Способ получения гексателлурида натрия

Способ получения гексателлурида натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАТЕЛЛУРИДА НАТРИЯ путем взаимодействия элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном растворе, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и получения продукта, не содержащего других полиформ , в качестве натрийсодержащего соединения и щелочного раствора используют деоксигенезированный раствор гидроокиси натрия концентра1Д1ей 0,10 ,2 М и взаимодействие осуществляют методом внутреннего электролиза в диафрагменном электролизере с ртутным катодом и анодом из амальгамы натрия от потенциала катода - 1,1В относительно насьщенного каломельного элекi трода до -1,9В относительно насыщенного каломельного электрода. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (д) С 25 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3558922/23-26 (22) 02.03.83 (46) 07.10.84. Бюл. и 37 (72) Е.Ф. Сперанская, К.Х. Сагадиева и Л.А. Карпова (71) Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С,М. Кирова (53) 661.692(088.8) (56) 1. Брауер Г. Руководство по препаративной неорганической химии.М., 1956, с. 224.

2 ° Грейвер Т.Н. и др. Селен и теллур. "Металлургия", 1977, с. 75 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАТЕЛЛУРИДА НАТРИЯ путем взаимодействия

„„Я0„„) 11 Т339 А элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном растворе, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и получения продукта, не содержащего других полиформ, в качестве натрийсодержащего соединения и щелочного раствора используют деоксигенезированный раствор гидроокиси натрия концентрацией 0,10,2 M и взаим6действие осуществляют методом внутреннего электролиза в диафрагменном электролизере с ртутным катодом и анодом из амальгамы натрия от потенциала катода - 1, 1В относительно насыщенного каломельного электрода до -1,9Â относительно насыщенного каломельного электрода.

1 1117

Изобретение относится к электрохимическим методам получения неорганических веществ, в частности к способам получения гексателлурида натрия, который может найти применение при производстве высокочистого теляура, а также в процессах гидроэлектрометал. лургии, отделения теллура от металлических компонентов.

Известен способ получения полител- О лурида натрия,основанный на взаимодей- ствии теллурида натрия с элементным теллуром в токе азота (1j, Однако этим способом удается получить только дителлурид натрия. Кроме того, способ весьма трудоемок и не позволяет получить гексателлурид натрия в чистом виде. Процесс ведут п1 я высокой температуре (500 С).

Известен способ получения гексателлурида натрия в смеси с другими пблиформами путем взаимодействия элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном растворе. В качестве щелочного раствора используют жидкий аммиак и процесс ведут при низкой температуре (-33 С) (23.

Недостатками известного способа являются его сложность и невозможность получать гексателлурид натрия

30 беэ примесей других полиформ.

Цель изобретения — упрощение способа и получение продукта, не содержащего других полиформ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гексателлурида натрия путем взаимодействия элементного теллура с натрийсодержащим соединением в щелочном растворе, в качестве натрийсодержащего соединения и щелочного раствора ис- 4О пользуют деоксигенезированный раствор гидроокиси натрия концентрацией 0,10,2 M и взаимодействие осуществляют методом внутреннего электролиза в диафрагменном электролизере с ртут- 4> ным катодом и анодом из амальгамьI натрия от потенциала катода -1 1 В относительно насыщенного каломельного электрода до -1,9 В относительно на" сыщенного каломального электрода.

Использование амальгамы натрия в качестве анода предотвращает вЫделение на нем кислорода или хлора, способных проникать в катодное отделение и частично реокислять продукты И восстановления. Деоксигенизацию щелочи ведут перед началом опыта обработкой щелочного

339 1 раствора амальгамой натрия той же. концентрации. При концентрации щелочи ниже 0,1 М вследствие снижения электропроводности раствора процеcc Me eY, M KOHUåíòðàöèè щелочи выше 0,2 М до окончания процесса начинается разряд натрия на катоде, что осложняет контроль окончания процесса.

Процесс электролиза контролируют с помошью амальгамированного Р микроэлектрода, расположенного в растворе, и потенциала ртутного катода при разомкнутой цепи. К моменту окончания процесса потенциал ртутного катода скачкообразно .эменяется от -1, 1 до

-1,9 В (нас.к.э.), что свидетельствует о начале разряда на нем натрия.

Электролиз начинают вести при значении потенциала катода -1,1 В (нас.к.э.), который в течение определенного времени (около 60 мин) остается постоянным. При резком скач- ке потенциала от -1,1 до "1,98 (нас.к.э.) процесс прекращают, поскольку в данный момент происходит образование гексателлурида натрия.

Последующее ведение процесса при потенциале -1,98 (нас.к.э.) приводит к восстановлению гексателлурида в: монотеллурид. Таким образом, контролируя потенциал от -1,1В до 1,98 (нас.к.э.) создают условия, необходи мые для получения гексателлурида натрия.

