Способ получения титаната бария
Патент 1806092
Авторы
Способ получения титаната бария
Иллюстрации
Реферат
Использование: производство титаната бария. Сущность способа: раствор щавелевой кислоты смешивают с раствором тетрабутоксититана. Смесь обрабатывают гидроксидом бария. Обработку ведут при непрерывном перемешивании со скоростью не менее 1000 об./мин. Полученную суспензию изотермически выдерживают при 60-80°С. При этом ее перемешивают в течение не менее 2 ч, Способ позволяет получать химически однородные соединения и повысить выход продукта . 1 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Ва(ОН)2+ Tl(OBu)4+ 2Н2С204- BaTi0(Cz04$ + 4HOBu, (21) 4939108/26 (22) 22.05,91 (46) 30.03,93. Бюл, 1Ф 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт реактивов и химических чистых материалов для электронной техники (72) Т.Ф. Лимарь, Н.В, Щербакова, Ю.А. Каган, Б.И. Кислов, Л,А. Шепеленко, Б,А. Ротенберг и М,П, Дорохова (73) Научно-исследовательский институт реактивов и материалов для электронной техники (56) Заявка ФРГ N 3635532, кл, С 01 G 23/00, С 01 F 11/00, 1988.
Rimtinger S. et al. Fabrication d un
titanate de baryum stoechlometrlgue раг
coprecipitation des oxalates. Bulletin de la
Изобретение относится к области синтеза титаната бария, предназначенного для изготовления особо прецизионных изделий конденсаторной техники.
Целью изобретения является повышение химической однородности и выхода продукта.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения титаната бария, включающем взаимодействие растворов тетрабутоксититана (ТБТ) и Ba(OH/ со щавелевой кислотой с последующим отделением и термообработкой осадка, взаимодействие осуществляют путем введения гидроксида бария в смесь тетрабутоксититана и щавелевой кислоты при непрерывном перемешивании со скоростью не менее
1000 об/мин с последующей иэотермической выдержкой суспенэии при t= 60-80 С при перемешивании в течение не менее 2 ч.
„„5U 1806092 А3
ts»s С 01 G 23/00 //С 01 G 11/00
Societe chimlgue de France, 1988, 421 а 596
pages, р, 432-439; (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНАТА БАРИЯ (57) Использование: производство титаната бария. Сущность способа: раствор щавелевой кислоты смешивают с раствором тетрабутоксититана. Смесь обрабатывают гидроксидом бария. Обработку ведут при непрерывном перемешивании со скоростью не менее 1000 об./мин. Полученную суспензию изотермически выдерживают при 60-80 С. При этом. ее перемешивают в течение не менее 2 ч, Способ позволяет получать химически однородные соединения и повысить выход продукта. 1 табл.
Предложенный способ, по сравнени о с прототипом, обеспечивает получение одно-. фазного продукта стехиометрического состава; упрощение процесса за счет (р исключения стадии утилизации отходов; р возможность создания безотходного производства за счет повторного использования маточных растворов.
Экспериментально установлено, что на- о рушение стехиометрии при получении тита- ЬЭ нилоксалата бария и далее титаната бария по прототипу связано с избирательным извлечением части титана бутиловым спир- ) том, образующимся по реакции:
1806092
20
30
40
50 что приводит к обеднению осадка титаном. нарушению мол ьного соотношения
Ва/TI0g, и, таким образом, к химической неоднородности продукта. В предложенном способе появилась возможность предотвратить это отрицательное явление за счет обнаруженной нами в заявляемых условиях способности бутилового спирта к диспергированию (эмульгированию) по всему обьему. При этом происходит разрушение слоя спирта, образующегося на поверхности суспензии и содержащее частично титанилоксаловую кислоту. Бутиловый спирт частично испаряется и может улавливаться для дальнейшего использования, а частично адсорбируется осадком и удаляется при прокаливании. Образующийся после отделения осадка титанилоксалата бария маточник содержит лишь щавелевую кислоту и может быть повторно использован без п редварительной утилизации, Пример 1. Для получения 300 г титаната бария проводят следующие операции. В нагретую до 65-70 С дистиллированную воду вносят 405,15 г щавелевой кислоты, После ее растворения вливают 444,39 r. тетрабутоксититана (содержание
Т О в нем — 24,8%). Перемешивание продолжают до полного исчезнования образовавшегося вначале осадка. В полученный раствор титанилоксаловой кислоты медленно, малыми порциями вводят гидроксид бария Ва{ОН)2 8HzO в количестве 403,02 r ,{при содержании в нем ВаΠ— 48,95%), Скорость перемешивания поддерживают равной
1000 об/мин. Первмешивание продолжают с указанной скоростью при поддержании 80 С в течение 4 ч, После этого суспензию охлаждают до комнатной температуры. Осадок отфильтровывают, сушат на воздухе и прокаливают по режиму; подъем температуры по 100 С/ч до 700 С, выдержка при этой температуре 3 ч, нагрев до 1000 — 1100 С и выдержка 4 ч. Рентгенофазовый анализ керамики показал наличие одной фазы состава ВаТ Оз. Выход продукта — 98,7%.
