SU1719312A1 - Способ получени дигидроарсената цези - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  дигидроарсената цези  и может быть использовано с целью упрощени  процесса , повышени  качества целевого продукта и экономии окислител . Дл  этого триалкиларсениты общей формулы ()зАз, где Рч-изо-С Нд, н-CsHn, изо-CsHn окисл ют перекисью водорода, обрабатывают эквивалентным количеством гидроксида цези , высаливают этиловым спиртом и сушат при 80-90°С. Способ позвол ет исключить стадии получени  мышь ковой кислоты, снизить количество примесей в целевом продукте и на 20-40% по сравнению с прототипом уменьшить расход перекиси водорода. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к химической технологии получени  неорганических соединений мышь ка, конкретно, к способу получени  дигидроарсената цези  высокой чистоты, монокристаллы которого, облада  сегнетоэлектрическими свойствами, широко примен ютс  в радиоэлектронике.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  дигидроарсената цези  высокой чистоты нейтрализацией гидроксидом цези  мышь ковой кислоты, полученной окислением мышь ковистого ангидрида перекисью водорода, При этом рафинированный белый мышь к j обрабатывают концентрированной сол ной кислотой:

АзаОз + 6НС1- 2АзС1з + ЗНаО

Треххлористый мышь к очищают ректификацией в высоких колонках, а затем

гидролизуют, в результате получают мышь- s  ковистый ангидрид высокой частоты:

2 AsCb + ЗНаО -А82Оз + 6HCI

Выход А820з не превышает 70%. Его окислением получают мышь ковую кислоту с 25-27%-ным содержанием основного вещества . Окислителем  вл етс  перекись водорода марки Дл  полупроводников, который обычно на 60-80% больше расходуетс  по сравнению с теоретическим:

АзаОз + 2Н202 + Н20-2НзА&04

м

.а

ю ы

го

С целью увеличени  концентрации кислоты через 1,5 ч, убедившись, что раствор не содержит As +, реакционную массу упаривают , довод  до 50-60%. Длительность упаривани  3-5 ч. Полученную таким путем кислоту нейтрализуют концентрированным

раствором гидроксида цези  в присутствии метилоранжа. Кислотность раствора должна соответствовать рН 4:

HaAsO/j + CsOH- CsH2As04 + НаО

Раствор дигидроарсената цези  фильтруют , осаждают этиловым спиртом (7 л этилового спирта на 1,5 кг раствора сбли). Полученные кристаллы соли отдел ют от маточного раствора фильтрацией и сушат при 80-90°С в вакуумном сушильном шкафу .

Недостатками прототипа  вл ютс  мно- гостадийность процесса, сравнительно низ- ка  степень чистоты целевого продукта, большой расход окислител .

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса, повышение чистоты целевого продукта и экономи  окислител .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  гидроарсената цези  путем полного окислени  мышь ксо- держащего соединени  перекисью водорода с последующей обработкой эквивалентным количеством гидроксида цези , высаливани  этиловым спиртом и сушки конечного продукта при 80-90°С, в качестве мышь ксодержащего соединени  используют триалкиларсениты общей фор- мулы (RObASi где R изо-СзНэ, н - CsH 11 или изо-СбНп.

Реакци  имеет общий характер и суммарно выражаетс  схемой

(НО)зАз + Н202+ CsOH + H20- CsH-2As04 + 3ROH

Дл  окислени  эфиров мышь ковистой кислоты была использована перекись водорода 32 и 15%-ной концентрации. При применении концентрированной перекиси водорода после кратковременного инкубационного периода реакци  сильно экзотер- мическа . Поэтому целесообразно провести окисление при 50-60°С.

Более умеренно протекает процесс при применении 15%-ной перекиси водорода, однако при этом имеет место расслаивание продуктов реакции, что уменьшает выход целевого продукта.

Дл  обработки исходных продуктов окислени  был использован 48,8%-ный раствор щелочи цези . Выделившийс  водный раствор концентрируют упариванием, а затем переосаждают этиловым спиртом. Выход целевого продукта достигает 84-90%.

Во врем  процесса количественно регенерируютс  и соответствующие спирты, которые вновь могут быть использованы дл 

получени  исходных триалкиларсенитов и т.д.

Результаты количественного спектрального анализа показывают, что по предлагаемому способу получаетс  гораздо более чистый целевой продукт, чем по прототипу.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, к 134,4 г (0,40 моль) три-изо-амиларсенита, нагретого до 50°С, при посто нном перемешивании по капл м добавл ют 59,4 г (0,559 моль) 32%-ного перекиси водорода. После начала реакции, что замечаетс  саморазогреванием реакционной массы, процесс ведут при , Дл  завершени  окислени  содержимое колбы нагревают на вод ной бане в течение 1-2 ч. Реакционную массу охлаждают водой и обрабатывают 122,9 г (0.40 моль) 48,8%-ного гидроксида цези . Водный (нижний) слой отдел ют, а спирто- вый 3 раза экстрагируют по 50-70 мл биди- стилл та (получают 120 мл изоамилового спирта, что составл ет 92,3% от теоретического ). Объединенный водный экстракт выпаривают в кварцевой посуде на вод ной бане. Охлажденную массу переосаждают добавлением 500 мл свежеперегнанного этилового спирта. Полученное кристаллическое вещество белого цвета отдел ют от маточного раствора фильтрованием, промывают этиловым спиртом и сушат при 80-90°С до посто нной массы. Получают 98.24 г (89,9%) дигидроарсената цези .

Найдено. %: As 27,18; 27.28.

CsH2As04

Вычислено, %: As 27,37.

П р и м е ры 2-5. Осуществл ют аналогично примеру 1.

Загрузка исходных соединений и выход целевого продукта приведены в табл.1.

В предлагаемом способе окисление триалкиларсенитов перекисью водорода и обработка реакционной массы щелочью протекает в одном и том же реакторе, т.е. без выделени  промежуточных продуктов в индивидуальном состо нии.

Упрощение процесса обеспечиваетс  за счет исключени  стадийности. Повышение качества целевого продукта обеспечиваетс  за счет применени  симметричных триалкиларсенитов в качестве исходных мышь ксодержащих соединений. Этим же обеспечиваетс  и экономи  окислител  - перекиси водорода, на 20-40%.

В табл.2 приведены результаты спектрального количественного анализа целевого продукта.

Таким образом, применение предлагаемого способа получени  дигидроарсената цези  позвол ет значительно упростить процесс, улучшить качество целевого продукта и сэкономить химический реагент.

Claims (1)

1. Формула из об ре те н и  

   Способ получени  дигидроарсената цези , включающий полное окисление мышь-  ксодержащего соединени  перекисью

   водррода, обработку эквивалентным количеством гидроксида цези , высаливание этиловым спиртом и сушку при 80-90°0, отличающийс  тем, что, с целью

   упрощени  процесса, повышени  чистоты целевого продукта и экономии окислител , в качестве мышь ксодержащегр соединени  используют триалкиларсениты общей формулы (ЯО)зАз, где R - изо-СоНэ: н-CsHn;

   изо-CsHn.

   1н были определены элементы Сг, Ц. Со, Ni. Не были определены элементы Hn, Sb, Si, Ca. Остальные элементы не обнаружены, кроме указанных.

   Т 6 п и ц а I