Способ получения бромистого натрия Советский патент 1982 года по МПК C01D3/10 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИСТОГО НАТРИЯ 12 Изобретение относится к химичес1КОЙ технологии неорганических веществ и может быть использовано, в частности, в фармацевтической промышленности как фармацевтический . препарат, в химической - в качестве реактива. Известен способ получения бромис того натрия путем бромирования раст вора щелочи с последующим во.сстанов лением бромата бромистым аммонием в присутствии катализатора - мелко раздробленного асбеста fl. Недостатками известного, способа являются невысокое содержание основ ного вещества в продукте (98,5%), а также сложность процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому рез льтату к предлагаемому является cnocoG получения бромистого натрия путем бро мирования жидким бромом раствора соды в присутствии аммиачной воды с последующим выпариванием реакцион ной массы и фильтрацией осадка. ПрО цесс ведут в закрытых эмалированных аппаратах, в которые вначале заливают раствор соды, добавляют к нему восстановитель, а затем при пе-, ремешивании под слой раствора приливают бром . Однако способ характеризуется недостаточно высоким содержанием основного вещества в продукте 98-99% и производительностью процесса. Цель изобретения - повьпиение основного вещества в продукте и производительности процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бромистого натрия путем обработки соды жидким бромом в присутствии аммиачной воды с посшедукщим выпариванием реакционной массы и фильтрацией осадка, соду берут в виде водной суспензии с содержанием 2540% карбоната натрия, аммиачную воду берут с концентрацией 25-30% и бромирование ведут при 18-58 С с подачей жидкого брома сначгша со скоростью 55-120 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната натрия 70-90 г/л, а затем со скоростью 25-55 л/ч до отсутствия карбоната натрия. Способ Осуществляется следующим образом. Водную суспензию соды с содержанием 25-40% карбоната натрия бромируют жидким бромом в присутствии 25-30% аммиачной воды при температуре реакционной массы 18-58°С. Бромирование ведут в две стадии Первая стадия бромирования проте кает по реакции ЗМааСО,+ЗВП, +2NH, - бЫаВг + ЗСО„ + + %+ЗН2.ОТ Частично бром реагирует с аммиач ной водой по реакции Bh,.+2NH40H - ,Br+H,j,0.. Выделяющийся в результате реакции I углекислый газ взаимодействует с растворенным аммиак.ом и образует углекислый аммоний, которыйвыпадает в осадок )+C02(p)+H2.0 -(МЩ),; CO-i На второй стадии в качестве восстановигреля используется .образовавшийся на первой стадии бромирования углекислый аглмоний и бромированиё протекает с бурным выделением углекислого газа по реакции 3Na2.CO,, + 3Br,(Nfi), СО,, - 6NaBr+ +4СО, N,, Бромирование ведут до отсутствия соды в растворе, определяемого визуально по пожелтению и прозрачности раствора. Полученные растворы натрия бромистого проверяют на нали чие связанного аммиака в виде аммония бромистого. Для перевода аммония бромистого .в натрий бромистый в раствор при пе ремешивании добавляют соду до рН 89. Взаимодействие соды с аммонием бромистым имет по реакции 2NH4Bh+Na2.COi 2NaBr+ (NI}}) СОз Из этих растворов получают натрий бромиртый формакопейной квалификации.I . Для получения натрия бромистого реактивной квалификации полученные растворы с рН 8-9 доводят до рН 9,5 10 путем добавления раствора гидроокиси натрия. Полученные растворы содержаос 25-40% бромистого натрия. Затем растворы упаривают до удельно го веса l,5-l,5j6 г/см ( замер, удель ного веса производят в горячих раст ворах) . При этом в осадок выпадают кристаллы бромистого натрия и соли кремниевой кислоты. Упаренные растворы разбавляют водой до удельного веса 1,46-1,48 г/см, кристаллы натрия бромистого при этом быстро растворяются, асоли кремниевой кис лоты остаются в осадке. Далее раствор фильтруют и упаривают до обрагэования пульпы . Кристаллы бромида натрия отделяют путем фильт рации . Маточный раствор используют, до бавляя его в реакционную массу посл бррмирования, или собирают маточники с нескольких операций вместе, в случае необходимости проводят их ис правление и получаютнатрий бромистый.. При.мер. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 1,5 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 600 мл воды, затем при перемешивании 200 г соды (содержание карбоната натрия 25%) и 160 мл 25%-ной аммиачной воды. Бромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной массы , подавая его под слой суспензии. После подачи 70 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследствие вьщеления углекислого газа. Бромирование ведут до отсутствия соды в растворе. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым. Количество брома на реакЦию 1 объем на 1,5 объема 25%-ной а1У миачной воды. Скорость подачи .брома на бромированиё на первой стадии реакции 55 л/ч, на второй-25 л/ч; Раствор бромистого натрия проверяется на наличие связанного аммиака в виде, аммония бромистого. Для перевода аммония бромистого в натрий бромистый в радтвор добавляют при перемешивании соду до рН 8. Полученный раствор с содержанием 25% натрия бромистого упаривают до удельного веса 1,5 г/см {замер удельного веса проводится в горячем растворе) . При этом в осадок выпадают кристаллы бромистого натрия и соли кремниевой кислоты. Упаренный раствор разбавляют водой до удельного веса 1,46 г/см , кристаллы натрия бромистого при этом быстро растворяются, а соли кремниевой кислоты остаются в осадке. Далее раствор натрия бромистого фильтруют через бумажный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят окончательную упарку до образования пульпы , Затем пульпу фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера и кристаллы натрия бромистого помещают в банку с притертой пробкой. Выход 34О,О г натрия бромистого. Полученный натрий бромистый по всем показателям соответствует требованиям Государственной Фармакопее X издания. Маточный раствор используют, добавляя его в реакционную массу после бромирования. . Пример2, В круглодонну трехгорлую колбу емкостью 1.,5 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 371 мл воды, затем при перемешивании 200 г соды (содержание карбоната натрия 35%) и 148 мл 27%-ной аммиачной воды. Вромирование ведут жидким бромом при температуре реакционной массы

