Способ получения фосфорноватистокислого натрия Советский патент 1938 года по МПК C01B25/165 

Изобретение касается способа получения фосфорноватистокислого натрия действием фосфора на гидроокиси щелочпых и щелочно-земельных металлов.

Получение фосфорноватистокислых солей щелочных и щелочно-земельных металлов путем кипячения фосфора в водной смеси с гидроокисями этих металлов по уравнению:

ЗМе(ОН), + 8Р + 6Н,О

ЗМе(Н2РО2)2-Ь2РНз описано уже давно у Розе, Дюлопга, А. Вюрца и др.

А. Вюрц и Томсон (Вег. 7 (1874), 994) получали бариевую соль кипячением фосфора с сернистым барием по уравнению:

3BaS + 8P+12H2O 3 Ва(НзРО,)2 + ЗН25 + 2 РНз. Дальнейшие работы касаются некоторых усовершенствований методов Розе, Дюлонга и Вюрца в части ускорения реакции и повышения выхода. Так, Кендаль находит более удобным смешивать фосфор с углем до прибавления его к известковому молоку, Е. Шмидт (Lehrbuch fur Pharm. Chem. 1919., стр. 723) указывает на увеличение поверхности фосфора при сплавлении его со стеклянным порошком.

Во всех этих работах максимальный выход указывается в 30%. Судя по этим литературным источникам, промышленное значение придается кальциевому способу и отчасти бариевому.

Известен также ряд работ, касаюшихся получения натриевой соли из кальциевой, бариевой и др. путем реакции двойного обмена с углекислым или сернокислым натрием и дальнейшей очистки полученной соли. Согласно настоящему изобретению в целях создания бескислородной среды и более интенсивного перемешивания предлагается взаимодействие фосфора вести в присутствии дихлорэтана.

Для получения препарата по предлагаемому способу проводится следующий ряд процессов:

1.Реакция синтеза между фосфором и гидроокисью кальция в присутствии дихлорэтана.

2.Удаление избытка извести путем перевода ее в углекислую соль насыщением углекислым газом.

3.Отстаивание раствора - осаждение CaCOg.

4.Отделение реакционного раствора, содержащего гипофосфит кальция.

5.Вымывание из углекислого кальция адсорбированного гипофосфита.

6.Упарка промывных вод.

7.Обменное разложение реакционного раствора раствором соды - по чучение гипофосфита натрия.

8.Отделение углеродистого кальция, образовавшегося при реакции обменного разложения.

9.Промывка осадка для извлечения из него адсорбированного гипофосфита натрия.

10. Упарка промывных вод. Фильтрование упаренного раствора.

И. Выпарка раствора гипофосфита натрия до консистенции кашицы.

12. Удаление влаги путем окончательной досушки препарата.

Пример. В фарфоровый куб емкостью в 15 л, снабженный мешалкой и вставленным в крышку обратным шариковым холодильником, вливают 8,76 л воды, прибавляют 200 г желтого фосфора, приливают 250 л дихлорэтана и присыпают 940 г гашеной извести.

После загрузки реагентов куб плотно закрывают, нагревают до 45, пускают в ход мешалку и доводят нагрев до 80-85°.

Выделяющийся фосфористый водород при нагревании уходит из куба и, пройдя холодильник, поглощается в банке с раствором медного купороса. Нормально синтез длится около 9 часов. Перерывы в работе нежелательны и возможны лишь после 6 часов нагревания, ибо до этого при разъединении прибора фосфористый водород загорается при выходе.

В случае порчи мешалки синтез может быть доведен до конца и без перемешивания, но общая продолжительность его удлиняется примерно в 3 раза.

По окончании синтеза прекращают нагревание останавливают мешалку и дают раствору охладиться.

Дихлорэтан можно отогнать от реакционной смеси, заменив обратный холодильник на прямой.

Избыток извести удаляют путем перевода ее в углекислый кальций, для чего в реакционную смесь пропускают барботажем в течение 1,5 часов газообразную углекислоту из бомбы. Конец реакции определяется по нейтральной реакции с фенолфталеином. Затем образовавшемуся углекислому кальцию дают осесть на дно сосуда в течение 2 часов. Раствор над углекислым кальцием фильтруют через полотняный или бумажный фильтр на нутче, а самый осадок углекислого кальция хорошо отжимают от маточного раствора.

Извлечение адсорбированного раствора гипофосфита кальция из осадка углекислого кальция достигается путем 5-6 промывок водой. Промывки совершаются следуюшим образом: углекислый кальций сбрасывают с фильтров в керамиковый или фарфоровый сосуд с 4 л воды, хорошо размешивают и вновь фильтруют. Промывные воды, около 24 л (уд. вес 1,01) с содержанием 13-20 г в 1 л гипофосфита кальция упаривают в фарфоровых чашках до объема (т. е. до 5-6 л).

Обменное разложение по уравнению:

СаСНзРОа), + 2ЫаНгРО2 + СаСОз

производят следующим образом. Растворы гипофосфита кальция от 5 синтезов, в количестве 22-25, сливают в керамиковый или фарфоровый сосуд емкостью в 40 л, установленный на паровой или водяной бане. К подогретому до 70-80° раствору приливают раствор соды, содержащий 200 г NagCOa в I л, при помещивании до тех пор, пока фенолфталеиновая бумажка при пробе с раствором не окрасится в бледно-розовый цвет. Раствора соды идет около 3,75-4 л, продолжительность операций около 2 часов.

Упарка промывных вод, содержащих гипофосфит натрия, проводится в фарфоровой чашке до уд. веса 1,24 при 55° или 1,28 при 20°. Объем раствора после упаривания 6-7 уг. Этот раствор фильтруют через бумажный складчатый фильтр в фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане до консистенции кашицы. Продолжительность этой операции-около 15 часов.

Затем продукт в той же чашке поступает на сушку. Сушку проводят в воздушном сушильном шкафу при температуре 80-95° до тех пор, пока продукт не приобретет вид белого порошка и не перестанет приставать при перемешивании и растирании к пестику. Продолжительность сушки около 10 часов.

Выход готового продукта от 5 синтезов 1,4-1,5 кг, что составляет 55-60% теоретического.

Препарат чрезвычайно гигроскопичен, поэтому его тотчас после сушки следует фасовать в стеклянные банки с хорошо притертыми пробками или корковыми пробками, обернутыми пергаментом и залитыми снаружи парафином.

Имеются предпосылки и указания о возможности использования фосфористой меди продукта поглощения фосфористого водорода раствором медного купороса в металлургической промышленности при изготовлении фосфористой бронзы.

Предмет изобретения.

Способ получения фосфорноватистокислого натрия путем кипячения желтого фосфора с водными ш;елочами, отличающийся тем, что, с целью создания бескислородной среды и более интенсивного перемешивания, взаимодействие фосфора с водными щелочами, например, с известковым молоком, ведут в присутствии дихлорэтана.