Способ получения гидроксокарбоната хрома (111) и натрия Советский патент 1988 года по МПК C01G37/00 

со

Од 00

0д

О1

Изобретение относится к технике получения хромовых соединений, в частности нового соединения - гидроксокарбоната хрома (III) и натрия фор- g основного сульфата хрома. При избыт- мулы NaCr(OH) CO,,lH20, используемого в качестве сырья для получения дубителя и в качестве исходного материала для получения соединений трехвалентного хрома.

На чертеже приведены полосы поглощения карбонат-иона на ИК-спектре (кривая I) и спектр мехайической смеси NaHCOj и Cr(OH)g Скривая 2). .

Пример 1. К раствору 44,2 г соды () в 300 г воды.добавляют 100 г хромисульфата натрия, содержащего 10,9% Сг (III) и 69-% so,, , пере- мeJливaюT, нагревают до кипения и выдер- живают до достижения рН 7,8., В результате реакции цвет суспензии изменяется от светло-зеленого к серо- зеленому и далее к сиреневому. Целевой продукт отделяют фильтрованием, промываюЧ водой и сушат при 80 С. При этом получают 42,9 г гидроксо карбоната хрома (III).и натрия, содержащего, %: Сг 25,4; СО 28,1; Na 10,9; 17,7; S04 1,0, что соответствует формуле NaCr(OH)COg 2, . Наличие соединения, отвечающего формуле, подтверждается тем, что при промывке большим.избытком воды соотношения между Сг, СОэ и Na в осадке -остается постоянным.

Пример 2. К раствору 45,4 г ; соды () в 250 г воды добавляют 100 г хромисульфата натрия, содержащего 10,9% Сг и 69% 80, перемешивают, нагревают до кипения и вьщер- живают до достижения рН 8,8.

Целевой продукт отделяют фильтрованием, промывают водой и сушат при . При этом получают 42,5 г гид- роксокарбоната хрома (III) и натрия, содержащего, %: Сг 25,6; СО 29,0; Na 11,5; 16,6; ЗОд 0,1, что соответствует формуле NaCr (ОН) (СОР х1,9П20. Фильтрат содержит 0,005% Сг (III).

Количество вводимой в раствор соды натриевой соли хрЬмисерной кислоты влияет на полноту протекания процесса, чистоту получаемого продукта. Молярное соотношение соды и хромисульфата натрия связано с величиной рН. При недостатке соды (избытке натриевой соли хромисерной кислоты, рН - ) разложение происходит не

ке соды (недостатке натриевой соли хромисерной кислоты, ,8) происходит потеря хрома с фильтратом в виде хромита натрия .Целевой продукт за-

10 грязнен примесью соды, которая трудно вымывается, отношение (Na:CO,);Cr 1.

В табл.1 приведены результаты химического анализа полученного соеди15 нения в интервале рН 7,8-8,8.

При ИК-спектроскопическом исследовании гидроксокарбоната хрома (III) и натрия установлено, что представленные образцы являются комплексным

20 соединейием. Роль лигандов выполняют группы , он и возможно ILO.

4- Ч

Комплексообразователь Сг . Карбонат- ион координирован бидентатно, о чем свидетельствзпот полосы поглощения

25 его на ИК-спектре (кривая 1).

В табл.2 приведены результаты ИК- спектроскопического изучения образца гидроксокарбоната хрома (III) и натрия .

30 Расщеплемте , к появление достаточно интенсивной в спектре говорит о присутствии ОН-группы. Полоса поглощения 930 относится к де- ,формациоиному; колебанию ОН-группы. 35 Спектр механической смеси NaHCOj и Cr(OH)j содержит такое же количество Na, Сг и С0з, как и гидроксо- карбонат хрома (III) и натрия. Спектр полностью совпадает со спект40 ром NaHCOj, Полосы поглощения Cr(OH)j на фоне поглощения NaHCO, не видны.

Таким образом, с учетом данных хи. мического анализа и ИК-спектроскопи- ческого исследования подтверждено по45 лучение комплексного соединения гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, состав которого может быть выражен формулой ШаСг(ОН)2-СОз-2,0±0, iHjjO. Основным отличительным свойством

50 полученного соединения, отвечающего формуле NaCr(HO)2 COj-2,0±0,1Н20, по сравнению с известным гидроксокарбо- натом хрома, полученным обработкой водорастворимых солей хрома (III)

55 карбонатами, является его устойчивость к окислению кислородом воздуха и парами воды.

В табл.3 приведены результаты растворимости гидроксокарбонатов хро

3686512

полностью, отношение (Na:COj)Сг 1.