, подавая его пэд слой суспензии. После подачи 70 мл брома начинается вспенивание реакционной массы вследств;;е вьщеления углекислого газа. Бромирование ведут до отсутствия соды в растворе. Раствор должен быть прозрачным и слегка желтоватым. Количество брома на реакцию 1 объем на 1,4 объема 27%ной аммиачной воды. Скорость подачи брома на бромиро.вание на первой стадии реакции 90 л/ч, на второй 35 л/ч. Растворы бромистого натрия проверяют на наличие связанного аммиака в виде аммония бромистого. Для перевода аммония бромистого в натрий брЬмйстый в раствор добавляют при перемешивании соду до рН 9, Затем полученные щелока с содержанием 35% натрия бромистого упари-,. вают до удельного веса 1,53 г/см (замер удельного веса проводитсяв горячем растворе). При этом в осадок выпадают кристаллы бромистого натрия и соли кремневой кислоты. Упаренный раствор разбавляют водой дЬ удельного веса 1,47 г/см, кристаллы натрия бромистого при этоц . быстро растворяются, а соли кремневой кислоты остаются в осадке. Далее раствор натрия бромистого фильтруют через бумажный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят окЬнчательную упарку до образования пульпы ., Затем пульпу фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера и кристаллы натрия бромистого помещают в банку с притертой пробкой. Выход 340,0 г нат-рия бромистого. ,

Полученный натрий бромистый по всем показателям соответствует требованиям Государственной Фармакопи издания.

: Маточный раствор используют добавляя его в реакционную массу посл бромирования.

