Способ получения дигидрата трех-зАМЕщЕННОгО ОРТОфОСфАТА МЕди Советский патент 1981 года по МПК C01B25/26 

. Изобретение относится к способам Получения дигидрата трехзамещенного ортофосфата меди. Известен способ дегидратации гидратов ортофосфатов меди путем нагревания тригйдрата ортофосфата меди в динамических условиях, т.е. в откр той системе при температуре ЗО-ЗБО С При этом методами дифференциальнотермического анализа и термогравиметрии установлено, что происходит ступенчатая дегидратация, которая не сопровождается образованием устойчивых промежуточных гидратов. Эн доэффекты при различных температурах на кривых ДТА отображают суммар ные сложные процессы при обезвоживании тригйдрата ортофосфата меди, на которые существенное влияние оказывают следующие факторы: различ ная скорость установления равновесного состояния при -ступенчатой дегид ратации, тип реакций дегидратации, дисперсность гидрата, скорость нагре ва и т.д. 1. Недостатком этого способа являет ся, то, что получение дигкдрата трех замещенного ортофосфата меди в из.вестных условиях невозможно. Цель изобретения - получение дигидрата трехзамещенного ортофосфата меди стехиометрического состава. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получени.ч дигидрата трехзамещенного ортофосфата меди, нагревание тригйдрата ортофосфата меди ведут до 160-200с под давлением паров выделившейся воды, равном 0,1-0,7 атм. Для сокращения продолжительности процесса возможно предварительное нагревание тригйдрата ортофосфата меди на воздухе до 80-120 С в течение 30-40 мин. Целесообразность выбранных параметров процессу получения дигидрата трехзамещенного ортофосфата цинка подтверждается исследованиями процесса дегидратации кристаллогидрата трехзамещенного ортофосфата меди под давлением паров выделившейся аоды. На чертеже приведены данныз, которые позволяют определить последовательности удаления воды и промежуточные продукты дегидратации. На кривых дегидратации можно выделить следующие участки: I - удаление адсорбированной воды, II - первая ступень дегидратации, IJ вторая ступень дегидратации ч VI - тепловое расширение пара выделившейся воДы. Содержание адсорбированной воды; по отношению к кристаллогид атной составляет от 0,8 моль Hj,O до 2,5 моль HjO , в зависимости от степени дисперсности образца. Между I и II участками нет области теплового расширения пара адсорбированной воды, что говорит о слабой энергии |связи кристаллогидратной воды. Поэто му i естественно, что при сушке на воз духе исходного продукта при 85-95 С не:может быть получен гидрат стехиомеТрического состава. Чем больше отношение массы (т) найески соли (кг) к объему (V) реакционной мембранной камеры (м) , тем выше по оси давлений расположена кривая. Так, например, для кривой 1 - m at 5 кг, V 2,9 м , для кривой 2 -т 3,7 кг, V 4,2 м, для кривой 3 - m 23,9 кг, V : 9,0 м, для; кривой 4 - m 42,6 кг, V 1:2,.д.о следует особо отметить то, что согласно полученным данным, можно судить- не только о температуре (и условиях т, V), при которой можно получить Си ( ),., 2 Hg О , но и изменить эту температуру, в том направлении , в каком желательно производить изменение (т.е. или понижать, или повЕлшать) . Так, например, для m кг, температура (t) получения дигйдрата ортофосфата меди составляет 200°С, для m 23,9 кг, t 185°С для m 3,7 кг, t - , для m 3,7 кг, t 160°С и т.д. Температуру получения продукта можно повысить или понизить. При этом следует руководствоваться тем, что дегидратация самого дигйдрата описывается следуккдими изменениями энталь пии и энтропии реакции лН° 14,94 + 0,46 ккал/моль, л.5° 27,82 + + 0,62 э.е., исходя из следующей логарифмической зависимости констант равновесия от обратной температуры /7ir - я Qfi 3265 ИЫ 8,96 - -fСогласно полученным даннвлм дегидратация Сиз(Р04 jg ЗН20 протекает в две стадии. В начале выделяется 1,0 моль HjO (участок II), затем 2,0 моля (участок III), при более высоких температурах. Поэтому проведение процесса дегидратации соли при заданном давлении паров выделившейся воды от 0,1 до 0,7 атм дает возможность получить индивидуальное химическое соединение Си (РО )2 стехиометрического состава только при температурах 160-200°С. Предварительное нагревание тригидрата ортофосфата меди на воздухе до 80-120 с в течение 30-40 мин направлено на то, чтобы удалить адсорбированную воду. Предлагаемый способ позволяет получить продукт стехиометрического состава. Пример 1. Исходный крисгаллогидрат ортофосфата меди в количестве 1,7 кг помещают в реактор (1 м) и после предварительного вакуумирования проводят нагрев соли. Прокаливание проводят под давлением выделившихся паров воды (180-200 мм рт.ст,) при 160°С в течение 2 ч. Пример 2. Процесс нагрева 4 кг тригидрата проводят аналогично примеру 1 под давлением выделившихся паров воды (-500 мм рт.ст.), но прокаливание проводят при 200°С в течение 1 ч. Пример 3. Частичную дегидратацию исходного тригидрата вначале проводят на воздухе при 80°С, затем прокаливают продукт под давлением выделившихся паров зоды (10 мм от.ст.) в течение 40 мин. П р и м е JP 4. Процесс нагрева 4 кг исходной соли ведут аналогично примерам 1 и 3, но частичную дегидратацию осуществляют при 120°С в течение 20 мин. В таблице представлены результаты химического анализа полученных продуктов, вес.%.

Формула изобретения 1. Способ получения дигйдрата трехзамещенного ортофосфата меди путем нагревания тригидрата ортофосфата меди, отличающийся .тем, что, с целью получения продукта стехиометрического состава, нагревание ведут до 160-200 с под давлением паров выделившейся воды, равном 0,1-0,7 атм.

1. Jnorganica Chim. actaRevs, 4,49, 1970 (прототип).