SU791735A1 - Способ очистки соли карбоновой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к органическому синтезу,конкретно - к способу очистки солей карбоновых кислот, используемых в производстве особо чистых стекол. Большое значение играет очистка щелочных и щелочноземельных металлов муравьиной, уксусной, щавелевой,лимонной или винной кислот от ионов крас щих металлов, таких как Мп .- rtiПА.ПА О4--. Fe , OrСоли карбоновых кислот обычно синтезируют взаимодействием оснований или активных металлов с соответствующими кислотами, а муравьино кислые соли получают взаимодействие оснований с моноокисью углерода. Таким образом, чистота этих соле обусловлена чистотой исходных компо нентов о.с.ч., класс которых имее чистоту пор дка 10 вес.% микропри месей l . Следовательно, при пр мом синтез солей возможно достигнуть степени чистоты только пор дка 10 вес.%. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  способ очистки солей карбо . новых кислот, например, муравьинокислого натри , заключающийс  в добавлении к раствору соли активированного угл , фильтровании, подкислении муравьиной кислотой, пропускании сероводорода, повторного фильтровани  с последующим упариванием фильтрата при , после чего провод т охлаждение, отсасывание кристаллов и промывку их спиртом. Способ позвол ет достигнуть чистоты по микропримес м группы железа вес.% и группы свинца Ю вес.% 2. Недостатки способа заключаютс  в невозможности избавитьс  от следов частиц активированного угл  при фильтрации, что влечет за собой сохранение в рабочих растворах загр знений , поглощенных и содержащихс  в угле; применении упаривани  дл  концентрировани  раствора, что приводит к загр знению основного вещества микропримес ми группы железа и группы свинца за счет накоплени  их соединений в количествах, обусловленных произведени ми растворимостей, большой расход муравьиной кислоты, а

также сложность технологического процесса, включающего двухкратное .упаривание и охлаждение.

Цель изобретени  заключаетс  в улучшении качества целевого продукта .

Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом очистки соли карбоновой кислоты, обычно щелочной или щелочноземельной соли муравьиной , уксусной, щавелевой, лимонной или винной, заключающимс  в прибавлении к 3-30%-ному раствору соли, обработанному серосодержащим соединением, преимущественно сероводородом или сульфидом натри , кали  или аммони , при рН 8-13, смеси, состо щей из растворимого в воде сульфида натри , кали  или аммони , муравьиной кислоты и щелочи и имеющей рН исходной реакционной массы, при объемном соотношении реакционна  масса смесь 1:0,01-0,006 с последующими центрифугированием образовавшейс  взвеси с угловой скоростью 500020 000 об/мин, декантацией и высаживанием соли из образовавшегос  раствора органическим растворителем со значением диэлектрической проницаемости 21-38, обычно диметилформамидом , метанолом или ацетоном,при объемном соотношении раствора .и растворител  1:1 - 10, промыванием очищенных солей растворителем, высушиванием обычно при 30-130с и остаточном давлении 1-10 атм.Способ позвол ет очищать соль, содержащую 10 .% примесей до степени чистоты 10 вес.%.

Отличительными признаками процесса  вл етс  обработка 3-30%-ного раствора соли серосодержащим соединением при рН 8-13 и прибавление к полученной, реакционной массе смеси , состо щей из растворимого в воде сульфида натри , кали  или аммони  муравьиной кислоты и щелочи и имеющей рН исходной реакционной массы, при объемном соотношении реакционна  масса - смесь 1:0,01 --0,06 с -последующим центрифугированием образовавшейс  взвеси с угловой скоростью 5000-20 000 об/мин, декантацией и высаживанием соли из полученного раствора органическим растворителем со значением диэлектрической проницаемости 21-38 при объемном соотношении раствор - растворитель 1:1-10, что позвол етулучшить качество целевого продукта.

Способ заключаетс  в том, что производитс  растворение очищаемых солей в воде в концентраци х 3+30% св зывание ионов ( , Fe , Co-i Cd2-, , Cu, С r ) в воднЬм растворе сульфидным ионом , коллектирование нерастворимых сульфидов, взвешенных в растворе.

осаждение центрифугированием, декантаци  раствора, удаление избытка сульфидных ионов муравьиной кислото и высаживание очищенной соли из водного раствора органическими растворител ми .

Количество осадител  (растворимого в воде сульфида) определ етс  следующим образом.

Исход  из степени чистоты исходной соли и ее концентрации в растворе расчитываетс  количество крас щи ионов в пересчете на двухвалентное состо ние металла,Расчитываетс  теоретически необходимое дл  их св зывни  количество сульфидных ионов и к очищаемому раствору соли добавл етс s ион в 5-20 раз превышающий теоретически рассчитанное количество.

Коллектором твердых частиц нерасворимых сульфидов, взвешенных в расворе , служит элементарна  сера с развитой поверхностью, получаема  подкислением муравьиной кислотой О , 4-0 ,5%-ного водного раствора сульфида кали , натри  или аммони . Отношение О,4-0,5%-ного водного раствора сульфида и добавл емой муравьиной кислоты с плотностью 1,22 г/мл составл ет 1:0,002 0 ,003 объемных единиц. Раствор коллектора с помощью КОН или NaOH приводитс  к тому Же значению рН, что и раствор, который добавл етс .

