Двойные фосфаты рутения и щелочных элементов, обладающие ионообменными свойствами в расплавах

Двойные фосфаты рутения и щелочных элементов, обладающие ионообменными свойствами в расплавах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю..с>в<но" е;i. Е 4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<>651826 (61) Дополнительное к авт. свид-ву« (22) 3 <8 <><î 070776 (21) 2381757/23-26 (Я) лт. Кл.

В 01 Р 15/04

С 01 В 25/26 с присоединением заявки №Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150379. Бюллетень ЭЙ 10, Дата опубликования опнсання 150379 (SS) УДК661.183.12 (088,8) A. И. Крюкова, В.А.Митрофанова, И.A. Коршунов, Г.H.Êàçàíöåâ и О.В.Скиба (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. (54) ДВОИНЫЕ ФОСФАТЫ РУТЕНИЯ И ЩЕЛОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ОБЛАДАКИЦИЕ ИОНООБМЕННЫМИ CBOACTBAMM

В РАСПЛАВАХ

Изобретение относится к области

- синтеза двойных Фосфатов элементов, конкретно к двойным Фосфатам рутения и щелочных элементов общей формулы М паз (Рое), где М -щелочной элеб мент, обладающий ионообменными свойствами.

Такие соедине™ия могут быть использованы в качестве ионообменников, устойчивых к действию солевых расплавов и высоких температур. йзвестные соединения такого типа

М М (PO4) также обладают ионообменйыми свойствами в расплатах, однако, их обменная емкость, опреде-ляемая количеством г.эквивалентов, способных к обмену ионов щелочных эЛементов, отнесенным к единице веса всего ионообменника, мала.

Так для соединения (,.;Т (РО ) который обладает наибольшей обменной емкостью, эта величина составит 0,00262 г ° экв./г ионита (11 .

Целью изобретения является синтез двойных фосфатов рутения и щелочных элементов, которые могли бы быть использованы в качестве балее эффективных ионообменников в селевых расплавах, а также расширение арсенала химических соединений, обладающих ионообменными свойствами.

Указанные ионообменные свойства и высокая обменная емкость этих соединений определяются новой химической структурой двойных фосфатов рутения и щелочных элементов, которая выражается следующее общей формулой М Ru (РО4), где М - щелоч,ной элемент.

Двойные фосфаты рутенйя и щелоч- ных элементов получают по реакции между соединением рутения и фосфатом щелочного элемента и расплава хлорида щелочного элемента при 620850оС. В качестве соединений рутения целесообразно использовать его хлорид или другие, растворимые в расплаве хлоридов щелочных элементов соединения рутения. Выбор .температурного режима определяется областью температуры, в которой хлорид щелочного элемента существует в жидком состоянии и при этом возгоняется незначительно.

Пример 1. Смесь 0,21 г

Ru Сlзи 10 г NaCl выдерживают в 10-.

l5 мин при 820оС в бескислородной атмосфере для получения гомогенного расплава. Затем вводят 1,64 г гИ4 я

» Ф !

6518

,э З

Йс» РО . Через 4-5 мин расплав охлаждают. Охлажденный сплав промывают водой до полного растворения всех растворимых в воде компонентов. Нерастворимый остаток является соединением Na>Ru(PO»)»

Проведенные хи»йческйй, ремтгенографический, термографичеСкий и термогравиметрический анализы и определение пикнометрической плот» ности показывают новое сочетание известных связей в полученном соединении, а также отличные от известных параметры элементарной ячейки .

Содержание рутения и Фосфора в полученном соединении соответствует; рассчитанному по формуле Na> Ru (РО,»),l6 в пределах 1Ъ точности по рулению и 2% .точности по фосфору.

Вычислено, Ъ! Ми28; РО, 53.

Найдено, Ú» З,u29 ) РОД 51.

Пример 2.Смесь 0,32 r Ru Cl>: 20 и 15 r 1(Сс выдерживают 10-18 мин при 790 С в бескислородной атмосфере для получения гомогенного .расплава. B расплав вводят 2,4 г К РО

Через 4-5 мин расплав охлаждают и отмывают водой из затвердевшего сплава растворимые в воде компоненты. Нерастворимый остаток анализируют химически, рентгенографически,. методом термогравиметрического анализа.

Содержание рутения и фосфора в по лученном соединении соответствует рассчитанному по Формуле К йи(РО») в пределах 1Ъ точности по рутению и 2% точности по Фосфору.

Рассчитанное значение полной .обменной емкости соединения

Маэ йо(РО» ) составляет величину .0,00833 г экв/г ионита, т.е. в

26 4

3,2 выше, чем у известных соединенйй типа М1 М " (PO4)3

Ионообменные свойства синтезированных соединений были проверены также экспериментальным путем.

Примеp3. К2грасплава хлорида цезия добавляют 0,2 r йа Мн(РО4) и выдерживают при

650-l00 Ñ в течение 1 ч и атмосфере аргона. После охлаждения сплав ,растворяют в воде. Рентгенографический и химический анализы оставшейся после растворения твердой фазы показали, что нерастворимый осадок представляет собой соединение

С8 Rg (РО4) . Таким образом, было установлено, что экспериментально полученная обменная емкость соответствует расчетной.

Высокая обменная емкость синтезированных соединений в сочетании с их термической устойчивостью (до

800 С) позволяет предположить возможность их применения в специальных областях технологии переработки делящихся материалов, например, при захоронении высокоактивных отходов, срдержащих Сз Я или Rb<

Формула изобретения

Двойные фосфаты рутения и щелоч.ных элементов общей формулы М Яо(Р04), где M. — щелочной элемент, обладают щие ионообменными свойствами в расплавах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Асkc» Chem 3cand. 22, 1822, 1968.

Составитель Р.Пензин

Редактор Т.Дввятко Техреду.Алферова Корректор

Закаэ 910/5 Тираж 876 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Ра) шская наб. g.4)5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

С.Шекмар !