Способ получения иодноватойкислоты

Способ получения иодноватойкислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву(22) Заявлено 190279 (21) 2738352/23-26 ®)М Кп с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 01 В 11/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.0581. Бюллетень 89 19 (53) УДК 546.155-323(088.8) Дата опубликования описания . 230581

Г.M,Cåðåáðåííèêîâà, Л.В.Васильева, И.A Кйфар<ща

В.К.Малашенкова и Л.Н.СеребряковЬ (72) Авторь изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДНОВАТОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам получения иодноватой кислоты, применяемой для выращивания монокристаллов, используемых в качестве модулятора лазерных излучений и в других областях, Известен способ получения иодноватой кислоты путем окисления иода перекисью водорода. К водному раствору иодноватой кислоты добавляют йод, перемешивают, добавляют 70%-ную перекись водорода каждые 5 мин. После поднятия температуры до 65 С перекись добавляют таким образом, чтобы температура была в пределах 65-75ОС. l5

После того, как раствор становится прозрачным, добавляют новую порцию иода, затем смесь фильтруют и к фильтрату добавляют перекись водорода. .Конечный прозрачный раствор выпари- 20 вают досуха (1J .

Недостатком известного способа является применение взрывоопасной .70%-ной перекиси водорода. Отечест, венной промышленностью. перекись водо- 25 рода такой концентрации не выпускается. Кроме того, при упаривании досуха, вследствие идущих процессов полимеризации молекул иодноватой кислоты, растворы пол; чаются вязкие, 30 дальнейшее упаривание которых затруднено и получается неоднородный конечный продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения иодноватой кислоты путем окисления кристаллического иода пер-. гидролью в присутствии азотной кислоты при нагревании до температуры

70 С в течение 20 ч. Измельченный кристаллический иод и раствор азотной кислоты берут в соотношении

3 : HNO = 1: 1, 4 масс. ч., а соотношение J . Н О берут равным

1:4,5 масс.ч. Полученный раствор упаривают досуха, остаток растворяют в воде, добавляют равный объем азотной кислоты (соотношение 32 . HNO — 1:1,4 масс.ч.), упаривают до 1/3 первоначального объема и получают кристаллы иодноватой кислоты. Выход конечного продукта, в пересчете на

Н30,составляет 60 масс. Ъ Г2 .

Недостатками этого способа являются низкий выход продукта и длительность процесса окисления.

Целью изобретения является повыШение выхода продукта до 74-92 масс.t

831723,,и сокращение времени окисления до

6,5-4 ч.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения иодноватой кислоты, заключающемся в окислении кристаллического 5 иода пергидролью в присутствии азотной кислоты при нагревании с последующим упариванием и кристаллизацией про дукта, окисление ведут при соотношении кристаллического иода к азотной кислоте, равном 1:1,7-2,6 и при соотношенйи кристаллического иода к пергидроли, равном 1:5,0-8,3.

Отличительными признаками способа являются соотношение кристаллического иода к азотной кислоте и соотношение кристаллического иода к. пергидроли.

Сущность способа заключается в следующем.

K водному раствору азотной кисло- Щ ты добавляют тонко измельченный кристаллический иод н соотношении31. HN03 — 1:1,7-2,6 масс.ч., смесь нагревают до температуры 500С и приливают в течение 4-6,5 ч пергидроль в соотно- д5 шенин 3> . Н О = 1:5,0-8,3 масс.ч., поддерживая температуру раствора

65-60 С.

Полученный отфильтрованный раствор иодноватой кислоты упаривают при

ЗО температуре 75-70 С до плотности

1,75-1, 70 г/см и проводят кристаллизацию с охлаждением до температуры

22-18оC

Снижен,е соотношения J : HNO3 с

1:1,7 до 1:1,6 приводит к снижению выхода продукта с 74 до 61%, а унеличение соотношения больше 1:2,6 нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему повышению выхода продукта, 40

Снижение соотношения )2, Н О с

1:5,0 до 1:4,8 приводит к резкому увеличению времени процесса с 6,5 до 19 ч, а увеличение этого соотношения больше 1:8,3 не приводит к дальнейшему сокращению времени процесса.

Пример 1. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 г тонко измель- 50 ченного иода, 34 мл концентрированной.азотной кислоты с плотностью

1,42 г/см (соотношение 3y: НМО-„

1а2,6 масс.ч.) и 70 мл воды. Содержите сосуда нагревают до t = 50 С и из делительной воронки приливают в течение 4 ч, 140 мл пергидроля с плотностью 1,1122 г/см (соотношение

3y : Н Од = 1:7,8 масс.ч.) со скоростью . 35 мл/ч. Пергидроль добанляют таким образом, чтобы температу- Щ ра не поднималась выше 60 С. Колко честно растворившегося иода — 18,4 г.

В этом примере процент превращения иода в иодноватую кислоту равен

92 масс.%. 45

Полученный раствор иоднонатой кислоты в количестве 230 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют

2-3 капли пергндроля и упаринают при температуре 70 С (до 1/10 первоначального объема) до появления кристаллической пленки на поверх3 ности раствора (плотность 1,75 г/см ) затем охлаждают при механическом перемешивании до конечной температуры 18 С, отделяя кристаллы от маточного раствора. Вес кристаллов иодноватой кислоты - 23,5 г.

Выход 92 масс.Ъ.

