RU2680065C1 - Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 - Google Patents
Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680065C1 RU2680065C1 RU2017131570A RU2017131570A RU2680065C1 RU 2680065 C1 RU2680065 C1 RU 2680065C1 RU 2017131570 A RU2017131570 A RU 2017131570A RU 2017131570 A RU2017131570 A RU 2017131570A RU 2680065 C1 RU2680065 C1 RU 2680065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tin
- oxide
- nitrate
- acid
- basic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 32
- YQMWDQQWGKVOSQ-UHFFFAOYSA-N trinitrooxystannyl nitrate Chemical compound [Sn+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YQMWDQQWGKVOSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 14
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 title description 5
- 229910021509 tin(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 title 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 17
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 12
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 11
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine hydrochloride Chemical compound Cl.ON WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- SYRHIZPPCHMRIT-UHFFFAOYSA-N tin(4+) Chemical compound [Sn+4] SYRHIZPPCHMRIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 4
- FUSNOPLQVRUIIM-UHFFFAOYSA-N 4-amino-2-(4,4-dimethyl-2-oxoimidazolidin-1-yl)-n-[3-(trifluoromethyl)phenyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1NC(C)(C)CN1C(N=C1N)=NC=C1C(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 FUSNOPLQVRUIIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012493 hydrazine sulfate Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000377 hydrazine sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dimethoxybenzidine Chemical compound C1=C(N)C(OC)=CC(C=2C=C(OC)C(N)=CC=2)=C1 JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 abstract description 2
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 abstract description 2
- VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N n-phenylnitramide Chemical compound [O-][N+](=O)NC1=CC=CC=C1 VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- FRKBDVGTLHBNSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,2,4lambda2-dioxazastannetidin-2-ium 2-oxide nitrate Chemical class [Sn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FRKBDVGTLHBNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical compound [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYRTZXXTIDKEJD-UHFFFAOYSA-N 4-(4-aminophenyl)aniline;hydron;chloride Chemical compound Cl.C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 FYRTZXXTIDKEJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 4-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- ZOXJIQNURSAHRV-UHFFFAOYSA-N [4-(4-azaniumylphenyl)phenyl]azanium;sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.C1=CC([NH3+])=CC=C1C1=CC=C([NH3+])C=C1 ZOXJIQNURSAHRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- MMCPOSDMTGQNKG-UHFFFAOYSA-N anilinium chloride Chemical compound Cl.NC1=CC=CC=C1 MMCPOSDMTGQNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- VEGZHURRCWERMK-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diamine;hydrochloride Chemical compound Cl.NC1=CC=CC(N)=C1 VEGZHURRCWERMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZTQWXKHLAJTRC-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-amino-6,7-dihydro-4h-[1,3]thiazolo[5,4-c]pyridine-5-carboxylate Chemical compound C1C=2SC(N)=NC=2CCN1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 WZTQWXKHLAJTRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- -1 tin (IV) nitrate basic salt Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G19/00—Compounds of tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/48—Methods for the preparation of nitrates in general
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Получение основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 ведут путем прямого взаимодействия оксида олова (IV) с азотной кислотой в растворе этилцеллозольва при комнатной температуре в условиях интенсивного механического перемешивания. Перемешивание проводят в присутствии стеклянного бисера в качестве перетирающего агента и солянокислых гидроксиламина, анилина, n-нитроанилина, о-дианизидина, м-фенилендиамина, бензидина, сернокислых гидразина, анилина или бензидина в качестве стабилизатора основной соли. Оксид олова (IV) загружают в количестве 0,1-0,6 моль/кг в мольном соотношении с кислотой (1:2,02)÷(1:11). Процесс начинают с интенсивного механического перемешивания, контролируют по расходованию кислоты и прекращают, когда указанное расходование приближается к удвоенной начальной мольной загрузке оксида олова (IV). После этого перемешивание прекращают, проводят отделение перетирающего агента и его отмывку от остатков реакционной смеси. Отделенную реакционную смесь фильтруют. Осадок на фильтре промывают промывным растворителем и сушат на воздухе до постоянного веса. Изобретение позволяет упростить получение основного нитрата олова (IV) при повышении селективности по целевому продукту. 2 з.п. ф-лы, 4 табл., 26 пр.
Description
Изобретение относится к технологии получения солей олова (IV) и может быть использовано в различных областях химической и иных видов практик, в аналитическом контроле и в научных исследованиях.
