RU2564857C1 - Способ получения формиата бария - Google Patents
Способ получения формиата бария Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564857C1 RU2564857C1 RU2014122756/04A RU2014122756A RU2564857C1 RU 2564857 C1 RU2564857 C1 RU 2564857C1 RU 2014122756/04 A RU2014122756/04 A RU 2014122756/04A RU 2014122756 A RU2014122756 A RU 2014122756A RU 2564857 C1 RU2564857 C1 RU 2564857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barium
- formic acid
- formate
- barium formate
- barium carbonate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения формиатов щелочноземельных металлов, в частности формиата бария. Способ получения формиата бария осуществляют взаимодействием кристаллического карбоната бария с муравьиной кислотой. Способ включает упаривание реакционной массы, выделение целевого продукта, его очистку и сушку, причем карбонат бария добавляют к 10-12%-ному водному раствору муравьиной кислоты порциями со скоростью 10-50 г/мин с интервалом 10-30 минут между каждой порцией при температуре 25-40°C, при этом муравьиную кислоту используют в 10-20%-ном избытке от стехиометрии, после чего охлаждают при перемешивании, фильтрацией отделяют выпавший целевой продукт, промывают насыщенным, предварительно очищенным водным раствором формиата бария, отжимают и сушат при 80-90°C. В результате достигается возможность получения высокочистого формиата бария и создание технологичного способа его получения. 3 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения формиатов щелочноземельных металлов, в частности формиата бария, который в виде особо чистого продукта может быть применен для получения конденсаторных материалов, высокотемпературных сверхпроводников, в керамике и других высокотехнологичных отраслях техники.
Известен способ получения формиатов щелочных и щелочноземельных металлов, который относится к анионообменному методу получения солей карбоновых кислот (см. патент US №6492551, C07C 53/02, 10.12.2002).
Однако данный способ не содержит примеров получения формиата бария.
Известен другой способ получения формиатов щелочноземельных металлов, в основе которого лежит реакция взаимодействия моноокиси углерода с гидроксидами щелочноземельных металлов (см. патент GB №363788, 31.12.1931).
В данном способе получения формиатов щелочноземельных металлов реакцию проводят при повышенной температуре (порядка 180°C), повышенном давлении (4-40 кг/см2) и в присутствии формиатов щелочных металлов (10-30 весовых частей на 100 весовых частей используемого гидроксида щелочноземельного металла). Исходными продуктами являются: газообразная моноокись углерода как таковая либо газовая смесь, содержащая моноокись углерода, гидроксиды щелочноземельных металлов, вводимые в реакцию в виде твердых продуктов либо в виде продуктов, содержащих воду, и формиаты щелочных металлов, играющие роль промоторов основной реакции.
Однако данный способ, как и предыдущий, рассмотрен на примере получения только формиата кальция и не содержит конкретных сведений по получению формиата бария.
Известен способ получения формиата бария при взаимодействии формиата натрия с барий содержащими соединениями, в частности с фосфатом бария (CN 102115402, C07C 51/41, 2011).
В данном изобретении образованный формиат бария является промежуточным продуктом в способе получения пентаэритрита и не ставится задача выделения формиата бария как целевого продукта и не рассматриваются способы его выделения в виде особо чистого продукта.
Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату является способ получения формиата бария взаимодействием кристаллического карбоната бария с муравьиной кислотой, включающий упаривание реакционной массы, выделение целевого продукта, его очистку и сушку (Kendall J., Adler H. // J. Amer. Chem. Soc, 1921, V. 43, N. 7, P. 1470-1481).
Однако данным способом не представляется возможным получение безводного формиата бария высокой степени чистоты.
Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.
Технический результат заключается в том, что достигается возможность получения высокочистого формиата бария и создание технологичного способа его получения.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ получения формиата бария взаимодействием кристаллического карбоната бария с муравьиной кислотой включает упаривание реакционной массы, выделение целевого продукта, его очистку и сушку, при этом карбонат бария добавляют к 10-12%-ному водному раствору муравьиной кислоты порциями со скоростью 10-50 г/мин с интервалом 10-30 минут между каждой порцией при температуре 25-40°C, при этом муравьиную кислоту используют в 10-20%-ном избытке от стехиометрии, после чего охлаждают при перемешивании, фильтрацией отделяют выпавший целевой продукт, промывают насыщенным, предварительно очищенным водным раствором формиата бария, отжимают и сушат при 80-90°C.
В ходе проведенных исследований было установлено, что существенное влияние на величину выхода и чистоту получаемого формиата бария оказывают количественное соотношение исходного сырья, а также временные и температурные режимы смешения исходных реагентов.
Было установлено, что наиболее оптимальным является получение формиата бария при температуре 25-40°C.
Снижение температуры ниже 25°C замедляет скорость реакции, что, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению выхода целевого продукта, а увеличение температуры реакции выше 40°C приводит к сильному вспениванию реакционной массы, вызванной интенсивным выделением образующегося газообразного диоксида углерода.
Кроме того, существенное значение имеют условия смешения реагентов, а именно подача кристаллического карбоната бария отдельными порциями при поддержании определенной скорости добавления кристаллического карбоната бария к муравьиной кислоте (10-50 г/мин) при соблюдении определенного интервала (10-30 мин) между добавлением последующей порции. Добавление карбоната бария к муравьиной кислоте с экспериментально подобранной скоростью и определенным временным интервалом позволяет предотвратить сильное вспенивание реакционной массы, которое имеет место при добавлении реагента со скоростью выше 50 г/мин из-за интенсивного выделения образующегося в процессе реакции газообразного диоксида углерода. Снижение скорости добавления карбоната бария (ниже 10 г/мин) приводит к значительному увеличению длительности процесса и уменьшению выхода целевого продукта.
Для ускорения процесса и обеспечения полноты прохождения реакции муравьиная кислота вводится с 10-20%-ным избытком от стехиометрии (в расчете на безводную кислоту).
В качестве исходного сырья используется разбавленная муравьиная кислота, предпочтительно, 10-12%-ная. Использование разбавленной муравьиной кислоты именно такой концентрации объясняется тем, что в случае применения кислоты с концентрацией более 12% происходит преждевременное выпадение кристаллов целевого продукта уже на стадии синтеза (обусловлено растворимостью образующегося формиата бария) и приводит к снижению качества и выхода целевого продукта. При уменьшении концентрации муравьиной кислоты ниже 10% реакция протекает, но с меньшей скоростью и в течение более длительного времени, поскольку требуется увеличение времени.
Предлагаемый способ также содержит стадии выделения и очистки целевого продукта (кристаллизация, промывка кристаллов), которые осуществляются в описанной определенной последовательности, что позволяет получать формиат бария особой чистоты.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
В реактор заливают 150 мл дистиллированной воды, добавляют 39,5 мл (48,2 г) муравьиной кислоты с концентрацией 99,1 мас.%, взятой с 15%-ным избытком от стехиометрии и к полученному водному раствору 12%-ной HCOOH со скоростью 10 г/мин двумя порциями через каждые 30 мин при перемешивании и поддерживании температуры 40°C вносят 87,7 г кристаллического бария карбоната, нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов и упаривают раствор. Отключают нагрев и при непрерывном перемешивании охлаждают реактор до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы формиата бария отделяют, промывают насыщенным раствором предварительно очищенного бария формиата, отжимают и сушат при 80°C. Получают кристаллический формиат бария особой. Выход 76% от стехиометрии.
Пример 2.
В реакционный сосуд заливают 150 мл дистиллированной воды и добавляют 37,3 мл (45,5 г) муравьиной кислоты ч.д.а. с концентрацией 99,7 мас.%, что соответствует 10%-ному избытку муравьиной кислоты от стехиометрии (по отношению к карбонату бария) и к полученной 10%-ной HCOOH со скоростью 50 г/мин четырьмя порциями через каждые 10 минут при перемешивании и поддерживании температуры на уровне 25°C вносят 87,7 г кристаллического карбоната бария, нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов, упаривают раствор. После этого отключают нагрев и при перемешивании охлаждают реакционный сосуд до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы формиата бария отделяют, промывают предварительно очищенным, насыщенным (при 25°C) раствором формиата бария, отжимают и сушат при 90°C. Получают кристаллы формиата кальция особой чистоты. Выход 76% от стехиометрии.
Пример 3.
В реакционный сосуд заливают 150 мл дистиллированной воды и добавляют 42,0 мл (51,2 г) муравьиной кислоты ч.д.а. с концентрацией 99,7 мас.%, что соответствует 20%-ному избытку муравьиной кислоты от стехиометрии (по отношению к карбонату бария) и постепенно в полученную 10%-ную HCOOH со скоростью 30 г/мин тремя порциями через каждые 20 минут при перемешивании и поддерживании температуры на уровне 30°C вносят 87,7 г кристаллического карбоната бария, нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов, упаривают раствор. После этого отключают нагрев и при перемешивании охлаждают реакционный сосуд до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы формиата бария отделяют, промывают предварительно очищенным, насыщенным (при 25°C) раствором формиата бария, отжимают и сушат при 85°C. Получают кристаллы формиата бария особой чистоты. Выход 76% от стехиометрии.
В результате осуществления предлагаемого способа получают формиат бария особой чистоты с 76% выходом от стехиометрии и с содержанием следующих примесей (мас.%): железа 1·10-5, марганца 1·10-6, никеля 5·10-6, кобальта 2·10-6, меди 1·10-6, хрома 5·10-6, магния 5·10-4, свинца 5·10-5.