Пример 2. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 г тонко измельченного иода, 24 мл концентрированной азотной кислоты (плотность 1,42 г/см ) при соотношении J> . HNO = 1:1,7 масс.ч и 70 мл воды. Содержимое сосуда нагревают до 50 С и из делительной воронки о приливают в течение 6,5 ч 90 мл пергндроля с плотностью 1,1122 г/см (соотношение 3 . Н О = 1:5,0) со скоростью - 14 мл/ч. Пергидроль добавляют таким образом, чтобы температура не поднималась выше 65 С. Количество растворившегося иода — 18,0 г.

В этом примере процент превращения иода в иоднонатую кислоту равен

90 масс. Ъ.

Полученный раствор иодноватой кислоты н количестве 185 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при температуре 75 C (до 1/8 первоначального объема) до появления. пленки на поверхности раствора (плотность 1,72 г/сМ затем охлаждают при механическом перемещении до конечной температуры

22 С, отделяя кристаллы от маточногб раствора. Вес кристаллов иоднонатой кислоты — 18,5 г.

Выход 74 масс.В.

П р и и е р 3. В сосуд с гидравлическим затвором с обратным холодильником помещают 20 r тонко измельчен,ного иода, 24 мл концентрированной азотной кислрты (плотность 1,42 г/см ) при соотношении )р.: HNOn = 1:1,7масс.ч и 70 мл воды. Содержимое сосуда на-. гревают до 50 С из делительной вороно ки приливают в течение 4,0 ч 149 мл, пергидроля с плотностью 1,1122.г/см (соотношение,1 . Н О 1 = 1:8,.3 масс.ч) со скоростью 37 мл/ч. Пергидроль добавляют таким образом, чтобы температура не подпималась выше 65 С.

Количество, растворившегося иода—

18,0 г. В этом примере процент превращения иода в иодноватую кислоту равен 90 масс.Ъ.

Полученный раствор иодноватой кислоты н количестве 235 мл отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при

t = 75 С (- до 1/10 первоначального объема) до появления кристалличес831723

Формула изобретения

Редактор Н. Лазаренко

Состазитель Л. Ситнова

Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 3406/41 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кой пленки на поверхности раствора (плотность 1,75 г/см ), затем охлаждают при, механическом перемешивании до конечной температуры 22оС, отделяя кристаллы от маточного раствора.

Вес кристаллов иодноватой кислоты—

18,5 r.

Выход 74 масс.%.

Пример 4. Этот пример дан с однократным использованием маточного раствора.

tO

В сосуд с гидравлическим эатвоом, с открытым холодильником помеают 18 г тонко измельченного иода.

25 мп маточного раствора после кристаллизации (см. пример 2), 17 мп концентрированной азотной кислоты плотностью 1,42 г/см и 60 мп воды.

Содержимое сосуда нагревают до температуры 50ОС и иэ делительной воронки приливают в течение 4 ч 140 мп пергидроля со скоростью 35 мп/ч. 20

Пергидроль добавляют таким образом, чтобы температура не превышала 65 С.

Полученный раствор иодноватой кислоты в количестве 235 мл, содержащий 18,4 г растворенного иода, отфильтровывают, к фильтрату добавляют 2-3 капли пергидроля и упаривают при температуре 75 С (» до 1/10 первоначального объема) до появления пленки на поверхности раствора (плотность 1,75 г/см ), затем охлаждают при механическом перемешивании до конечной температуры 18 С. Выпавшие кристаллы отжимают на воронке Бюхнера от маточного раствора.

Вес кристаллов иодноватой кислоты - .

24,7 г.

Выход 97 масс.%.

Предлагаемый способ получения иодноватой кислоты позволяет:

1) Выход конечного продукта увеличить с 60 до 92-74 масс.% при увеличении соотношения 3z . НМΠ— 1:(2,6-1,7) масс.ч. вместо соответствующего соотношения 1:1,4 масс.ч.„ при этом азотная кислота является также высаливающим агентом.

2) Время окисления иода сократить с 20 до 4,0-6,5 ч при увеличении соотношения J : Н О = 1: (8,35,0) масс.ч. вместо соответствующего соотношения 1:4,5 °

3) Число стадий получения сократить с шести до трех.

4) Выход конечного продукта увеличить до 97 масс.% при использовании маточного раствора, что позволяет исключить образование отходов.

Качество иодноватой кислоты зависит от чистоты исходных реагентов: применяя иод "осч-20-5", пергидроль

"осч 15-3", азотную кислоту "осч-18-4", получают особо чистую иадноватую кислоту, содержание примесей в которой составляет, масс.%:

S0< c1.10,„ð Fe + 5.10. Cu (1 10

Pb < 1.10; Mi< 1 10 ; Со с 1 10

Cr (5 ° 10; Мп с 1-10.

Способ получения иодноватой кислоты путем окисления кристаллического иода пергидролью в присутствии азотной кислоты при нагревании с последующим упариванием и кристаллизацией продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и сокращения времени окисления, окисление ведут при соотношении кристаллического иода к азотной кислоте, равном 1: 1,72,6 и при соотношении кристаллического иода к пергидроли, равном

1:5,0-8,3;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QtlA 9 3378337,êë.23-85, 16 ° 04.68.

2. Руководство по препаративной неорганической химии. Под- ред.

Г.Брауэра. М,, "Иностранная литература", 1956, с. 169-170 (прототип).