Известно образование основного нитрата олова (IV) с брутто-формулой Sn(OH)2(NO3)2 путем непосредственного взаимодействия диоксида олова с азотной кислотой в присутствии трибохимического катализатора и механической активации процесса (Агеева Л.С., Пожидаева С.Д., Иванов A.M. Глубокие и быстрые при комнатных температурах превращения олова, его оксидов, гидроксидов и солей в присутствии кислот и механической активации процессов // Материалы III Международной Российско-Казахстанской научно-практической конференции «Химические технологии функциональных материалов», 27-29 апреля 2017 г, г. Новосибирск, Изд-во НГТУ, 2017. - 363 с; С. 52-55).
Недостатками данного варианта являются:
1. Он не оформлен в качестве способа, т.е. не содержит никаких загрузочных показателей, условий проведения, фазовых характеристик по ходу протекания и в конечной реакционной смеси (PC), как выделяется целевой продукт и т.д.
2. В приведенной информации нет сведений о природе трибохимического катализатора, обеспечивающего высокий выход основного нитрата олова (IV).
Известно, что действием разбавленной азотной кислоты на олово получают смесь нитратов олова (II) и олова (IV) (Г. Реми Курс неорганической химии. - М.: Изд-во иностран. лит., Т. 1, 1963, с. 583). Нитрат брутто-формулы Sn2O(NO3)2, в отличие от Sn(NO3)2⋅20H2O, кристаллизуется без воды и может быть нагрет до 100°C без разложения. При более сильном и более быстром нагреве, а также при ударе и растирании он детонирует с сильным треском.
Здесь также речь идет о нитратах олова (II), что вряд ли как по способу, так и режимным характеристикам операций подлежит переносу на нитраты олова (IV).
Известно (А.С. СССР №356248, опубл. 23.10.1972), что при восстановлении меди из раствора нитрата меди оловом невозможно получение чистого раствора нитрата олова (II) из-за сопутствующего получения основной соли, находящейся в растворе в виде мути, причем за время длительного получения часть двухвалентного олова успевает окислиться до четырехвалентного состояния. Для исключения этого олово применяют в виде амальгамы.
Авторы данного изобретения не указывают природу накапливающейся основной соли, в том числе и степень окисления металла в ней, как и то, что окисляется легче: основной или средний нитрат олова (II).
Наиболее близким к заявляемому является получение основного нитрата олова с брутто-формулой {SnO(NO3)2} при взаимодействии нитрата олова (IV) и оксида азота (II) NO в растворе четыреххлористого углерода (Philip G. Harrison, Mutassim I. Khalil, Norman Logan A contribution to the chemistry of tin (IV) nitrate // Inorganica Chimica Acta. Volume 30, 1978, Pages 165-170). Оно предполагает медленное барботирование чистого сухого оксида азота (II) через раствор нитрата олова (IV) в четыреххлористом углероде. Реакция начинается сразу и сопровождается появлением бурой окраски газового пространства реактора, что свидетельствует о быстром накоплении оксида азота (IV) над реакционной смесью. Одновременно появляется белая твердая фаза в реакционной смеси. Когда образование продукта прекращается, процесс завершают. Избыток оксида азота (II) из реактора удаляют с помощью продувки азота, продукт выделяют путем фильтрования и сушат под вакуумом.
Недостатками данного варианта является:
1. Он не оформлен в качестве способа получения заявленной композиции основной соли олова (IV).
2. Основная соль SnO(NO3)2 не является эквивалентом основной соли Sn(OH)2(NO3)2. Поэтому никаких оснований считать, что способы их получения будут не только близкими, но даже похожими друг на друга.
3. Более того приведенная авторами формула основной соли относится не к индивидуальному соединению, а к композиции, в состав которой входят и полимерные структуры. Следовательно стехиометрическое уравнение
Sn(NO3)2+NO→{OSn(NO3)2}+3NO2
относится к сложному процессу с рядом промежуточных стадий, в которых участвуют и соединения олова (II), но которые не попадают в общее стехиометрическое уравнение (образуясь в одних стадиях и расходуясь в других), что совсем не означает, что их нет в реакционной смеси.
4. Следует отметить и то, что по прототипу «основную соль» получают из средней соли, что не может быть эквивалентным получению из оксида олова (IV) ни по реагентам, ни по типу химического взаимодействия, ни по составу продуктов, ни по используемому для этих целей растворителю объемной фазы.
