1
Изобретение относится к области получения неорганических соединений, в частности к производству гидридов натрия, калия, рубидия, цезия, имеющих широкое (применение в качестве восстановителей, газообразователей и исходных веществ для получения различных соедииений.
Известны способы получения гидридов натрия, .калия, рубидия и цезия путем непосредственного гидрирования расплавленных металлов водородом .
При проведении реакции гидрирования без перемешивания или размола на поверхности расплавленного щелочного металла образуется корка твердого гидрида, которая почти полностью закрывает доступ водорода к раоплавленному металлу. Для обновления поверхности приходится механическим путем разрушить пленку гидрида, что осуществляется непрерывным размолом или перемешиванием в среде органических растворителей в присутствии различных активирующих добавок 2-4.
Недостатками указанных способов являются необходимость использования диспергирующих веществ и добавок, загрязняющих гидрид, и продолжительность времени гидрирования щелочного металла, которое даже при температурах 300-400°С и давлении водорода до 220 ата и при трмменении иитенсивного размола составляет 1-2 час.
Известные апособы приводят к получению
мелкодисперсных -порошкоабразных гидридов
чрезвычайно агрессивных, воспламеняющихся
на воздухе и со взрывом реагирующих с воДОЙ.
С целью сокращения времени гидрирования, упрощения процесса и получения гидридов натрия, рубидия м цезия в (плавленном виде в данном изобретении предлагается реакцию
гидрирования расплавленного металла проводить при температурах выше температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений водорода от 33 до 200 ата и при этом в 10-20 раз сократить время получения. В полученных гидридах отсутствуют нбпрореагировавший свободный металл и органические добавки, вносимые для улучшения реакции, чистота продукта достигает 99,9% (в известных способах не выше 98,5%).
Тем1пературы плавления гидридов щелочных металлов и их равновесные давления водорода представлены в таблице.
25
30 Приведенные в таблице зсловия являются граничными - ниже указанных температур нельзя получить плавленых гидридов и гидрирование будет протекать через твердую пленку с указанными выше трудностями, при давлении водорода ниже равновесного образуются гидриды нестехиометрического состава с примесью свободного металла, Осуществление синтеза гидридов при давлении водорода выше равновесного позволяет получить гидриды стехиометрического состава без примеси свободного металла. Чем на большую величину используемое давление в-адорода превышает равновесное, тем быстрее при данной температуре протекает процесс гидрирования. Пример 1. 26 г натрия загружается в автоклав и нагревается в атмосфере водорода до температуры 64., давление водорода при этой температуре поддерживается в диапазоне 140-il45 ата. Гидрирование заканчивается через 4 мин, что определяется по прекращению падения давления в автоклаве. Полученный пидрид охлаждается в реакторе под давлением водорода до комнатной температуры. Пример 2. Гидрирование 30 г калия протекает при давлении водорода 75 ата и температуре 62б°С. Гидрирование заканчивается за 4 мин. Пример 3. 40 г рубидия гидрируют при 588°С и давлении водорода 160 ата. Гидрирование происходит 8 мин. Пример 4. Гидрирование 40 г рубидия протекает при 588°С, но при давлении водорода в 200 ата. Увеличение давления сокращает время гидрирования до 5 мин. Пример 5. 40 г цезия гидрируют при 534°С, конечное давление водорода составляет 40 ата. Время гидрирования около 5 мин. Выход гидридов металла составляет около 98,5-99%, а чистота не менее 98,5%. изобретения 1.Способ получения гидридов щелочных металлов путем взаимодействия расплавленного металла с водородом при повышенном давлении, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени (гидрирования, получения стабильного плавленого продукта и упрощения процесса, реакцию ведут при температурах выще температуры плавления гидрида щелочного металла в интервале давлений от 33 до 200 ата. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения гидрида натрия, реакцию ведут при температуре 63i6-i670°C и давлении водорода 108-:160 ата. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения гидрида калия, реакцию ведут при температуре 620-650°С и давлении водорода 68-100 ата. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения гидрида рубидия, реакцию ведут при температуре 586-610°С и давлении водорода 148-200 ата. 5.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения гидрида цезия, реакцию ведут при температуре 529-550°С и давлении водорода 33-50 ата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Жигач А. Ф., Стасиневич Д. С. «Химия гидратов, «Химия, 1969, с. 57-81 (прототип); 2.Патент США № 3595647, кл. 252-204, 1971; 3.Патент ЧССР № 140-145, кл. 12i 3/00, 1967; 4.Патент США № 3535078, кл. 23-204, 1970.
