Способ получения дигидроарсената цезия

Способ получения дигидроарсената цезия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения дигидроарсената цезия и может быть использовано с целью упрощения процесса , повышения качества целевого продукта и экономии окислителя. Для этого триалкиларсениты общей формулы ()зАз, где Рч-изо-С Нд, н-CsHn, изо-CsHn окисляют перекисью водорода, обрабатывают эквивалентным количеством гидроксида цезия, высаливают этиловым спиртом и сушат при 80-90°С. Способ позволяет исключить стадии получения мышьяковой кислоты, снизить количество примесей в целевом продукте и на 20-40% по сравнению с прототипом уменьшить расход перекиси водорода. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 01 6 28/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 АзС!з+ ЗН20- Аз20з+ 6НО

А$203+ 2Н202+ Н20- 2НЗАз04

Аз20з + 6Н С!-з 2Аз Оз + ЗН20 (21) 4779897/26 (22) 09.01.90 (46) 15.03.92. Бюл. ¹ 10 (71) Тбилисский государственный университет им. И.А.Джавахишвили (72) P.Д.Гигаури, АН.Робакидзе, M.À.Èíä, жия и Н.Ш.Гигаури

I (53) 546.19,36(088.8) (56) Шкловская P M., Архипов СМ, Дигидроарсенаты рубидия и цезия. — Ж.неор.химии, 1987., т.12, вып.9, с,2340 — 2344.

Технологический регламент N 25 производства цезия мышьяковистого 1-замещенного. Урави, РГХЗ, 1982, с.12. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИГИДРОАРСЕНАТА ЦЕЗИЯ

Изобретение относится к химической технологии получения неорганических соединений мышьяка, конкретно, к способу получения дигидроарсената цезия высокой чистоты, монокристаллы которого, обладая сегнетоэлектрическими свойствами, широко применяются в радиоэлектронике.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения дигидроарсената цезия высокой чистоты нейтрализацией гидроксидом цезия мышьяковой кислоты, полученной окислением мышьяковистого ангидрида перекисью водорода, При этом "рафинированный" белый мышьяк обрабатывают концентрированной соля ной кислотой:

Треххлористый мышьяк очищают ректификацией в высоких колонках, а затем. 5U 1719312 А1 (57) Изобретение относится к способам получения дигидроарсената цезия и может быть использовано с целью упрощения процесса, повышения качества целевого продукта и экономии окислителя, Для этого триалкиларсениты общей формулы (ВО)за, где R-изо-С4Нз, í-С5Н>1, изо-С5Н11 окисляют перекисью водорода. обрабатывают эквивалентным количеством гидроксида цезия, высаливают этиловым спиртом и сушат при 80 — 90 С. Способ позволяет исключить стадии получения мышьяковой кислоты, снизить количество примесей в целевом продукте и на 20 — 40% по сравнению с прототипом уменьшить расход перекиси водорода. 2 табл. гидролизуют, в результате получают мышьяковистый ангидрид высокой частоты;

Выход Аз20з не превышает 70%, Его окислением получают мышьяковую кислоту с 25 — 27;4-ным содержанием основного вещества. Окислителем является перекись водорода марки "Для полупроводников", которыйобычнона 60 — 80% большерасходуется по сравнению с теоретическим:

С целью увеличения концентрации кислоты через 1,5 ч, убедившись, что раствор не содержит As реакционную массу упаривают, доводя до 50 — 60%, Длительность упаривания 3 — 5 ч, Полученную таким путем кислоту нейтрализуют концентрированным

1719312 раствором гидроксида цезия в присутствии метилоранжа. Кислотность раствора должна соответствовать рН 4:

НзАз04+ СзОН- СзН2Аз04+ HzO 5

Раствор дигидроарсената цезия фильтруют, осаждают этиловым спиртом (7 л этилового спирта на 1,5 кг раствора соли).

Полученные кристаллы соли отделяют от 10 маточного раствора фильтрацией .и сушат при 80-90 С в вакуумном сушильном шкаФу

Недостатками прототипа являются многостадийность процесса, сравнительно низ- 15 кая степень .чистоты целевого продукта, большой расход окислителя.

Целью изобретения является упрощение процесса, повышение чистоты целевого продукта и экономия окислителя. 20

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гидроарсената цезия путем полного окисления мышьяксодержащего соединения перекисью водорода с последующей обработкой 25 эквивалентным количеством гидроксида цезия, в.: саливания этиловым спиртом и суш.ки конечного продукта при 80 — 90 С, в качестве мышьяксодержащего соединения используют триалкиларсениты общей фор- 30 мулы (ИО)зАз; где R = изо-C4Hg, í - СцН11 или изо-С5Н11.

Реакция имеет общий характер и суммарно выражается схемой 35 (ИО)зАз+ Hz0z+ CsOH+ Н20- СзН2Аз04

+ 3ROH

Для окисления эфиров мышьяковистой 40 кислоты была использована перекись водорода 32 и 15 -ной концентрации. При применении концентрированной перекиси водорода после кратковременного инкубационного периода реакция сильно экзотер- 45 мическая. Поэтому целесообразно провести окисление при 50 — 60 С.