Задачей предлагаемого решения является подобрать такие трибохимические блокаторы основной соли нитрата олова (IV), природу и состав объемной фазы и прочие условия проведения процесса взаимодействия оксида олова (IV) с азотной кислотой, которые при близких к комнатным температурах обеспечивали бы высокую селективность по целевому продукту при практически количественном расходовании оловосодержащего исходного реагента, а также приемлемые для практических целей скорости получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2.
Поставленная задача достигается тем, что получение основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 ведут путем прямого взаимодействия оксида олова (IV) с азотной кислотой в растворе этилцеллозольва при комнатной температуре в условиях интенсивного механического перемешивания в присутствии стеклянного бисера как перетирающего агента и солянокислых гидроксиламина, анилина, п-нитроанилина, о-дианизидина, м-фенилендиамина и бензидина, сернокислых гидразина, анилина или бензидина в качестве стабилизатора основной соли в количестве 10-2 моль/кг, оксид олова (IV) загружают в количестве 0,1-0,6 моль/кг в мольном соотношении с кислотой (1:2,02)÷(1:11), процесс начинают с ввода интенсивного механического перемешивания, контролируют по расходованию кислоты и прекращают, когда указанное расходование приближается к удвоенной начальной мольной загрузке оксида олова (IV), после этого перемешивание прекращают, проводят отделение перетирающего агента и его отмывку от остатков реакционной смеси, отделенную реакционную смесь фильтруют, осадок на фильтре промывают промывным растворителем и сушат на воздухе до постоянного веса. При этом раствор азотной кислоты в этилцеллозольве может быть приготовлен заблаговременно без каких-либо ограничений времени хранения или его готовят непосредственно в рабочем реакторе для процесса путем соответствующих дозировок расчетных количеств растворителя и кислоты при кратковременном перемешивании перед вводом стабилизатора основной соли и оксида олова (IV); избыточная кислота может быть израсходована путем дробного ввода в реакционную смесь дополнительного количества оксида олова (IV), а фильтрат с непрореагировавшей избыточной кислотой и растворенным стабилизатором основной соли может быть возвращен в повторный процесс с возможной дополнительной подпиткой кислоты, но без дополнительной подпитки стабилизатора основной соли.
Характеристика используемого сырья:
Оксид олова (IV) ГОСТ 22516-77
Азотная кислота ГОСТ 4461-77
Этилцеллозольв ГОСТ 8313-88
Гидроксиламин солянокислый ГОСТ 5456-65
Гидразин сернокислый ГОСТ 5841-74
Бензидин солянокислый ТУ 6-09-4222-76
Бензидин сернокислый ТУ МХП 1739-48
Анилин солянокислый ГОСТ 5822-78
Анилин сернокислый ГОСТ 5818-78
n-Нитроанилин солянокислый ТУ 6-09-06-545-75
о-Дианизидин солянокислый ТУ 6-09-3347-73
м-Фенилендиамин солянокислый ТУ 6-09-11-660-75
Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа с высокооборотной (3000 об/мин) механической мешалкой лопастного типа из текстолита, стеклянным корпусом объемом 300 мл и диаметром входного отверстия 50 мм, вводят расчетные количества стеклянного бисера с диаметром (0,8-2,2) мм в качестве перетирающего агента, этилцеллозольва и концентрированной азотной кислоты, либо предварительно приготовленного раствора азотной кислоты в этилцеллозольве с концентрацией 1-1,25 моль/кг (срок хранения такого раствора принципиального значения не имеет) и, спустя некоторое время, если раствор кислоты готовится непосредственно в реакторе, стабилизатора основной соли и оксида олова (IV). Диоксид вводится последним, причем при работающем механическом перемешивании. В противном случае могут образоваться небольшие количества средней соли, что уменьшит селективность по основной соли. Момент ввода последнего компонента принимают за начало проводимого процесса.
