

Пример 1. Исходный крисгаллогидрат ортофосфата меди в количестве 1,7 кг помещают в реактор (1 м ) и после предварительного вакуумирования проводят нагрев соли. Прокаливание проводят под давлением выделившихся паров воды (180-200 мм рт.ст.) при 160 С в течение 2 ч.

Пример 2. Процесс нагрева

4 кг тригидрата проводят аналогично примеру 1 под давлением выделившихся паров воды (500 мм рт.ст.), но прокаливание проводят при 200 C в течение 1 ч.

Пример 3. Частичную дегидратацию исходного тригидрата вначале проводят на воздухе при 80 С, затем прокаливают продукт под давлением выделившихся паров воды (10 мм от.ст.) в течение 40 мин.

Пример 4. Процесс нагрева

4 кг исходной соли ведут аналогично примерам 1 и 3, но частичную дегид ратацию осуществляют при 120 С в течение 20 мин.

В таблице представлены результаты химического анализа полученных продуктов, вес.Ъ.

57,3 57,3 57,3

34,1 34,1 34,0

8г7 . 8р7 8у6

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, тригидрат ортофосфата меди предварительно нагревают на воздухе до

80 -120 С в течение 30-40 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 3riarganica Chim. acta Revs, 4,49, 1970 (прототип), 823278

00 м тс.Составитель В. Кириленко

Техред H.Ìàéîðoø Корректор Н. швыщкая

Редактор A. Химчук

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Зака 1984/25 Тираж 505 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская нзб., д. 4/5