Более умеренно г ротекает процесс при применении 15 -ной перекиси водорода, однако при этом имеет место расслаивание 50 продуктов реакции, что уменьшает выход целевого продукта, Для обработки исходных продуктов окисления был использован 48,8 -ный раствор щелочи цезия, Выделившийся водный 55 раствор концентрируют упариванием, а затем переосаждают этиловым спиртом. Выход целевого продукта достигает 84-90%, Во время процесса количественно регенерируются и соответствующие спирты, которые вновь могут быть использованы для получения исходных триалкиларсенитов и т.д.

Результаты количественного спектрального анализа показывают, что по предлагаемому способу получается гораздо более чистый целевой продукт, чем по прототипу.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, к 134,4 г (0,40 моль) три-изо-амиларсенита, нагретого до 50 С, при постоянном пер мешивании по каплям добавляют 59,4 г (0,559 моль)

327;-ного перекиси водорода. После начала реакции, что замечается саморазогреванием реакционной массы, процесс ведут при

50-60 С. Для завершения окисления содержимое колбы нагревают на водяной бане в течение 1-2 ч. Реакционную массу охлаждают водой и обрабатывают 122,9 r (0,40 моль) 48,87;-ного гидроксида цезия.

Водный (нижний) слой отделяют, а спирТовый 3 раза экстрагируют по 50 — 70 мл бидистиллята (получают 120 мл изоамилового спирта, что составляет 92,3 (, от теоретического). Объединенный водный экстракт выпаривают в кварцевой посуде. на водяной бане, Охлажденную массу переосаждают добавлением 500 мл свежеперегнанного этилового спирта. Полученное кристаллическое вещество белого цвета отделяют от ма- . точного раствора фильтрованием, промывают этиловым спиртом и сушат при

80-90 С до постоянной массы. Получают

98,24 г (89,9%) дигидроарсената цезия.

Найдено, $: As 27,18; 27,28.

СзН2Аз04

Вычислено, : As 27,37.

Примеры 2 — 5, Осуществляют аналогично примеру 1, Загрузка исходных соединений и выход целевого продукта приведены в табл,1.

В предлагаемом способе окисление триалкиларсенитов перекисью водорода и обработка реакционной массы щелочью протекает в одном и том же реакторе. т.е, без выделения промежуточных продуктов в индивидуальном состоянии.

Упрощение процесса обеспечивается за счет исключения стадийности. Повышение качества целевого продукта обеспечивается эа счет применения симметричных триалкиларсенитов в качестве исходных мышьяксодержащих соединений. Этим же обеспечивается и экономия окислителя— перекиси водорода, на 20-40 .

В табл.2 приведены результаты спектрального количественного анализа целевого продукта.

1719312

Таблица!

Загрузка исходя>к соеднненнд

ВыхоД СзНтАвОе

- -------r(.зОН

Раствор, (r !ноль ) Раствор, -Г (НО)ОАв я

С НОЬ, !!SOS» юпь r ноль 0 р-ра

) 0,40

0,40

0,50

0,50

0,30

0,356 89,9

0,355 69,0

О ° 40 122,9

0,40 122,9

0,50 153,7

0.50 !53,7

0,30 92>2

500 93,24

500 97,25

594 . 600

134,4 !

34,4

147,0

147. О

100ia зг зг

32 !

1 5

19,0 0,559

l9,О 0,559

2З,О 0,7ÎÎ

23,3 0 ° 700 !

4,Ь 0,429 изо - СРНН

2 н- СеИ»

3. нзо - СвНь

4 изо - Сень

5 .изо - СзНн

59;4

74,4

153,7

60,0

600 119,60 0.436 07,3 i

600 115,08 0,420 34.0 )

5оо 7! ç5 о 260 66 0

75 ° О

75,0

45,0

97,3 7 а б л и ц а г

"Г" (" ("

5 10 5.!0 1 10 1О

5 10 5.10 5 10 3 !0 прннесед, 0

Проба

Сзо(Азов по способу (с (Si

Ил Си РЬ ОЬ Св

ы 1с (ы

° . (.)

1:10 . 1 IC 1.16, 1 .10- I 10-т

5 !о 5 10 диалог

Прототипы Н

Предлагаеим1 «е»

5.10 5 ° 1(Г

2 10 2- 10

1 10

) 2 ° 10 1 10 l ° !О 4.10

Ие баии определены элементы Cr, Ti ° Со, авбе были определены элементы Ил, Sb, Si, Остальные элементы не обнаруиеыы, кроме

И(,, Са. указанных

Составитель М,Бондаренко

Тех ред М,Моргентал Корректор M.Шароши

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 735 .. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Таким образом, применение предлагаемого способа получения дигидроарсената цезия позволяет значительно упростить процесс, улучшить качество целевого продукта и сэкономить химический реагент. 5

Формула изобретения

Способ получения дигидроарсената цезия, включающий полное окисление мышьяксодержащего соединения перекисью .10 водорода, обработку эквивалентным количеством гидроксида цезия, высаливание этиловым спиртом и сушку при 80-90"C ., отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения чистоты целевого продукта и экономии окислителя, в качестве мышьяксодержащего соединения используют триалкиларсениты общей формулы (ВО)зАз, где R — иэо-C4Hg: í-CgH»; иэо-С Н1>.