Такие показатели качества получаемого формиата бария удовлетворяют требованиям, предъявляемым к продуктам, применяемым в новых, высокотехнологичных областях техники.
Данное изобретение может быть использовано в химической промышленности для получения особо чистого формиата бария.
Claims (1)
- Способ получения формиата бария взаимодействием кристаллического карбоната бария с муравьиной кислотой, включающий упаривание реакционной массы, выделение целевого продукта, его очистку и сушку, отличающийся тем, что карбонат бария добавляют к 10-12%-ному водному раствору муравьиной кислоты порциями со скоростью 10-50 г/мин с интервалом 10-30 минут между каждой порцией при температуре 25-40°C, при этом муравьиную кислоту используют в 10-20%-ном избытке от стехиометрии, после чего охлаждают при перемешивании, фильтрацией отделяют выпавший целевой продукт, промывают насыщенным, предварительно очищенным водным раствором формиата бария, отжимают и сушат при 80-90°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122756/04A RU2564857C1 (ru) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Способ получения формиата бария |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122756/04A RU2564857C1 (ru) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Способ получения формиата бария |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2564857C1 true RU2564857C1 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014122756/04A RU2564857C1 (ru) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Способ получения формиата бария |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564857C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792574C1 (ru) * | 2022-06-29 | 2023-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения формиата бария |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2339610C2 (ru) * | 2003-11-06 | 2008-11-27 | Басф Акциенгезельшафт | Способ получения муравьинокислых формиатов |
-
2014
- 2014-06-04 RU RU2014122756/04A patent/RU2564857C1/ru active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2339610C2 (ru) * | 2003-11-06 | 2008-11-27 | Басф Акциенгезельшафт | Способ получения муравьинокислых формиатов |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Ghosh, Narendra Nath "Development of aqueous sol-gel method for synthesis of nanostructured SiO2-BaO powder for use in dental composite resins." Ceramic Transactions, 172 (Ceramic Nanomaterials and Nanotechnologies IV), 207-212, 2006. * |
Khristov, D. et al. "Preparation of anhydrous chlorides by reaction of thionyl chloride with some salts." Godishnik Sofiiskyia Univ., Khim. Fak., Volume Date 1960-1961, 55, 49-66, 1961. Kendall, James et al., "Compound Formation and Solubility in Systems of the Tupe, Formic Acid: Metal Formate", J. Am. Chem. Soc., vol. 43, No. 7, 1921, 1470-1481. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792574C1 (ru) * | 2022-06-29 | 2023-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения формиата бария |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3584039A (en) | Fiber-grade terephthalic acid by catalytic hydrogen treatment of dissolved impure terephthalic acid | |
EP0552255B1 (en) | Manufacture of high-purity hydroxyacetic acid | |
US2863914A (en) | Process for converting phthalic acid into terephthalic acid | |
EA027341B1 (ru) | Извлечение карбоновой кислоты из ее магниевых солей путем осаждения c применением хлористо-водородной кислоты, пригодное для выделения продукта реакции из ферментативного бульона | |
RU2350564C2 (ru) | Способ получения алюмокалиевых квасцов | |
EA014784B1 (ru) | Способ производства монопентаэритритола высокой чистоты и монопентаэритритол, произведенный посредством процесса | |
JP2019131448A (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
US1982675A (en) | Pbeparation of acetoacetanilid | |
RU2564857C1 (ru) | Способ получения формиата бария | |
RU2564856C1 (ru) | Способ получения формиата кальция | |
CN105037302B (zh) | 一种催化丁二酸脱水制备丁二酸酐的方法 | |
RU2564858C1 (ru) | Способ получения безводного формиата стронция | |
RU2424187C1 (ru) | Способ получения высокочистого фторида бария | |
RU2430926C1 (ru) | Способ получения пропионата палладия | |
US2562861A (en) | Mandelic acid purification involving production of complex alkali metal salts thereof | |
US2913488A (en) | Process for the production of aromatic carboxylic acids which may be substituted by sulfonic acid groups | |
US2731495A (en) | Production of sebacic acid | |
RU2792574C1 (ru) | Способ получения формиата бария | |
JPS6125713B2 (ru) | ||
JP6002603B2 (ja) | 高純度光学活性酒石酸ジアルキルエステルの製造方法 | |
KR100546078B1 (ko) | 결정화를 이용한 모노펜타에리스리톨의 분리ㆍ정제방법 | |
US3948985A (en) | Method of producing carboxymethyloxysuccinic acid | |
US3708519A (en) | Process for the preparation of an anhydrous alkali metal salt or a p-hydroxybenzoic acid ester | |
US2040926A (en) | Concentration of aliphatic acids | |
CN102659145B (zh) | 一种由铯榴石制备硝酸铯的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |