Способ получения двойных пирофосфатов железа (ш) Советский патент 1987 года по МПК C01B25/42 

112

Изобретение относится к способу получения неорганических веществ, а именно двойных пирофосфатов железа (III) и щелочного металла общей формулы FeM(I), которые могут быть перспективными материалами для приготовления твердых электролитов.

Цель изобретения - упрощение процесса и снижение температуры последнего, а также повышение выхода про- дукта.

Пример 1. 1,85 г нитрата натрия помещают в керамический тигель и переводят в расплав при 310°С (t 306,8 С), Затем в полученный расплав всыпают I г ( : NaNO, 1:5). Через 2-3 мин начинается реакция, сопровождаемая выделением окислов азота. После прекращения газовыделения (30 мин) твер- дую фазу выдерживают в расплаве еще 2 ч, охлаждают до комнатной температуры и отмывают нерастворимый остаток от избытка нитрата горячей водой. Выход продукта 99,2%, По данным тонкослойной хроматографии он представляет собой пирофосфат. Рентгенометрические данные и результаты химического анализа (табл,1) свидетельствуют о том, что это двойная соль состава FeNaP О , Аналогичный результат получают при использовании

cooтнoDJeния FeHP 0 .

xNANO, 1 : 10,

Реакция протекает количественно: после ч контакта КеНР () с расплавом NaNO (IsS) выход составляет 97,1%, после 2 ч - 99,2%, после 3 ч -99,6%, Пирофосфат отмывают от избытка нитрата водой в течение 30 мин, при этом нитрат может быть повторно использован после выпаривания воды.

По известному способу двойной пирофосфат FeNaPj O получают взаимодействием оксида железа, фосфата аммония и соды при I1 в течение 1 ч. Затем плав ступенчато охлаждают

72

до комнатной температуры, Пирофосфат отделяют от растворимых примесей промывной водой. Выход продукта 52,3%..

П р и м е р 2, Получение других двойных пирофосфатов при предлагаемых параметрах представлено в табл,2,

Из данных табл,2 следует, что при температуре ниже температуры плавления нитратов щелочных металлов взаимодействие не идет. При температуре выще температуры плавления, например, на начинается разложение нитратов, что обуславливает снижение выхода продукта.

При молярном отношении менее 1:5 выход продукта хотя и больше, чем в известном способе, не является технологическим. При молярном отношении более 1:10 выход продукта не увеличивается, а расход реагента увеличивается.

Формула изобретения

Способ получения двойных пирофосфатов железа (III) общей формулы FeM(I)P,0, где М(1) - щелочной металл, включающий термическую обработку смеси реагентов, содержащих железо, фосфат и соль щелочного металла, с образованием плава, его охлаждение и выделение продукта отмывкой плава от растворимых соединений

водой, отличающийся: тем, что, с целью упрощения процесса и снижения температуры последнего, а также повьшгения вьпсода продукта, в качестве соли щелочного металла используют его нитрат, а в качестве железо- и фосфатсодержащего реагента используют кислый трехзамещенный пирофосфат железа, который вводят в расплав соли щелочного металла при

молярном соотношении пирофо сфата железа к нитрату, равном 1:(5-1р),

Таблица 1

FeKPjO - NaNOj, t. NaNO 306,

Таблица 2

Изобретение относится к способу получения двойных пирофосфатов общей формулы FeMOP O, 1М(Г) - Na, К, Rb или Cs, которые могут быть использованы для приготовления твердых электролитов. С целью снижения температуры и упрощения процесса и по- вьшгения вьпсода продукта кислый трех- эамещенный пирофосфат железа (III) вводят в нитрат щелочного металла при молярном соотношении пирофосфата и нитрата 1:(5-10) и процесс ведут в температурном интервале от температуры плавления нитрата до величины, на 10-20 с превышающей температуру плавления нитрата. Выход продукта составляет более 91-99% в зависимости от используемого нитрата. 2 табл. с (Л