Й р и м е р 1. Электролиз ведут в 2-камерной ячейке с разделением их диафрагмой.

В катодную камеру ячейки вводят

10 мл (S=10 см2) ртути, 50 мл деоксигенезированного 0,1 М раствора гидроксида натрия и 25,5 мг взвеси элементного теллура. В анодную камеру вводят 10 мл 1,5Х-ной амальгамы натрия (S=-10 см ) и 50 мл деоксигенезированного раствора гидрооксида натрия, герметически закрывают камеры пришлифованными крышками с отверстиями для ввода электролнтических ключей, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре, без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Затем осуществляют контроль потенциалов с помощью микроэлектрода, непосредственно у поверхности электрода фиксируют потенциал (-0,9В) образования теллурида. Далее теллурид реагирует с элементным теллуром с обра8 Тирах б32 Подписное

3 11173 эованием гексателлурида. В конце процесса потенциал микроэлектрода более положителен (-0,87B) и отражает процесс полного превращения теллурида в гексателлурид.

В процессе контролируют также потенциал ртутного макрокатода при разомкнутой цепи, после достижения резкого скачка потенциала от -1,1 до -1,9В, свидетельствующего об окон-10 чании процесса образования гексателлурида и начале разряда ионов натрия с образованием амальгамы натрия, процесс прекращают, - цесс прекращают.

f5

Потенциал ртутного катода (-1, 1В) с начала процесса восстановления взвеси теллура до практически полного ее восстановления определяется электрохимическими свойствами самой системы. и остается практически неизмененными до окончания процесса образования гексателлурида. Далее, как указано выше, начинается разряд ионов натрия, характеризующийся резким сдвигом потенциала до -1,9В.

Данные анализа раствора, полученные методом графического интегрирования, свидетельствуют о полном пре- 30 вращении элементного теллура в гексателлурид с выходом по току 100Х. Продолжительность процесса составляет около 1 ч °

Пример 2. В катодную ка- З5 меру ячейки вводят 10 мл ртути, 5Q мл деоксигенезированного 0,1 М раствора гидроксида натрия и 12,76 мг взвеси элементного теллура. В анодную камеру вводят 10 мл 1,5Х-ной амальгамы 40 натрия и 50 мл деоксигенезированного раствора гидроксида натрия, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре без наложения внешней ЭДС и без перемешивания . Потенци-45 ал ртутного катода при разомкнутой цепи составляет -1, 1В. Процесс заканчивают после достижения скачка потенциала от -1,! до -1,9В. Дальнейший ход анализа аналогичен примеру 1. 50

Выход по току 100Х продолжительность процесса около 30 мин.

Пример 3. В катодную камеру ячейки вводят 10 мл ртути, 50 мл деоксигенезированного О,!М раствора

BHHHHH Заказ 7157/!

39 4 гидроксида натрия и 50 мг взвеси элементного теллура, В анодную камеру вводят 10 мл 1,57-ной амальгамы натрия и 50 мл деоксигенеэированного раствора гидроксида натрия, замыкают цепь и ведут электролиз при комнатной температуре, без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Потенциал ртутного катода при разомкнутой цепи составляет — 1, 1В. Процесс заканчивают после достижения скачка потенциала от -1, 1 до -1,98. Дальнейший ход анализа аналогичен примерам 1 и 2.

Выход по току 100Х, продолжительность процесса около 2 ч.

J1 р и и е р 4. В каждую камеру ячейки вводят 10 мл ртути, 50 мл деоксигенеэированного 0,2М раствора гидроксида натрия и 100 мг взвеси элементного теллура. В анодную камеру вводят 10 мл 1,57-ной амальгамы натрия и 50 мл деоксигенезированного раствора гидроксида натрия и замыкают цепь, ведут электролиз при комнатной температуре без наложения внешней ЭДС и без перемешивания. Измерение потенциалов аналогично примерам 1-3, Дальнейший ход анализа аналогичен примерам 1-3. Выход по току 1007, продолжительность процесса около 4 ч.

Таким образом, предлагаемый электрохимический способ получения гексателлурида натрия отличается простотой и эффективностью и позволяет получать соединение точно заданного состава с выходом по току 1007,. Применение способа исключает громоздкие операции ведения процесса в запаянных ампулах и необходимость осуществлять процесс в токе газа (азота или водо" рода). Предлагаемый способ осуществляется при, комнатной температуре, в отличие от известных способов, которые требуют нагревания реакционной смеси до высоких температур (порядка 500 С и вьпие) или охлаждения смеси до низких температур (-33 С).

Предлагаемый способ, как и известные, может найти применение в неорганической химии как объект научного исследования, а также в технологии получения высокочистого теллура, в металлургии с целью отделения его от сопутствующих компонентов.

Филиал mm мшатеити, r. Ужгород,ул.Проектная, 4