RU2564858C1 - Method of producing anhydrous strontium formate - Google Patents
Method of producing anhydrous strontium formate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564858C1 RU2564858C1 RU2014122757/04A RU2014122757A RU2564858C1 RU 2564858 C1 RU2564858 C1 RU 2564858C1 RU 2014122757/04 A RU2014122757/04 A RU 2014122757/04A RU 2014122757 A RU2014122757 A RU 2014122757A RU 2564858 C1 RU2564858 C1 RU 2564858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strontium
- formic acid
- formate
- strontium carbonate
- strontium formate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения формиатов щелочноземельных металлов, в частности безводного формиата стронция, который в виде особо чистого продукта может быть применен для получения конденсаторных материалов, высокотемпературных сверхпроводников, в керамике и других высокотехнологичных отраслях техники.The invention relates to methods for producing alkaline earth metal formates, in particular anhydrous strontium formate, which in the form of a particularly pure product can be used to produce capacitor materials, high-temperature superconductors, in ceramics and other high-tech industries.
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).A known method of producing formates of alkali and alkaline earth metals, which relates to the anion-exchange method for producing salts of carboxylic acids (see US patent No. 6492551, C07C 53/02, 12/10/2002).
Однако данный способ не содержит примеров получения формиата стронция.However, this method does not contain examples of the preparation of strontium formate.
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).There is another method for producing alkaline earth metal formates, which is based on the reaction of interaction of carbon monoxide with alkaline earth metal hydroxides (see GB patent No. 363788, 12.31.1931).
В данном способе получения формиатов щелечноземельных 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.In this method of producing alkaline earth metal formates, the reaction is carried out at elevated temperature (about 180 ° C), high pressure (4-40 kg / cm 2 ) and in the presence of alkali metal formates (10-30 weight parts per 100 weight parts of the alkaline earth metal hydroxide used ) The starting products are: gaseous carbon monoxide as such or a gas mixture containing carbon monoxide, alkaline earth metal hydroxides introduced into the reaction in the form of solid products or in the form of products containing water, and alkali metal formates, which play the role of promoters of the main reaction.
Однако данный способ, как и предыдущий, рассмотрен на примере получения только формиата кальция и не содержит конкретных сведений по получению формиата стронция.However, this method, like the previous one, is considered on the example of obtaining only calcium formate and does not contain specific information on obtaining strontium formate.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату является способ получения формиата стронция, в котором формиат стронция состава Sr(HCOO)2 получают взаимодействием карбоната стронция с 50%-ной муравьиной кислотой, затем упаривают до выделения кристаллов Sr(HCOO)2·2H2O и нагревают до 130°C для полного удаления воды (см. Zapletal V., Ledlicka J., Ruzicka V. Chem. listy. 1956. N. 9. S. 1406-14092).The closest to the invention in technical essence and the result obtained is a method for producing strontium formate, in which strontium formate of the composition Sr (HCOO) 2 is obtained by reacting strontium carbonate with 50% formic acid, then evaporated to isolate crystals of Sr (HCOO) 2 · 2H 2 O and heated to 130 ° C to completely remove water (see Zapletal V., Ledlicka J., Ruzicka V. Chem. Listy. 1956. N. 9. S. 1406-14092).
Однако данным способом не представляется возможным получение безводного формиата стронция высокой степени чистоты.However, in this way it is not possible to obtain anhydrous strontium formate of high purity.
Кроме того, данный способ не технологичен и не обеспечивает требуемую безопасность производства, поскольку в процессе синтеза при реализации данного способа получения идет процесс неконтролируемого интенсивного выделения диоксида углерода.In addition, this method is not technologically advanced and does not provide the required production safety, since in the synthesis process when implementing this production method, an uncontrolled intensive release of carbon dioxide is carried out.
Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.The objective of the invention is to remedy the above disadvantages.