Пример 2. Проводятся те же операции, что и в примере 1, но гидроксид бария
Ва(ОН) 8Н20 предварительно растворяют в 7 л дистиллированной воды и затем медленно вливают в раствор титанилоксаловой кислоты, Рентгенофазовый анализ полученного продукта показал наличие одной фазы — ВаТ Оз. Выход продукта — 98%, Условия и полученные результаты примера 1, а также остальных примеров, осуществляемых по методике примера 1, но при различных технологических параметрах приведены в таблице. В таблице приведены результаты, полученные при осуществлении способа в заявляемых условиях, а также с учетом выхода за заявленные параметры скорости перемешивания, времени и температуры проведения процесса, Скорость перемешивания 1000 об/мин и более содействует эффективному отделению осадка от маточника, а также разрушению слоя бутилового спирта над поверхностью суспензии, При меньшей скорости перемешивания суспензия превращается в коллоидную массу, что затрудняет отделение осадка. снижает дисперсность продукта и его химическую однородность, Большая скорость перемешивания нецелесообразна, При времени выдержки суспензии менее 2 часов не происходит полного разрушения бутилового слоя, что приводит к частичному извлечению титана спиртом, нарушению мольного соотношения ВаО/Т!Ор и,.таким образом, нарушению однофазности продукта.
Изотермическая выдержка суспензии при температуре менее 60 С не обеспечивает полноты осаждения, что снижает выход конечного продукта. При температуре более 80 С происходит частичное разрушение щавелевой кислоты, что, в свою очередь, приводит к нарушению химической однородности продукта.
Из таблицы видно, что образцы, полученные в условиях, выходящих за пределы заявляемых, равно как и полученные по способу-прототипу, не соответствуют требованиям к титанату бария по содержанию основных компонентов, Это ведет к нарушению однофазНости продукта и снижению выхода титаната бария. Таким образом, осуществление заявляемого изобретения позволит по сравнению с прототипом получить продукт однофазного состава. При этом обеспечиваетсяя возможность создания безотходного производства за счет повторного использования маточных растворов без их предварительной утилизации.
Формула изобретения
Способ получения титаната бария, вклк1чающий смешивание раствора щавелевой кислоты с раствором тетрабутоксититана, обработку полученной смеси гидроксидом бария, выделение из образовавшейся суспензии осадка титанилоксалата бария и его прокалку, отличающийся тем, что с целью повышения химической однородности и выхода продукта, обработку гидроксидом бария осуществляют при непрерывном перемешивании со скоростью не менее
1000 об/мин с последующей изотермической выдержкой суспензии при 60 — 80 С и перемешивании в течение не менее 2 ч.
1806092
Показатели пол ленного продукта
Пример
$ выхода
Фазовый состав
Соде рж мас
ВаО аС Т102
80,0
ВаТ103+Ва2Т104
ВЭТ103
1,12
0,98—
1,02
68,2
65,7
+ 0,8
31,7
34,3
= - 0,8 прототип *
Требования ТУ 6-09-27-277-89
Приведенные показатели получены экспериментальным путем при воспроизведении способа.
Составитель Т. Лимарь
Техред М. Моргентал Корректор В. Петраш
Редактор Т, Коляда
Заказ 960 . Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
2
4
6
Скорость перемешивания, об/мин
1500
Время выдержки сус- пензи. ч
2
1,5
4
t выдержки суспензии, С
80о
60о
70-80
70о
50о
90о
70о
65,5
65,5
67,6
65,9
66,6
65,8
65,6
34,3
34,5
32,4
33,8
33.4
33,9
34,5
0,989
1,005
1,087
1,016
1 039
1,011
991
ВаТ103
ВаТ103
Ba TI 03+8 a2TI04
Ват103+ВЭ2Т104
ВаТ103+Ва2Т104
ВаТ103+Ва2Т104
ВаТ103
98,7
99,2
91,9
98,4
96.2
98,9
99,1