Пример 3. В круглодонную трёхгорлую колбу емкостью 1,5 л, снабженную мешалкой, термометром и дозатором брома, помещают 300 мл воды, затем при перемешивании 200 г соды (содержание карбоната натрия 40%) и133 мл 30%-ной аммиачной воды. Бромирование ведут жидким брог мом при температуре реакционной Массы 58 С, подавая его под слой суспензии. После подачи 70 мл брома .начинается вспенивание реакционной массы вследствие выделения углекислого газа. Бромирование ведутдо отсутствия соды в растворе. Раствор должен быть прозрачен и слегка желтоватым. Количество брома на реакцию 1 объем на 1,25 объема 30%-ной аммиачной воды. Скорость подачи брома на бромирование на первой -стадии реакции 120 л/ч, на второй 55 л/ч. PacTBOpEi брочистогО натрия

проверяются на наличие .связанного аммиака в виде аммония бромистого. Для перевода аммония бромистого в натрий бромистый в раствор добавляют при перемешивании соду до рН 9, затем добавляют рас.твор едкого натра до рН 10. Полученный раствор с содержанием натрия бромистого упаривают до удельного веса 1,56 г/см замер удельного Beqa проводится в горячем растворе. При этом в оса0док выпадают кристаллы бромистого натрия и соли крейневой кислоты, . Упаренный раствор разбавляют водой до удельного веса 1,48 г/см , кристаллы натрия бромистого при этом

s быстро растворяются, а соли кремневой кислоты остаются в осадке. Далее раствор натрия-бромистого фильтруют через бумажный фильтр, переносят в фарфоровую чашку и проводят ,

0 окончательную упарку до образования пульпы . Затем пульпу фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера и кристаллы натрия бромистого помещают в банку с притертой пробкой. Выход 340,0 г натрия

5 бромистого.

Полученный продукт по всем показателям соответствует ГОСТ 4169-76.

Маточные растворы с нескольких операций собирают вместе, в случае

0 необходимости проводят их исправление и получают бромистый натрий реактивной квалификации.

Увеличение скорости бромирования вьиие 120 л/ч ведет к повышению тем5пературы реакционной массы выше 58 С, что в свою очередь приводит к значительным потерям брома, аммиака и разложению образующегося углекислого аммония, что приводит к снижении

0 качества продукта. Скорость подачи брома на второй стадии бромирования регулируется по вспениванию реакционной массы в результате бурного вьвделения углекислоты. Увеличение скорости бромирования на второй ста5дии вьвие 55 л/ч приводит к сильно1ЛУ вспениванию реакционной массы, в результате чего может быть выброс реакционной массы из аппарата. Снижение скорости подачи брома на перРвой стадии менее 55 л/ч, на второй менее 25 л/ч ведет к снижению производительности аппаратов.

Бромирован|1е суспензии соды, содержащей менее 25% карбоната нат5рия, ведет к получению слабых растворов по содержанию натрия бромистого, а это ухудшает качество готового продукта по содержанию хлоридов до 0,6%, вносимых с водой,и поОнижает содержание основного вещества до 98-99%, к необходимости проведения очистки растворов от сульфатов н тяжелых металлов, вносимых с водой, а также к снижению произ5 ,водительности оборудования и увеличению энергозатрат. При бромироваяии суспензии соды, содержащей более 40% карбоната натрия, реакционная масса получается очень густая, в результате выпадения аммония угле кислого в осадок, что ведет к нерав номерному перемешиванию и выбросу брома из реакционной массы. Применение аммиачной воды с содержанием аммиака менее 25% ведет к снижению производительности аппаратов из-за разбавления реакционной массы и уве личению энергозатрат, а выше 30% - к образованию густой реакционной массы и выбросам аммиака и брома. Данный способ позволяет повысить содержание основного вещесЬгва в продукте с 98-99% до 99,9%, производительность процесса на стадии бромирования на 40%, на стадии упар на 60%. Формула изобретения Способ получения бромистого натрия путем обработки соды жидким бромом в присутствии -аммиачной воды с последующим выпариванием реакционной массы и фильтрацией осадка, о тличающийся тем, что, с целью повышения содержания основного вещества в продукте и производительности процесса, соду берут в виде водной суспензии с содержанием 25-40% карбоната натрия, аммиачную воду берут с концентрацией 25-30%, а бром подают сначала со скоростью 55120 л/ч до содержания в реакционной массе карбоната натрия 70-90 г/л, а затем со скоростью 25-55 л/ч до отсутствия карбоната натрия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С, Технология йода и брома. М., йзд-во Химической литературы, 1960,с. 263264. 2.По.зин М.Е. Технология минеральных солей. Химия, Ленинградское отделение, т. 1, 1974,с. 232 (прототип).