Технический результат заключается в том, что достигается возможность получения высокочистого безводного формиата стронция и создание технологичного способа его получения.The technical result consists in the possibility of obtaining a high-purity anhydrous strontium formate and the creation of a technologically advanced method for its production.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ получения безводного формиата стронция взаимодействием муравьиной кислоты и кристаллического карбоната стронция включает упаривание реакционной массы и сушку выделенного целевого продукта, при этом карбонат стронция добавляют к 12-14%-ному водному раствору муравьиной кислоты порциями со скоростью 10-50 г/мин с интервалом 10-30 мин между порциями при температуре 25-40°C, при этом муравьиную кислоту используют в 10-20%-ном избытке от стехиометрии, а реакционную массу после добавления карбоната стронция упаривают, охлаждают при перемешивании и фильтрацией отделяют выпавшие кристаллы, которые промывают насыщенным, предварительно очищенным водным раствором формиата стронция, отжимают и сушат при 130-150°C.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of producing anhydrous strontium formate by the interaction of formic acid and crystalline strontium carbonate involves evaporation of the reaction mass and drying of the selected target product, while strontium carbonate is added to a 12-14% formic aqueous solution acid in portions at a speed of 10-50 g / min with an interval of 10-30 min between portions at a temperature of 25-40 ° C, while formic acid is used in a 10-20% excess from stoichiometry, and the reaction Assa after the addition of strontium carbonate is evaporated, cooled with stirring and the precipitated crystals were separated by filtration, which was washed with pre-purified aqueous strontium formate, drained and dried at 130-150 ° C.
В ходе проведенных исследований было установлено, что существенное влияние на величину выхода и чистоту получаемого безводного формиата стронция оказывают количественное соотношение исходного сырья, а также временные и температурные режимы смешения исходных реагентов.In the course of the studies, it was found that the quantitative ratio of the feedstock, as well as the temporal and temperature modes of mixing of the starting reagents, have a significant effect on the yield and purity of the obtained anhydrous strontium formate.
Было установлено, что наиболее оптимальным является получение безводного формиата стронция при температуре 25-40°C. При температуре ниже 25°C замедляется скорость взаимодействия муравьиной кислоты с карбонатом стронция и уменьшается выход особо чистого безводного формиата стронция. Увеличение температуры реакции выше 40°C приводит к сильному вспениванию реакционной массы, вызванной интенсивным выделением образующегося газообразного CO2.It was found that the most optimal is to obtain anhydrous strontium formate at a temperature of 25-40 ° C. At temperatures below 25 ° C, the rate of interaction of formic acid with strontium carbonate slows down and the yield of highly pure anhydrous strontium formate decreases. An increase in the reaction temperature above 40 ° C leads to a strong foaming of the reaction mass, caused by intensive evolution of the resulting gaseous CO 2 .
Кроме того, существенное значение имеют условия смешения исходных реагентов, а именно поддержание определенной скорости добавления кристаллического карбоната стронция к раствору разбавленной муравьиной кислоты (10-50 г/мин) при соблюдении определенного интервала (10-30 мин) между добавлением последующей порции. Добавление стронция карбоната к муравьиной кислоте с экспериментально подобранной скоростью и определенным временным интервалом между порциями 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 стронция карбоната (ниже 10 г/мин) приводит к значительному замедлению реакции и уменьшению выхода чистого безводного формиата стронция.In addition, the conditions for mixing the starting reagents are essential, namely, maintaining a certain rate of addition of crystalline strontium carbonate to a solution of diluted formic acid (10-50 g / min) while observing a certain interval (10-30 min) between the addition of a subsequent portion. The addition of strontium carbonate to formic acid with an experimentally selected rate and a certain time interval between portions prevents the strong foaming of the reaction mass, which occurs when the reagent is added at a rate above 50 g / min due to the intense release of gaseous carbon dioxide formed during the reaction. A decrease in the rate of addition of strontium carbonate (below 10 g / min) leads to a significant slowdown in the reaction and a decrease in the yield of pure anhydrous strontium formate.
Для ускорения процесса и обеспечения полноты прохождения реакции взаимодействия карбоната стронция и муравьиной кислоты последняя вводится с 10-20%-ным избытком от стехиометрии (в расчете на безводную кислоту).To accelerate the process and ensure the completeness of the reaction between the interaction of strontium carbonate and formic acid, the latter is introduced with a 10-20% excess from stoichiometry (calculated on anhydrous acid).
В качестве исходного сырья используется разбавленная муравьиная кислота, предпочтительно 12-14 масс.%. Выбор данной концентрации муравьиной кислоты обусловлен тем, что в случае применения кислоты с концентрацией более 14 масс.% происходит преждевременное выпадение кристаллов формиата стронция уже на стадии синтеза, что обусловлено растворимостью образующегося формиата стронция и приводит к снижению качества и выхода продукта. При уменьшении концентрации муравьиной кислоты (ниже 12 масс.%) процесс взаимодействия реагентов замедляется.Diluted formic acid, preferably 12-14 mass%, is used as a feedstock. The choice of this concentration of formic acid is due to the fact that in the case of using an acid with a concentration of more than 14 wt.% Premature precipitation of strontium formate crystals occurs already at the synthesis stage, due to the solubility of the strontium formate formed and leads to a decrease in the quality and yield of the product. With a decrease in the concentration of formic acid (below 12 wt.%), The process of interaction of the reagents slows down.
Предлагаемый способ также содержит стадии выпаривания и очистки формиата стронция, а именно кристаллизацию и промывку кристаллов, которые осуществляются в определенной последовательности, что обеспечивает получение безводного формиата стронция особой чистоты.The proposed method also contains the stage of evaporation and purification of strontium formate, namely crystallization and washing of crystals, which are carried out in a certain sequence, which provides anhydrous strontium formate of high purity.
В результате синтеза получается формиат стронция в форме его дигидрата - Sr(HCOO)2·2H3O.As a result of synthesis, strontium formate is obtained in the form of its dihydrate - Sr (HCOO) 2 · 2H 3 O.
Заключительной стадией предлагаемого процесса является стадия сушки кристаллов дигидрата формиата стронция, Sr(HCOO)2·2H2O при 130- 150°C для полного удаления воды.The final stage of the proposed process is the stage of drying the crystals of strontium formate dihydrate, Sr (HCOO) 2 · 2H 2 O at 130-150 ° C to completely remove water.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
В стеклянный стакан заливают 370 мл дистиллированной воды, добавляют 40,3 мл (49,5 г) муравьиной кислоты ч.д.а. с концентрацией 99,7 масс.%, взятой с 15%-ным избытком от стехиометрии и в 12%-ную НСООН со скоростью 10 г/мин двумя порциями через каждые 30 мин при перемешивании и поддержании температуры 25°C вносят 66,7 г кристаллического стронция карбоната (содержание основного вещества 99,0 масс.%), нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов и упаривают раствор. Отключают нагрев и при непрерывном перемешивании охлаждают содержимое до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы дигидрата формиата стронция отделяют, промывают насыщенным (при комнатной температуре) водным раствором предварительно очищенного формиата стронция, отжимают и сушат при 130°C. Получают кристаллический безводный формиат стронция с выходом готового продукта, составляющим 82% от стехиометрии.370 ml of distilled water is poured into a glass beaker, 40.3 ml (49.5 g) of formic acid are added. with a concentration of 99.7 mass%, taken with a 15% excess from stoichiometry and 12% HCOOH at a rate of 10 g / min, 66.7 g are added in two portions every 30 minutes with stirring and maintaining the temperature at 25 ° C. crystalline strontium carbonate (the content of the basic substance is 99.0 wt.%), the contents are heated in a water bath until the crystals are completely dissolved and the solution is evaporated. Turn off the heat and with continuous stirring, cool the contents to room temperature. The precipitated crystals of strontium formate dihydrate are separated, washed with a saturated (at room temperature) aqueous solution of pre-purified strontium formate, squeezed and dried at 130 ° C. A crystalline anhydrous strontium formate is obtained with a finished product yield of 82% of stoichiometry.
Пример 2.Example 2
В реакционный сосуд заливают 370 мл дистиллированной воды, добавляют 38,1 мл (46,5 г) муравьиной кислоты ч.д.а. с концентрацией 99,7 масс.%, что соответствует 10%-ному избытку муравьиной кислоты от стехиометрии (по отношению к карбонату стронция) и в 14%-ную НСООН со скоростью 50 г/мин тремя порциями через каждые 10 мин при перемешивании и поддержании температуры 40°C вносят 66,7 г кристаллического стронция карбоната (содержание основного вещества 99,0 масс.%), нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов и упаривают раствор. Отключают нагрев и при непрерывном перемешивании охлаждают содержимое до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы дигидрата формиата стронция, Sr(HCOO)2·2H2O, отделяют методом фильтрации, промывают насыщенным (при комнатной температуре) водным раствором предварительно очищенного формиата стронция, отжимают и сушат при 150°C.370 ml of distilled water is poured into the reaction vessel, 38.1 ml (46.5 g) of formic acid are added. with a concentration of 99.7 wt.%, which corresponds to a 10% excess of formic acid from stoichiometry (relative to strontium carbonate) and to 14% HCOOH at a rate of 50 g / min in three portions every 10 minutes with stirring and maintaining At a temperature of 40 ° C, 66.7 g of crystalline strontium carbonate are added (the basic substance content is 99.0 mass%), the contents are heated in a water bath until the crystals are completely dissolved and the solution is evaporated. Turn off the heat and with continuous stirring, cool the contents to room temperature. The precipitated crystals of strontium formate dihydrate, Sr (HCOO) 2 · 2H 2 O, are separated by filtration, washed with a saturated (at room temperature) aqueous solution of pre-purified strontium formate, squeezed and dried at 150 ° C.
Выход готового продукта составляет 81% от стехиометрии.The yield of the finished product is 81% of stoichiometry.
Пример 3.Example 3
В реакционный сосуд заливают 370 мл дистиллированной воды, добавляют 42,8 мл (52,3 г) муравьиной кислоты ч.д.а. с концентрацией 99,7 масс.%, что соответствует 20%-ному избытку муравьиной кислоты от стехиометрии (по отношению к карбонату стронция) и постепенно в полученную 12%-ную НСООН со скоростью 30 г/мин тремя порциями через каждые 20 мин при перемешивании и поддержании температуры ~30°C вносят 66,7 г кристаллического стронция карбоната (содержание основного вещества 99,0 масс.%), нагревают содержимое на водяной бане до полного растворения кристаллов и упаривают раствор. Отключают нагрев и при непрерывном перемешивании охлаждают содержимое до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы Sr(HCOO)2·2H2O отделяют методом фильтрации, промывают насыщенным (при комнатной температуре) водным раствором предварительно очищенного формиата стронция, отжимают и сушат при 140°C.370 ml of distilled water is poured into the reaction vessel, 42.8 ml (52.3 g) of formic acid are added. with a concentration of 99.7 wt.%, which corresponds to a 20% excess of formic acid from stoichiometry (relative to strontium carbonate) and gradually into the obtained 12% HCOOH at a rate of 30 g / min in three portions every 20 minutes with stirring and maintaining a temperature of ~ 30 ° C, 66.7 g of crystalline strontium carbonate are added (the content of the basic substance is 99.0 mass%), the contents are heated in a water bath until the crystals are completely dissolved and the solution is evaporated. Turn off the heat and with continuous stirring, cool the contents to room temperature. The precipitated crystals of Sr (HCOO) 2 · 2H 2 O are separated by filtration, washed with a saturated (at room temperature) aqueous solution of pre-purified strontium formate, squeezed and dried at 140 ° C.