Этот продукт не разлагается полностью серной кислотой с получением раствора

g основного сульфата хрома. При избыт-

ке соды (недостатке натриевой соли хромисерной кислоты, ,8) происходит потеря хрома с фильтратом в виде хромита натрия .Целевой продукт за-

0 грязнен примесью соды, которая трудно вымывается, отношение (Na:CO,);Cr 1.

В табл.1 приведены результаты химического анализа полученного соеди5 нения в интервале рН 7,8-8,8.

При ИК-спектроскопическом исследовании гидроксокарбоната хрома (III) и натрия установлено, что представленные образцы являются комплексным

0 соединейием. Роль лигандов выполняют группы , он и возможно ILO.

4- Ч

Комплексообразователь Сг . Карбонат- ион координирован бидентатно, о чем свидетельствзпот полосы поглощения

5 его на ИК-спектре (кривая 1).

В табл.2 приведены результаты ИК- спектроскопического изучения образца гидроксокарбоната хрома (III) и натрия .

0 Расщеплемте , к появление достаточно интенсивной в спектре говорит о присутствии ОН-группы. Полоса поглощения 930 относится к де- ,формациоиному; колебанию ОН-группы. 5 Спектр механической смеси NaHCOj и Cr(OH)j содержит такое же количество Na, Сг и С0з, как и гидроксо- карбонат хрома (III) и натрия. Спектр полностью совпадает со спект0 ром NaHCOj, Полосы поглощения Cr(OH)j на фоне поглощения NaHCO, не видны.

Таким образом, с учетом данных хи . мического анализа и ИК-спектроскопи- ческого исследования подтверждено по5 лучение комплексного соединения гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, состав которого может быть выражен формулой ШаСг(ОН)2-СОз-2,0±0, iHjjO. Основным отличительным свойством

0 полученного соединения, отвечающего формуле NaCr(HO)2 COj-2,0±0,1Н20, по сравнению с известным гидроксокарбо- натом хрома, полученным обработкой водорастворимых солей хрома (III)

55 карбонатами, является его устойчивость к окислению кислородом воздуха и парами воды.

В табл.3 приведены результаты растворимости гидроксокарбонатов хро

ма в серной кислоте в зависимости от условий хранения, получения, сувки

1,5).

/HjSO

(молярное отношение

При температуркой обработке полученного продукта вплоть до 200 С отношение СО, к Сг остается практически постоянным. Полученный продукт в течение 10 мес сохраняет способность растворяться в серной кислоте с получением дубителя.

Присутствие натрия в гидроксокар- бонате хрома в эквимолярном отношении к хрому повьшает устойчивость этого соединения к термической обработке и тем самым способствует сохра- нению его химической активности.

Форь5ула изобретения

Способ получения гндроксокарбоната хрома (III) и натрия формулы

NaCr(OH),0±0,lH20 заключающийся во взаимодействии хромисульфата натрия с раствором соды при температуре кипения реакционной смеси до.рН 7,8- 8,8 с последзлощим отделением, промывкой И сушкой осадка продукта.

Изобретение относится-, к технологии получения хромовых соединений и касается получения нового вещества - гидроксокарбоната хрома (III) и натрия, используемого в качестве сырья для получения дубителя и соединений трехвалентного хрома..Способ получения вещества заключается во взаимодействии хромнсульфата натрия с раствором соды при температуре кипения реакционной смеси до рН 7,8-8,8. 3 табл., I ил.

рН

На

Содержание компонентов СгCOj

Mac.Z I м.д. мас.Х I м.д. мае./С I к.д.

7,810,90,9725,А1,0028,10,9617,72,10НаСг ((), COj-2,

8,211,20,9925,5 ,0028,80,9817,52,00НаСг(Ой)4СО, 2,ОН,0

8,511,31,0025,5 .1,0028,60,9717,32,00КаСг{ОН)СО,,0

8,811,51,0225,6J,0029,00,9916,61,90HaCr(OH)tCO,I,9Н40

Таблица I

Формула соединения

Н,0

мае

1

.1 I м.д.

Т а б л и ц а 2

Известный Свежеприготовленный 25 8,5 8,8 20

25 8,5 18,8 5

Хранившийся неделю 25 8,5 18,8 .20

Высутаенный при комнатной температуре 12 21,1 22,4 30

Высушенный при бО С 9 26,3 20,9 30

Влажный, хранившийся 10 мес

22 10,5 20,4 5

Высушенный при комнатной температуре 11 22,0 21,4 15

Высушенный при 80°С 9 25,5 20,3 20Таблица 3

25 Растворяется на 80%

100 Полностью растворяется

100 Растворяется на 85%

100 Растворяется на 70%

100 Растворяется на 30%

25 Полностью растворяется

25 То же 25 J600 ЛИ 32002000 №Ю «Off тг OOff ЮОО 800140 600 5Ж 400