DE825395C

DE825395C - Process for the production of cerium (IV) nitrate

Info

Publication number: DE825395C
Application number: DEB137A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Bock; Dipl-Chem Eleonore Stoeckmann
Original assignee: ELEONORE BOCK GEB STOECKMANN D
Current assignee: ELEONORE BOCK GEB STOECKMANN D
Priority date: 1949-10-15
Filing date: 1949-10-15
Publication date: 1951-12-17

Description

Verfahren zur Gewinnung von Cer(IV)-Nitrat Es ist bekannt, daß Cer(IV)-Nitrat aus salpetersaurer Lösung mit Äther extrahiert werden kann, wobei aus den widerspruchsvollen Daten der Literatur zu entnehmen ist, daß eine Salpetersäurekonzentration der Wasserschicht von mindestens 6,18 n für diesen Prozeß nötig ist.Process for obtaining cerium (IV) nitrate It is known that cerium (IV) nitrate can be extracted from nitric acid solution with ether, whereby from the contradicting Literature data shows that a nitric acid concentration of the water layer of at least 6.18 n is necessary for this process.

Im Gegensatz dazu wurde nun gefunden, daß schon bei niedrigerer Salpetersäurekonzentration der Wasserschicht etwa 3 bis 6 n-Cer sehr gut mit Äther extrahiert werden kann, was als wichtiger Fortschritt gewertet werden muß, weil sowohl die Salpetersäureverluste als auch die Explosionsgefahr durch das Arbeiten bei kleinerer H N 03 Konzentration beträchtlich verringert werden. Außerdem läßt sich bei H N 03 Konzentrationen von weniger als 6 n eine sehr wirksame Abtrennung des Thoriums vom Cer erreichen, während in stärker sauren Lösungen das Thorium das Cer weitgehend bei der Extraktion begleitet. Dabei diesem Verfahren weder die dreiwertigen Seltenen Erden, noch Eisen, Aluminium, Erdalkalien, Alkalien und sonstige Verunreinigungen des Cers mit Äther extrahiert werden können, ergibt sich so eine ausgezeichnete Trennungsmöglichkeit des Cers von seinen natürlichen Begleitern, welche sehr schnell extrem reine Cer-Präparate herzustellen gestattet.In contrast, it has now been found that even at a lower nitric acid concentration the water layer about 3 to 6 n-cerium can be extracted very well with ether, which must be counted as an important advance, because both the nitric acid losses as well as the risk of explosion when working with a lower H N 03 concentration can be reduced considerably. In addition, concentrations of less than 6 n achieve a very effective separation of thorium from cerium, while in more acidic solutions the thorium largely accompanies the cerium during the extraction. In this process neither the trivalent rare earths, nor iron, aluminum, Alkaline earths, alkalis and other impurities of the cerium extracted with ether so there is an excellent possibility of separating the cerium from its natural companions, which very quickly become extremely pure cerium preparations allowed to manufacture.

Weiter wurde gefunden, daß auch andere organische Lösungsmittel, wie höhere Äther, Ketone, Nitroverbindungen usw., zur Extraktion des Cers benutzt werden können, wobei die extrahierten Mengen allerdings meist etwas niedriger als bei Verwendung von Diäthyläther liegen.It was also found that other organic solvents, such as higher ethers, ketones, nitro compounds, etc., can be used to extract the cerium can, although the extracted quantities are usually somewhat lower than when using of diethyl ether lie.

Schließlich wurde noch beobachtet, daß durch die Anwesenheit gewisser anderer Nitrate, wie z. B. Lithium-, Magnesium- oder Ammoniumnitrat, die Verteilung des Cers zugunsten der organischen Phase beeinflußt werden kann. Es ist jedoch zu beachten, daß dadurch in manchen Fällen die Trennung des Cers vom Thorium leidet, z. B. wird durch Gegenwart von Mg- oder Li-Nitrat in hoher Konzentration das Thorium mit dem Cer zusammen in das organische Lösungsmittel gedrückt. Dagegen erfolgt bei Anwesenheit von Ammonnitrat kein wesentliches Mitgehen des Thoriums.Finally it was observed that the presence of certain people other nitrates such as B. lithium, magnesium or ammonium nitrate, the distribution of the cerium can be influenced in favor of the organic phase. However, it is too note that in some cases the separation of cerium from thorium suffers, z. B. the presence of Mg or Li nitrate in high concentration, the thorium pressed together with the cerium into the organic solvent. On the other hand takes place at Presence of ammonium nitrate, no significant carryover of thorium.

In der Wahl der Cer-Konzentration hat man weitgehend Freiheit. Als Temperaturen kommen praktisch Zimmertemperatur und tiefere in Frage, da bei wesentlich höheren Temperaturen Zersetzung der Lösungsmittel zu befürchten ist. Beispiele ' Die Prozentangaben in den folgenden Beispielen bedeuten, daß der betreffende Anteil P der angewandten Cer-Menge extrahiert wird, wenn die Volumina beider Schichten nach dem Schütteln gleich sind. In den Beispielen i bis 7 war die Cer-Konzentration der Ausgangslösung o,i Mol pro Liter.There is largely freedom in the choice of cerium concentration. as Temperatures are practically room temperature and lower in question, since at substantially higher temperatures decomposition of the solvent is to be feared. Examples' The percentages in the following examples mean that the proportion in question P is the applied amount of cerium extracted when the volumes of both layers are the same after shaking. In Examples i to 7, the cerium concentration was of the starting solution 0.1 mol per liter.

i. Eine 4,5 n-salpetersaure Ce(IV)-Lösung wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. P = 94°/0; 2. eine 6,o n-salpetersaure Cer(IV)-Lösung wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. P = 96°/o; 3. eine 8,o n-salpetersaure Ce(IV)-Lösung wurde mit dem gleichen Volumen Di-i-propyläther geschüttelt. P = 8o,5°/0; 4. eine 8,o n-salpetersaure Cer(IV)-Lösung wurde mit dem gleichen Volumen Methyl-n-propylketon geschüttelt. P = 850/0; 5. eine 8,o n-salpetersaure Ce(IV)-Lösung wurde mit dem gleichen Volumen Nitromethan geschüttelt. P = 57,5%; 6. eine Ce(IV)-Lösung, die i,o n-salpetersauer und gesättigt mit Lithiumnitrat war, wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. P = 24°/o. Bei gleicher Säurekonzentration und Abwesenheit von Lithiumnitrat gingen nur 0,5% des Cers in den Äther; 7. eine Ce(IV)-Lösung, die 3,o n-salpetersauer und gesättigt an Ammoniumnitrat war, wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. P = 84°/0. Bei gleicher Säurekonzentration und Abwesenheit von Ammonnitrat wurden nur etwa 40°/o des Cers extrahiert. B. ein rohes Ceriterdengemisch mit etwa 50°/o Ce02 wurde in HNO3 gelöst und das Cer elektrolytisch oxydiert. Dann wurde die HN03 Konzentration auf 6 n eingestellt, die Lösung mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt und die Ätherschicht mit dem gleichen Volumen 3,6 n-Salpetersäure einmal zurückgeschüttelt. Aus dem Äther wurde nun mit 9o°/0 Ausbeute (bezogen auf ursprünglich vorhandenes vierwertiges Cer) ein hellgelbes Ce02 erhalten, welches weniger als o,o5% Pr, O11 enthielt.i. A 4.5 N nitric acid Ce (IV) solution was made with the same volume Diethyl ether shaken. P = 94 ° / 0; 2. a 6, o n-nitric acid cerium (IV) solution was shaken with the same volume of diethyl ether. P = 96%; 3. an 8, o n-nitric acid Ce (IV) solution was shaken with the same volume of di-i-propyl ether. P = 80.5 ° / 0; 4. An 8, o n-nitric acid cerium (IV) solution was made with the same volume Shaken methyl-n-propyl ketone. P = 850/0; 5. an 8, o n-nitric acid Ce (IV) solution was shaken with the same volume of nitromethane. P = 57.5%; 6. a Ce (IV) solution, which was i, o n-nitric acid and saturated with lithium nitrate, was made with the same Volume of diethyl ether shaken. P = 24%. With the same acid concentration and In the absence of lithium nitrate, only 0.5% of the cerium went into the ether; 7. a Ce (IV) solution, which was 3, o n-nitric acid and saturated in ammonium nitrate, was made with the same Volume of diethyl ether shaken. P = 84 ° / 0. With the same acid concentration and In the absence of ammonium nitrate, only about 40% of the cerium was extracted. B. a raw one Cerite earth mixture with about 50% Ce02 was dissolved in HNO3 and the cerium electrolytically oxidized. Then the HN03 concentration was adjusted to 6 n, the solution with shaken the same volume of diethyl ether and the ether layer with the same Volume 3.6 N nitric acid shaken back once. The ether became with 90% yield (based on the tetravalent cerium originally present) a light yellow Ce02 obtained which contained less than 0.05% Pr, O11.

Claims

PATENT APPLICATION @ Cill :: i. Process for the production of cerium (IV) nitrate, characterized in that the Ce (IV) from a nitric acid solution with a H N 03 concentration of less than 6.18 n is extracted with diethyl ether.

2. Process according to claim i, characterized in that cerium (IV) nitrate is obtained from nitric acid Solution of any acid concentration with organic solvents other than diethyl ether, namely z. B. dipropyl ether, nitromethane, methyl propyl ketone and others. is extracted.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that cerium (IV) nitrate in the presence of a nitrate that promotes extraction, such as ammonium nitrate, Lithium nitrate, blagnesium nitrate, calcium nitrate, aluminum nitrate, iron nitrate, zinc nitrate inter alia, is extracted from solutions of any nitric acid concentration. '