В результате выход безводного формиата стронция особой чистоты составляет 81-82% от стехиометрии и с содержанием следующих примесей (масс.%): железа 1·10-5, марганца 1·10-5, никеля 5-10-6, кобальта <2·10-6, меди 5·10-6, хрома 5·10-6, алюминия 1-10-3, натрия<2-10-3, магния 5-10-4, свинца 5·10-5, цинка 5·10-5.As a result, the yield of high purity anhydrous strontium formate is 81-82% of stoichiometry and with the following impurities (wt.%): Iron 1 · 10 -5 , manganese 1 · 10 -5 , nickel 5-10 -6 , cobalt <2 · 10 -6 , copper 5 · 10 -6 , chromium 5 · 10 -6 , aluminum 1-10 -3 , sodium <2-10 -3 , magnesium 5-10 -4 , lead 5 · 10 -5 , zinc 5 · 10 -5 .
Приведенное качество полученного продукта полностью соответствует требованиям, предъявляемым к продукту для современных областей науки и техники.The given quality of the obtained product fully complies with the requirements for the product for modern fields of science and technology.
Данное изобретение может быть использовано в химической промышленности для получения особо чистого безводного формиата стронция.This invention can be used in the chemical industry to obtain highly pure anhydrous strontium formate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122757/04A RU2564858C1 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Method of producing anhydrous strontium formate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122757/04A RU2564858C1 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Method of producing anhydrous strontium formate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2564858C1 true RU2564858C1 (en) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014122757/04A RU2564858C1 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Method of producing anhydrous strontium formate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2564858C1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108339A2 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Osteologix A/S | High yield and rapid syntheses methods for producing metallo-organic salts |
-
2014
- 2014-06-04 RU RU2014122757/04A patent/RU2564858C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108339A2 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Osteologix A/S | High yield and rapid syntheses methods for producing metallo-organic salts |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 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. Funk, H. et al. "The reactions of a few anhydrous chlorides with anhydrous acetic acid and formic acid." Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 239, 288-94, 1938. Zapletal, V.; Jedlichka, J.; Ruzhichka, V. Chemicke Listy, 1956 , vol. 50, p. 1406 - 1409 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012295626B2 (en) | Recovery of carboxylic acid from their magnesium salts by precipitation using hydrochloric acid, useful for fermentation broth work-up | |
| JP6890098B2 (en) | Recovery of carboxylic acids from their magnesium salts by precipitation with hydrochloric acid, useful for fermentation broth treatment | |
| AU2012295627B2 (en) | Recovery of carboxylic acid from their magnesium salts by precipitation using hydrochloric acid, useful for fermentation broth work-up | |
| RU2007132122A (en) | METHOD FOR PRODUCING CESIUM HYDROXIDE SOLUTIONS | |
| JPH06501268A (en) | Production of high purity hydroxyacetic acid | |
| US1982675A (en) | Pbeparation of acetoacetanilid | |
| CA2763612C (en) | Process for the preparation of a composition comprising meso-tartaric acid | |
| RU2564858C1 (en) | Method of producing anhydrous strontium formate | |
| US11578036B2 (en) | Cyclic process for producing taurine from monoethanolamine | |
| RU2564856C1 (en) | Method of producing calcium formate | |
| RU2564857C1 (en) | Method of producing barium formate | |
| CN111377812B (en) | Preparation method of butynedioic acid | |
| JP4404570B2 (en) | Method for producing inorganic iodine compound | |
| RU2424187C1 (en) | Method of producing high-purity barium fluoride | |
| US1961623A (en) | Oxidation of alicyclic alcohols and ketones | |
| RU2430926C1 (en) | Method of producing palladium propionate | |
| US10774058B2 (en) | Process for preparing D-glucaro-6,3-lactone | |
| CN103803589B (en) | A kind of preparation method of high-purity sulphuric acid caesium | |
| JPS6125713B2 (en) | ||
| US564784A (en) | Constantin fahlberg | |
| US2040926A (en) | Concentration of aliphatic acids | |
| US2782232A (en) | Production of gentisates | |
| US1699888A (en) | Process for the manufacture of alkali-metal salts of halogenated amides of aromatic sulphonic acids | |
| US1343716A (en) | Process for the preparation of trichlorethylene from tetrachlorethane | |
| US3207782A (en) | Process for crystallization of alkali metal glutamates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |