СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРОЙНЫХ ОКИСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Советский патент 1974 года по МПК C01F11/00 C01G55/00 

1

Изобретение относится к способам получения тройных ОКИСНЫХ соединений типа МХОз на основе благородных металлов, которые могут использоваться в электротехнической и электронной промышленности при производстве микроплат, резисторов и электрических контактов. (М - щелочноземельный металл, X - платиновый металл).

Известен способ получения соединения МКиОз реакцией металлического рутения с карб.онатами щелочноземельных металлов, взятыми в виде порошков с диаметром частиц не более 70 мкм при 1200°С на воздухе в течение 12-24 час.

Однако этот способ не может быть применен для получения аналогичных соединений осмия вследствие окисления при повышенных температурах ОзОг, образующейся из Os уже при 300-400°С, до летучих OsOa и Os04 и удаления последних из реакционной смеси. Поскольку суммарное давление пара OsOs + + OsO4 над твердой OsO2 весьма велико при необходимых для прохождения реакции температурах (23 мм рт. ст. при 714°С, 83 мм рт. ст. при 794°С и 131 мм рт. ст. при 829°С), то при реакции на воздухе происходит частичное или почти полное удаление окислов осмия из зоны реакции и образование нестехнометрических соединений сложного состава, что делает невозможным получение соединений МОзОз стехиометрического состава.

Цель изобретения - получение тройного соединения, содержащего осмий.

Это достигается тем, что свежеприготовленный карбонат щелочноземельного металла и

металлический осмий, взятые в мольном отношении 1:1, смешивают в этиловом спирте, прокаливают на воздухе при 280-320°С в течение 10-12 час, а затем при 530-550°С в течение 15 час, после осаждения повторно растирают смесь в этиловом спирте и прокаливают в запаянной ампуле в атмосфере кислорода при 700-100°С в течение 70-80 час. Размер частиц исходных порошков не превышает 40 мкм. Дополнительно полученное соединение прокаливают на воздухе при 890- 910°С в течение 3 час, обрабатывают концентрированной соляной кислотой, с носледуюшим нромыванием дистиллированной водой и отжигом на воздухе при 600-700°С в течеиие 4-6 час.

Полученные соединения осмия можно иснользовать в электротехнической и электронной промышленности при производстве электрических контактов и резисторов в широком

диапазоне сопротивления.

Пример 1. Свежеприготовленный СаСОз, полученный сливанием водных растворов химически чистых CaCl2 и (ЫН4)2СОз и высушенный при 200°С, просеивают через сито с

размером ячейки 40 мкм. Ту же операцию проделывают с мелкодисперсным порошком

металлического осмия. 1 г просеянного СаСОз смешивают с 1,920 г просеянного порошка осмия и перетирают в агатовой ступке в этиловом спирте в течение 10-12 мин. Полученную шихту высушивают на воздухе п прокаливают в фарфоровой чашке или фарфоровом тигле на воздухе при 300°С в течение 10-12 час, после чего повышают температуру до 540 ± + 10° и отл игают смесь при этой температуре в течение 15 час. Затем продукт отжига снова тш,ательно растирают в среде этилового спирта и переносят в алундовый тигель, который, в свою очередь, помеш;ен в кварцевую ампулу. Ампулу заполняют очишенным кислородом, запаивают, осторожно нагревают в электропечи со скоростью около 30- 40 град/час до 700°С и отжигают при этой температуре в течение 60-80 час, после чего температуру медленно повышают по ступепчатому режиму; до 750-850°С со скоростью 10- 15 град/час, выдержка при 750-850°С 4- 6 час, до 920-960°С со скоростью 10- 15 град/час, выдержка нри 920-960°С 4- 6 час. По окончании отжига печь медленно охлаждают и образовавшееся соединение извлекают из ампулы. Для получения чистого соединения продукт реакции прокаливают на воздухе при 900° в течение 3 час, а затем промывают теплым 6-8 молярпым раствором соляной кислоты и дистиллированной водой. Полученные черные кристаллы СаОзОз отжигают на воздухе при 600-700°С в течение 4-6 час для окончательного удаления летучих примесей.

Результаты химического анализа:

Кальций определен комплексометрически с ЭДТА.

Вычислено, вес. %: Са 14,42.

Найдено, вес. %: Са 14,24.

Осмий определен гравиметрически.

Вычислено, вес. %: 0s 68,35.

Найдено, вес.%: Os 67,82.

Н р и м е р 2.

Для приготовления ЗгОзОз берут карбонат стронция 1,476 г и 1,920 г осмия. Остальные

операции аналогичны приведенным в примере 1.

11 р и м ер 3.

Для получения ВаОзОз все операции аналогичны, но температура, при которой заканчивается процесс прокаливания в а.мпуле с кислородом, поднимается до .

ilo нашим данным СаОзОз и SrOsOa кристаллизируются в ромбической сингонии, а ВаОзОз имеет гексагональную структуру.

Результаты химического анализа соединений Л10зОз свидетельствуют о том, что соотношение М ; Os лежит в пределах 0,992-1,010, т. е. в пределах возможных ошибок определеНИИ, состав соединений точно отвечает формуле МОзОз.

Предмет изобретения

1- Способ получения тройных окисных соединений типа МХОз, где М - ш,елочноземельный хметалл, а X - металл платиновой группы, нагреванием последнего в смеси с карбонатом шелочноземельного металла в виде мелкодиснерсного порошка, отличаюшийся тем, что, с целью получения тройного соединения, содержашего осмий, свежеприготовленный карбонат шелочноземельного металла и металлический осмий, смешивают в этиловом

спирте, прокаливают на воздухе при 280- в течение 10-12 час, а затем при 530- 550°С после охлаждения повторно растирают смесь в этиловом спирте и прокаливают в запаянной ампуле в атмосфере кислорода при

700-1000С в течение 70-80 час.

2.Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что размер частиц исходных порошков не превышает 4U мкм.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что полученное соединение дополнительно прокаливают на воздухе нри 890-910°С в течение 3 час, обрабатывают концентрированной соляной кислотой с последующим промыванием дистиллированной водой и отжигом на

воздухе при 600-700°С в течение 4-6 час.