Способ получения фосфорной кислоты и водорода Советский патент 1931 года по МПК C01B25/20 C01B3/06 

Предлагаемое изобретение относится тс способам получения фосфо. кислоты и водорода путем окисления фрс|фора, фосфина ИЛИ низших продуктов окисления фосфора водой в присутствии катализаторов под давлением и при повышенной температуре.

Автором предлагаемого способ,а найдено, можно получить совершенно особенное каталитическое действие, если вести процесс окисления фосфора, фосфина ИЛИ низших продуктов оки 5ления фосфора под давлением и при повышенной температуре до 600° в присутствии ве- ществ, которые или с самого начала, или в начальных стадиях процессе временно растворяются в исходных продуктах, а в дальнейшем течении реакции выпадают нацело или большей частью в осадок в какой-либо форме.

С этой целью автором были исследованы легко разложимые соединения металлов, которые могут быть осаждены в виде металла, основного .соединения,фосфида ИЛИ фосфата водородом или другим Беш;еством, участвующим в реакции, ИЛИ же могут быть переведены в такую форму, которая после пррстой прсдедующей обработки выпадает в осадок. Для

этой дели оказались пригодными, согласно предлагаемому способу, медь, серебро, железо, никеАь и вообще металлы первой и восьмой групп периодической системы, а также их соди и окислы. -При этом анион СОЛИ должен, быть выбран так, чтобы он KQ разрушал стенок сосуда, хотя легкое поверхностное разъедание часто даже является обстоятельстом, благоприятствующим течению реакции. Так, например, в серебряных сосудах .предпочтительно применимы хлориды, сульфаты (последние-при таких условиях, при которых исключается возможность образЪвания сероводорода) и др., а также нитраты, так как образующаяся первоначально свободная азотная кислота восстанавливается до азота или аммиака. Здесь имеют значение также и условия/реакции: можно, например, работать в сосуде с никелрвой обкладкой, следя за тем, чтобы дав.ение водорода не понижалось ниже некоторого критического, соответствующего температуре. На ряду с этим было установлено, что каталитически действующие металлы или соединения выпада;от из растворов, первоначально образовавшихся ИЛИ временно образовавшихся в начальных стадиях реакции, в более

или менее раздробленном состоянии, а также часто в виде кристаллов, и после фильтрования и декантации практически не загрязняют продуктов реакции; сами же катализаторы, в случае необходимости, могут быть практически целиком йолучены обратно этим же путем и повторно использованы в последующих процессах. При этом, с целью получения наиболее активного контакта, процесс, проводимый в первый раз, может итти при несколько измененных условиях в том отношении, что раствор или суспензию исходного вещества можно подвергнуть действию только части или одного ,из участвующих в реакции веществ, а в случае разрушения аниона при процессе, его можно прибавлять в форме кислоты или соли к приг. меняемым вновь осадкам.

Пример 1. Фосфор с тремя частями воды, содержащей в - acTBope три весовых процента сернокислой или хлористой меди, подвергают действию высокой температуры под давлением. В противоположность случаю применения чистой воды, при вообще более быстро идущей реакции, тотчас же выделяется свободный от фосфина водород, фосфорная же кислота, даже в присутствии еще не прореагировавшего фосфора, заключает следы фосфористой кислоты; медь выпадает целиком в виде фосфорно-кислой соли, перемегйавной с элементарным фосфором.

Пример 2. Применением вместо соли меди нитрата никеля (например 1 : 10 Р: : 30 Н2О} можно достигнуть еще брлее повышенного каталитического эффекта; в ajOM случае представляется возможным вести процесс уже при 200° с такой же скоростью, которая в процессе без ката1иэат6ра может быть достигнута при темпёратурЪ более, чем на 100° превыш 1рщей первую. Повидимому, никель выпадает в виде кристаллов, а азотная кислота частью восстанавливается до элементарного аагота, частью же до аммиака. На восстановление азота в этих случаях трагтится меньше, чем 1% фосфора. , П р е д м е т патента.

1.Способ получения фосфорной кислоты к водорода окислением фосфора, фосфина или низших продуктов окисления фосфора водой под давлением ипри повышенной температуре в присутствийкатализаторов, отличающийся тем, что в качестве катализаторов применяют соединения 1 еталлов первой и восьмой групп: периодической системы элементов, растворимые в исходных продуктах или с самого начала, или растворяющиеся в них временно В начальных стадиях процесса, в самом же процессе они выпадают в виде осадка, содержащего каталитически действующий металл.

2.Прием выполнения способа по п. 1„ отличающийся тем, что каталитическидействующий осадок, получающийся послереакции, обрабатывают соответствующей кислотой для пополнения количества аниона и снова применяют, как катализатор.3.Прием выполнения способа по п. 1 и 2, отличающийся тем, что в качествакатализатора применяют соли, анион которых не действует разрушающим образом на стенки реакционного сосуда.

4.Прием выполнения способа по п. 1-2,. отличающийся тем, что нитраты или оксиды никеля или серебра отдельно или: вместе применяют в количестве дЬ 10 на 1 йг фосфора.