Контроль за ходом процесса осуществляют методом отбора проб и определения в них непрореагировавшей кислоты. Последнее достигает определенного значения и далее перестает меняться, что свидетельствует о завершении проводимого процесса. Выключают механическое перемешивание, отсоединяют корпус реактора от крышки с мешалкой и опускают в гнезде каркасной рамы вниз, давая возможность остаткам суспензии реакционной смеси (PC) стечь. Затем корпус с PC вынимают из гнезда каркасной рамы, а его содержимое выливают в приемлемую воронку узла отделения перетирающего агента с сеткой с ячейками 0,3×0,3 мм в качестве фильтровальной перегородки. Оставшийся на сетке перетирающий агент возвращают в корпус реактора, собирают и крепят в гнезде каркасной рамы бисерную мельницу вновь, вручную проворачивают вал мешалки, вводят определенное количество растворителя, включают механическое перемешивание и проводят отмывку реактора и перетирающего агента от остатков PC. Далее проводят повторное отделение перетирающего агента от промывного растворителя, используя в дальнейшем на промывку осадка на фильтре, получаемого при фильтровании PC. Осадок после промывки аккуратно отжимают, снимают с фильтра и отправляют на воздушную сушку при комнатной температуре до постоянной массы. Определяют последнюю, делают анализ на эквивалент и рассчитывают выход основной соли в проведенном процессе.
Фильтрат и промывной растворитель анализируют на остаточную кислоту и содержание продукта. Последнее в выбранных условиях менее 10-3 моль/кг. Содержание же кислоты может варьироваться от 0,5 моль/кг и более 0,05-0,1 моль/кг. В случае значимых концентраций возможен ввод расчетного количества оксида олова (IV) и проведение очередного процесса получения основной соли. При таком подходе ввод дополнительного количества трибохимического катализатора не требуется: вполне достаточно оставшегося в фильтрате количества.
Пример №1
В бисерную мельницу вертикального типа со стеклянным корпусом емкостью 300 мл и высотой 125 мм, высокооборотной (3000 об/мин) мешалкой лопастного типа с размерами лопасти из текстолита 46×22×2,3 мм вводят 100 г стеклянного бисера, 96,13 г 1,13 моль/кг предварительно приготовленного раствора азотной кислоты в этилцеллозольве, 0,07 г солянокислого гидроксиламина и 3,8 г оксида олова (IV). Корпус реактора с загрузкой быстро помещают в предназначенное для него гнездо каркасной рамы, соединяют с крышкой с мешалкой, сальниковой коробкой и валом, соединенным с валом электромотора, а также гнездами для помещения датчика температуры и пробоотборника, прокручивают вал мешалки вручную и включают механическое перемешивание, принимая этот момент за начало эксперимента. Процесс ведут при близкой к комнатной естественно складывающейся температуре и текущем контроле за содержанием непрореагировавшей кислоты, предусматривающим отбор проб по ходу протекания без прекращения механического перемешивания в этот момент. Полученные данные указанного контроля приведены в таблице 1.
При достижении прекращения дальнейшего расходования кислоты, совпадающего с расчетным значением (для образования основной соли Sn(OH)2(NO3)2 с 0,25 моль/кг загруженного SnO2 должно прореагировать 0,5 моль/кг кислоты) процесс прекращают, для чего останавливают механическое перемешивание, отсоединяют крышку реактора от корпуса, последний опускают непосредственно в гнезде каркасной рамы таким образом, чтобы нижняя кромка лопасти мешалки оказалась над реакционной смесью в корпусе и в таком положении оставляют на 7 мин, давая возможность остаткам суспензии реакционной смеси стечь с лопасти и вала мешалки. После этого корпус с PC вынимают из гнезда каркасной рамы, а его содержимое выливают в воронку узла отделения перетирающего агента с сеткой с размерами ячеек 0,3×0,3 мм вместо фильтровальной перегородки. Суспензия PC быстро проваливается в приемную емкость, а стеклянный бисер остается на сетке. Его аккуратно снимают с сетки и возвращают в корпус реактора. Бисерную мельницу собирают в гнезде каркасной рамы вновь, добавляют 30 г этилцеллозольва, включают механическое перемешивание и в течение 12 мин проводят отмывку бисера, внутренних поверхностей корпуса и элементов реактора от остатков реакционной смеси. По истечении данного времени перемешивание прекращают и проводят повторное отделение стеклянного бисера. Последний сушат и направляют на загрузку повторного процесса.
Промывной растворитель собирают в соответствующую емкость и используют для промывки получаемого при фильтровании отделенной от перетирающего агента суспензии PC осадка на фильтре узла фильтрования. После промывки осадок аккуратно отжимают, снимают вместе с фильтром и подвергают воздушной сушке при комнатной температуре до постоянной массы. Последнюю сравнивают с теоретически рассчитываемой величиной и рассчитывают выход отделенной основной соли. В данном случае он составил 95,3%. Делают эквивалент и рентгеноструктурный анализ, подтверждающие природу полученной соли.
Фильтрат и промывной растворитель взвешивают и используют в повторном процессе. Один из вариантов такого использования приведен ниже.
Примеры №2-9
Реактор, оловосодержащий реагент, предварительно приготовленный раствор азотной кислоты, их дозировка, дозировка стабилизатора основной соли, последовательности операций при загрузке компонентов, проведении процесса, определении момента его завершения, отделении перетирающего агента, отмывки от остатков PC, выделении продукта из PC и работе с продуктом и жидкой фазой PC аналогичны описанным в примере 1. Отличаются природой стабилизатора основной соли и начальным соотношением содержаний кислоты и оксида олова (IV). Указанное различие и предопределенные им характеристики процесса сведены в таблицу 2.
Примеры №10-18
Реактор, природа используемых реагентов и растворителя объемной фазы, а также способ приготовления раствора кислоты, последовательности операций при загрузке, проведении процесса, его завершении, отделения перетирающего агента, выделении продукта, работе с ними аналогичны приведенным в примере 1. Отличаются величиной загрузки оксида олова (IV), избытком кислоты в начальной загрузке, природой стабилизатора основной соли, дробным вводом оксида олова (IV), а также использованием фильтратов после выделения целевого продукта в качестве самостоятельных объемных фаз с дозагрузкой кислоты или без нее, но в отсутствие дозагрузки стабилизатора основной соли. Указанные различия и предопределенные ими характеристики процесса сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Примеры №19-26
Исходные реагенты, растворитель, трибохимический стабилизатор основной соли и его количество, перетирающий агент, операции проведения процесса, контроля за ходом протекания, определения момента прекращения, отделения перетирающего агента, его подготовки к повторному использованию, выделения целевого продукта и по работе с ним и другими составными частями PC аналогичны описанным в примере 1. Отличаются приготовлением раствора кислоты непосредственно в бисерной мельнице, концентрационными факторами, избытком кислоты и вариантами использования такого избытка для получения целевого продукта. Указанные различия и предопределенные ими характеристики процесса приведены в таблице 4.
Положительный эффект предлагаемого решения состоит:
1. Получаемый продукт позволяет синтезировать соли олова (IV) с разными анионами при одном и том же катионе и таким путем существенно влиять на физические и химические свойства соли, а следовательно и на области их использования.
2. Метод прост в исполнении, не требует каких-либо специфических реагентов, подвода внешнего тепла и каких-либо существенных затрат на поддержание температурного режима по ходу протекания.
3. Отделение целевого продукта от остальной реакционной смеси проводится простым фильтрованием с промывкой осадка на фильтре с последующей воздушной сушкой. Твердая фаза продукта не склонна к захвату больших количеств жидкой фазы реакционной смеси, что существенно облегчает как отделение реакционной смеси от перетирающего агента бисерной мельницы, так и проведение всех остальных операций по выделению, промывке и сушке целевого продукта.
4. Предлагаемое решение позволяет многократное использование компонентов реакционной смеси в повторных процессах, причем в разных вариантах, в том числе без разделения, концентрирования и т.д. Это касается и трибохимического стабилизатора основной соли, ассортимент которого довольно широкий.
5. Аппаратурное оформление предлагаемого решения довольно простое и доступное. В нем нет котлонадзорного оборудования, а также оборудования, требующего индивидуального изготовления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131570A RU2680065C1 (ru) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131570A RU2680065C1 (ru) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2680065C1 true RU2680065C1 (ru) | 2019-02-14 |
Family
ID=65442820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131570A RU2680065C1 (ru) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680065C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717810C1 (ru) * | 2019-11-13 | 2020-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нитрата олова (IV) путем окисления нитрата олова (II) |
| RU2735433C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2020-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения соли олова (IV) с анионами азотной и бензойной кислот |
| RU2744006C1 (ru) * | 2020-02-11 | 2021-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нитрата олова (II) при окислении металла |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356248A1 (ru) * | С. П. Бухман , И. О. Кроль Институт химических наук Казахской ССР | Способ получения раствора азотнокислого двухвалентного олова | ||
| CN101519561A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-02 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 一种屏蔽紫外线透明隔热涂料的制备方法 |
| WO2011124659A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Gaba International Holding Ag | Oral care composition comprising stannous and nitrate ions |
-
2017
- 2017-09-09 RU RU2017131570A patent/RU2680065C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356248A1 (ru) * | С. П. Бухман , И. О. Кроль Институт химических наук Казахской ССР | Способ получения раствора азотнокислого двухвалентного олова | ||
| CN101519561A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-02 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 一种屏蔽紫外线透明隔热涂料的制备方法 |
| WO2011124659A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Gaba International Holding Ag | Oral care composition comprising stannous and nitrate ions |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HARRISON PHILIP G. et al., A contribution to the chemistry of tin (IV) nitrate, Inorganica Chimica Acta, 1978, Vol. 30, pp. 165-170. * |
| АГЕЕВА Л.С. и др., Глубокие и быстрые при комнатных температурах превращения олова, его оксидов, гидроксидов и солей в присутствии кислот и механической активации процессов, Материалы III Международной Российско-Казахстанской научно-практической конференции "Химические технологии функциональных материалов", 27-29 апреля 2017 г, Новосибирск, НГТУ, 2017, сс. 52-55. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717810C1 (ru) * | 2019-11-13 | 2020-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нитрата олова (IV) путем окисления нитрата олова (II) |
| RU2744006C1 (ru) * | 2020-02-11 | 2021-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нитрата олова (II) при окислении металла |
| RU2735433C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2020-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения соли олова (IV) с анионами азотной и бензойной кислот |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2680065C1 (ru) | Способ получения основного нитрата олова (IV) Sn(OH)2(NO3)2 | |
| CN109749091B (zh) | 一种天蓝色荧光镉有机环状超分子及其制备方法与应用 | |
| Ikeda et al. | Microwave-assisted solvent extraction of inert platinum group metals from HNO3 (aq) to betainium-based thermomorphic ionic liquid | |
| CN107651712B (zh) | 共沉淀一步制备硝酸根插层镍铝类水滑石的方法 | |
| El-Hefny | Chemical kinetics and reaction mechanisms in solvent extraction: new trends and applications | |
| RU2655142C1 (ru) | Способ получения нитрата олова (IV) | |
| RU2717810C1 (ru) | Способ получения нитрата олова (IV) путем окисления нитрата олова (II) | |
| CN103657732B (zh) | SO42－∕TiO2－ZnO混晶固体酸载体配位催化剂的制备方法 | |
| RU2735433C1 (ru) | Способ получения соли олова (IV) с анионами азотной и бензойной кислот | |
| RU2713840C1 (ru) | Способ получения фторида олова (II) из металла и его диоксида | |
| Skerencak-Frech et al. | Coordination and thermodynamics of trivalent curium with malonate at increased temperatures: A spectroscopic and quantum chemical study | |
| Pandey et al. | Kinetics of interphase transfer of zirconium between nitric acid and tributyl phosphate solutions | |
| RU2744006C1 (ru) | Способ получения нитрата олова (II) при окислении металла | |
| CN101802930A (zh) | 金属的纯化 | |
| Hartman et al. | Mapping the intricate reactivity of nanojars toward molecules of varying acidity and their conjugate bases leading to exchange of pyrazolate ligands | |
| RU2807759C1 (ru) | Способ получения ацетата или оксалата свинца из его оксида (II) | |
| Branken et al. | Influence of KF and HF on the selectivity of Zr and Hf separation by fractional crystallization of K2Zr (Hf) F6 | |
| RU2717528C1 (ru) | Способ получения хлорида олова (II) путем окисления металла | |
| Wang et al. | Extraction and complexation investigation of palladium (II) by a nitrilotriacetate-derived triamide ligand | |
| Govindan et al. | Partitioning of uranium and plutonium by acetohydroxamic acid | |
| RU2391332C1 (ru) | Способ получения бензоата марганца (ii) | |
| RU2412152C2 (ru) | Способ получения м-нитробензоата марганца (ii) | |
| RU2476380C1 (ru) | Способ получения основного хлорида или нитрата меди (ii) | |
| RU2398758C1 (ru) | Способ получения ацетата свинца (ii) | |
| Hussein et al. | Adsorption of uranium from sulfate leach liquor using rice straw impregnated with chlorophenyl hydrazinyl pyrazoloquinazolinon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190910 |