Пример 1. Раствор етс  45 г муравьинокислого кальци  чистотой 10 вес.% в 300 мл воды.Добавл етс  0,22 г сульфида аммони  и 4 мл м раствора гидроксида аммони  (МНдОН); рН среды равен 10.

Добавл етс  0,3 мл смеси сульфида натри , муравьиной кислоты и едкого натра, имеющей рН 10.После вьщержки раствора в течение 3036 ч при температуре 22-26-С раствор центрифугируетс  с угловой скоростью 20000 об/мин в течение 60 мин. Раствор декантируетс ,добавл етс  0,35 мл муравьиной кислоты плотностью 1,22 г/мл и нагреваетс  в течение 35-40 мин дл  удалени  избытка s в виде Н 2.S . К остывшему ДО температуры 22-2бС раствору добавл етс  2,5 л метанола Высаженна  соль фильтруетс ,дважды промываетс  метанолом и просушиваетс  в течение 2-3 ч при температуре 70-90°С. Выход соли 87%.

П р и м е р 2. Раствор етс  105 г уксуснокислого кальци  чистотой 10 вес.% в 245 мл зоды. Добавл етс  0,7 г сульфида аммони  и 0,75 мл 0,1 М раствора гидроксида аммони  (рН среды 12). Добавл етс  0,4 мл раствора при температуре 20-25°С в течение 20-24 ч производитс  центрифугирование с угловой скоростью 15000 об/мин в течение 60 мин. Раствор декантируетс , добавл етс  0,6 мл муравьиной кислоты плотностью 1,22 г/мл, нагреваетс  при температуре 40-50°С в течение 40 мин дл  удалени  избытка сульфидных ионов в виде HgS. К остывшему до температуры 20-25 С раствора добавл етс  1,5 л ацетона. Осажденна  соль фильтруетс , дважды промываетс  ацетоном и просушиваетс  в течение 2-3 ч при температуре 70-80с Выход 99%.

Пример 3. Раствор етс  150 г муравьинокислого натри  чистотой 10 вес.% в 350 г воды (30%ного раствора). Добавл етс  0,02 г сульфида натри  и 3 мл раствора NaOH (рН 11). Добавл етс  3 мл раствора коллектора. Раствор выдерживаетс  при температуре 17-30С в течение 20-24 ч. После этого производитс  центрифугирование с угловой емкостью 20000 об/мин в течение 45 мин и раствор декантируетс . Добавл етс  0,016 мл муравьиной кислоты плотностью 1,22 г/мл и нагреваетс  в течение 30 мин при 705 60°С дл  удалени  избытка сульфидных ионов в виде . К остывшему до температуры 20-25 0 раствору добавл етс  3 МП диметилформамида. Высаженна  соль фильтруетс , дважды

o промываетс  ацетоном и просушиваетс  при температуре ЗО-бО С при давлении 0,1-0,2 атм в течение 3-4 ч. Выход соли 98%, Характеристики и параметры процесса очистки приведены в таблице. Чистота полученной

5 соли п(X(Mn Fe , Ni , Со , , Cu , Cu,. ,) ионам имеет пор док 10 .

3012-13 10 J2

138-10 (NH,)S 10

139-11 (NH)2S 10 г

3411-12 NagS 10

1024 9-11 KjS

гЪ 10

30 11-12 20 12-13 NagS 10

0,04 6-420 60 ДМФА6 98

1,0 5-25 25 Ацетон 8 98

6,0 1-210 30 Метайол 6 87

0,5 4-24 30 Ацетон 2 99

2,0 6-415 50 Ацетон 4 99

2,0 4-220 60 Ацетон 8 81

6,0 6-48 40 Ацетон 10 99

Claims (4)

1. Способ очистки соли карбоново кислоты с использованием ее водного раствора и обработки серосодержащим соединением с последующей промывкой органическим растворителем и сушки, отличающийс  тем,что, с целью улучшени  качества целевого продукта, 3-30%-ный раствор соли обрабатывают серосодержащим соединением при рН 1В-13 и к полученной реакционной массе прибавл ют смесь, состо щую из растворимого в воде сульфида натри , кали  или аммони , муравьиной кислоты и щелочи и имеющего рН исходной реакционной массы, при объемном соотношении реакционна  масса - смесь, 1:0,01-0,006 с последующим центрифугированием образовавшейс  взвеси с угловой скоростью 5000-20000 об/мин, декантацией и высаживанием соли органическим растворителем со значением диэлектрической проницаемости 21-38 при

объемном соотношении раствор : растворитель 1:1-10.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что очистке подвергают щелочную и щелочноземельную

J соль муравьиной, уксусной, щавелевой , лимонной или винной кислоты,

3.Способ ПОП.1, отличающ и.й с   тем, что в качестве серосодержащего соединени  испольQ зуют сероводород или сульфид натри , кали  или аммони .

4.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что в качестве органического растворител  используют диметилформамид, метанол или

5 ацетон.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Инструкци  по классификации

0 высокочистых веществ. Изд-во ИРЕА, М., 1965.

2.Ю.В. Кар кин, И.И. Ангелов. Чистые химические реактивы, М., 1974, с. 263 (прототип).