Способ получения соединений двухвалентного молибдена Советский патент 1982 года по МПК C25B1/00 C01G39/00 C25B11/18 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ДВУХВАЛЕНТНОГО

МОЛИБДЕНА

1

Изобретение относится к неорганической химии, в. частности к электролитическим способам получения соединений элементов определенной степени окисления, и может найти применение в неорганической химии при изучении структуры и свойств различных типов соединений молибдена, в каталитических процессах, а также в аналитической химии.

Известен способ электролитического получения восстановленных форм, молибдена с применением ртутного катода и платинового анода в среде минеральных кислот 1.

Однако этими способами получены лишь молибден металлический, молибден (III) и .молибден (V).

Известен также способ получения соединения двухвалентного молибдена путем восстановления соединений шестивалентного молибдена, основанный на реакции диспропорционирования трехвалентного молибдена MoClj, протекающий при его прокаливании в токе азота, очищенного от кислорода 2.

Однако операция его получения трудоемка, осуществляется при высокой температуре (600°С) и требует предварительного синтеза трехвалентного молибдена из пятивалентного молибдена. Последний получают из металлического молибдена через еще более трудоемкую операцию. Получаемое по этому способу соединения Moj Clg двухвалентного молибдена также не растворимо в воде, а растворимо лишь в ряде органических растворителей (спирте, ацетоне, пиридине).

Целью изобретения является упрощение

10 способа.

Поставленная цель достигается согласно способу получения соединений двухвалентного молибдена путем восстановления соединений шестивалентного молибдена, причем 15 восстановление ведут путем электролиза растворов шестивалентного молибдена в растворе 0,1 -1,5 н. серной или соляной кислоты в диафрагменном электролизере с ртутным катодом и анодом из амальгамы натрия.

20

Образование двухвалентного молибдена в процессе электролиза происходит через стадию первичного образования на электроде отрицательных ионов молибдена наиболее вероятной формы и последующего их

раскисления ионами гидроксония по реакции

Мо2- + 4HjO - Mo-2 + 2Н2 + 4Н20. Применение в качестве анода амальгамы натрия в совокупности с диафрагмой полностью исключает возможность выделения на аноде кислорода (хлора) и окисления получаемого двухвалентного молибдена продуктами электролиза, а также устраняет необходимость продувания реакционной смеси инертным газом. Устройство ячейки предотвращает доступ кислорода воздуха в раствор. Наличие в растворе комплексантов (С1 , ) позволяет получать достаточно стабильные растворы соединений двухвалентного молибдена.

Валентность молибдена устанавливают на основании данных титриметрического анализа в сочетании с данными спектрофотометрами восстановленных растворов.

Применение соляно- и сернокислых растворов 1,5 н. нерационально, поскольку приводит к быстрому реокислению двухвалентного молибдена ионами гидроксония в трехвалентное состояние. Использование концентрации раствора 0,1 н. также нерационально, вследствие быстрого подщелачивания раствора. В щелочных же растворах молибден (VI) электролитически не восстанавливается, т. е. при подщелачивании раствора процесс прекращается.

Пример I. В катодное отделение ячейки помещают 100 г ртути (площадь поверхности 8 см), вводят 50 мл солянокислого раствора с концентрацией молибдена (VI) 1,86-10 М (0,5 мл 0,0186 М водного раствора Na2MoO42H2O) и концентрацией соляной кислоты 0,5 н. В анодное отделение помещают 100 г 1,5%-ной амальгамы натрия (S 8 см). Более высокая концентрация ратрия нежелательна, вследствие затвердевания амальгамы. В качестве анолита ввочят 50 мл 1,0 н. NaOH и закрывают отделение электролизеров прищлифованными крышками с трубками для отвода газа. Замыкают электроды через миллиамперметр и включают мешалку для перемешивания ртути (600 об/мин) с целью ускорения процесса. Процесс заканчивают по истечении 20 мин.

Ртуть сливают и вливают в катодную часть ячейки раствор железа (III). Затем оттитровывают железо (II) перманганатом

и рассчитывают содержание двухвалентного молибдена.

Выход двухвалентного молибдена составляет 98% (по отношению к исходному количеству щестивалентного молибдена).

Пример 2. Процесс ведут в растворе 1,5 н НС1 с концентрацией Mo(VI) 3,73-Ю (1,0 мл 0,0186 М водного раствора ЫагМоО X 2Н2О) аналогично примеру 1. Продолжительность процесса 15 мин. Выход двухвалентного молибдена 100%.

Пример 3. Процесс ведут в растворе 0,1 н H2S04 с концентрацией Мо(VI) 2,08-10- А (0,52 .мл 0,0186 М водного раствора Na MoO -21420) аналогично примеру 1. Продолжительность процесса .20 мин. Выход Мо(П) 96°/о. Солянокислый и сернокислый раствор двухвалентного молибдена, получаемый по предлагаемому способу, устойчив в отсутствие доступа кислорода воздуха в течение двух часов (структура спектра и данные титриметрического титрования неизменны).

Предлагаемый способ позволяет получать двухвалентный молибден в растворах непосредственно из щестивалентного молибдена, вследствие чего исключается многоступенчатость процесса и сокращается время для осуществления способа по сравнению с известными способами в 5 раз, а с учетом многоступенчатости получения молибдена (II) в известных способах в 10 раз.

Формула изобретения

Способ получения соединений двухвалентного молибдена путем восстановления соединений щестивалентного молибдена, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, восстановление ведут путем электролиза растворов шестивалентного молибдена в растворе 0,1 -1,5 н серной или соляной кислоты в диафрагменном электролизере с ртутным катодом и анодом из амальгамы натрия.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Руководство по препаративной неорганической химии. Под ред. Г. Брауэра. М., «Иностранная литература, 1956, с. 643.