Способ получения оксида цинка

Способ получения оксида цинка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 14.1279 (21) 2850630/23-26 (51)М. КЛ.

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетС 01 4 9/02

Государственный комитет

ССС P по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.1081. Бюллетень М 39 (53) УДК 661.847.2 (088 ° 8) Дата опубликования описания 23.10,81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЦИНКА

Изобретение относится к способу получения оксида цинка, в частности к способу получения высокодисперсного оксида цинка, который может быть использован, например, для приготовления белковоустойчивых эмалей в консервной промышленности.

Известен способ получения оксида цинка, согласно которому окисление паров цинка осуществляют при их парциальном давлении 0,1-11 мм рт.ст. и температуре 500 — 700ОC. При этом получают оксид цинка, характеризуемый высокой степенью дисперсности (19-28 м /г) и средним размером частиц 0,04-0,06 мкм. Химическая активность такого оксида цинка составляет 250-435игйа э/ тп о 511 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения оксида цинка из основного. карбоната цинка термическим его разложением при 550 С на воздухе (2).

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая химическая активность и удельная иоверхность продукта, как следствие невысокой его дисперсности, что вероятно объясняется высокой темпера,турой разложения: распад основного карбоната цинка происходит при 550 С, о но как известно при температурах 400600 С интенсивно идет процесс спекания полученного оксида цинка, .приводящий к уменьшению его дисперсности и химической активности. Химическая активность продукта приблизительно 160 мгйа Ъ /г2в О. Удельная

10.поверхность 15 ма/г, размер частиц

° "0,09 мкм.

Цель изобретения — повышение химической активности и дисперсности продукта.

15 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения оксида цинка, заключающемуся в термическом разложении .цинксодержащей: соли. в качестве исходной соли используют

20 монокарбоксилат цинка с числом атомов углерода 6 — 20 при 115 — 225 С и остаточном давлении 1-10 мм рт.ст.

Невозможность использования.в ка" честве исходных солей для получения оксида цинка монокарбоксилатов.цинка с содержанием атомов углерода в соли более 20 объясняется тем, что процесс их термического разложения весьма длителен и тРебует прИМеиения

30 высоких температур (более 250 С), 1

В.В.Паневчик, .В.М.Горяев, В.И.Ан Кеев и И.A.Ìo÷àëüíèê (i

Белорусский .государственный институт народного-"--,. хозяйства им.В.В.Куйбышева

874630 что приводит к спеканию получающегося оксида цинка и, как следствие, к значительному снижению его качест,ва.

Оксид цинка, полученный термическим разложением таких солей, характеризуется незначительной удельной поверхностью, низкой дисперсностью и мало пригоден для использования s рассматриваемых целях. Кроме того, монокарбоксилаты цинка с содержанием атомов углерода в соли более 20 труднодоступны, синтез их достаточно сложен, они неустойчивы при хранении, что также препятствует использованию их в качестве сырья при получении оксида цинка.

При постоянной температуре разложения монокарбоксилатов цинка благоп иятное влияние на свойства получапри ющегося оксида цинка оказывают условия динамического вакуума, т.е. создание некоторого разрежения в реакционной системе с постоянным отводом получающихся газообразных продуктов разложения.

При уменьшении давления в реакционной системе до 1 мм рт.ст. с постоянным отводом газообразных продуктов р аэложения свойства получаемого оксида цинка постепенно улучшаются, при дальнейшем уменьшении давления (улучшении динамического вакуума) свойства получаемого оксида цинка практически не изменяются.

Подобная закономерность характерна для всех монокарбоксилатов цинка гомологического ряда С -С 2ри во всем интервале температур 115-225 С.

Снижение температуры разложения, каждой рассматриваемой соли при прочих равных условиях приводит к увеличению времени термолиза — десятки и сотни часов при температуре 115 С о вместо нескольких часов при 225,С °

Дальнейшее менее 115 С) уменьшение температуры разложения приводит к неоправданно большой затрате времени и, соответственно, электроэнергии и усилий rio поддержанию динамического вакуума. увеличение же температуры разложения выше 225 С приводит к уменьшению времени разложения, но при этом значительно снижаются качественные показатели получаемого оксида цинка (главным образом из-эа уменьшения объема пор и их структуры при повышенной. температуре) .

В табл.1,на примере бутирата цинка показано влияние изменения давления в реакционной системе при постоянной температуре разложения на свойства получающегося оксида цинка.

Пример . Образцы цинковых солей монокарбоновых кислот насыпают тонким слоем в керамические лодочки, которые помещают в вакуумный шкаф и производят откачку soapyxa до заданного остаточного давления

,1-10 мм рт.ст.) . Нагревают укаэанные образцы до 115-225 С и выдерживают при этой температуре до полного разложения. В процессе работы постоянно производят откачку воздуха из шкафа,т.е. поддерживают условия динамического вакуума в установленных пределах.

Индивидуальность конечного продукта определяют методом рентгенографинеского анализа. Полученный оксид подвергают физико-химическим иссле20 дованиям для определения размеров .его частиц, удельной поверхности и химической активности.

Удельную поверхность опрвделяют по адсорбции азота методом БЭТ на автоматическом анализаторе удельной поверхности модели 2200 (производство США) .

Размеры частиц оксида цинка определяют на электронном микроскопе

"Тэз1аМ -540". Во избежание сильной агрегации частиц, последние осаждают иэ слабоопалесцирующей водной суспензии на пленку-подложку методом образования тумана ультразвуком.

Химическую активность оксида цинка определяют способом обратного титрования по методике, изложенной в Ту 6-10-1427-74 (" Окись цинка коллоидная") .

В табл. 2 представлены качественные характеристики оксида цинка,полученного из каприната цинка при

115, 170 и 225 С и вакууме

10 мм рт.ст.

В табл.З указаны свойства оксида цинка, полученного из монокарбоксилатов цинка гомологического ряда

СЬ CRO °

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить высокодисперсный оксид цинка (до 0,002) мкм, . обладающий повышенной химической активностью (до 587 мг Nazs /iZ

874630

Таблица 1

Соль

Навеска, г

Давлениее, мм рт. ст.

Оксид цинка

Коли-, честно, г

Удельная поверхность, м /г

Размер частиц мкм

1,0000 115 760 0,3397 15,14 . 0,05

Бутират цинка (С4 Н-7 О ) 2п

430

1,0000 115 10 ;0,3395 34,80 0,03

487

0,02

1,0000 115 5

1,0000 115 1

1,0000 115 10

0,3396 35,90

0,3395 36,89

0,3396 37,93

498

501

0,02

502

0,02

Таблица 2

Оксид цинка

Вакуум, мм рт.ст. Количество, г

Капринат цинка авеска, r

Размер частиц мкм

1, 0000 115 10

1,0000 170 10

1,0000 225 10

0,1992 32,02

0,1995 31,71

0,1996 30,02

Таблица 3

0,02

513

0,3856 40,12

0,3854 35,17

0,3858 35,42

0,3856 36,23

506

0,03

513

522

0,02

0,02

Температура разложения, С

Температура разложения, Ñ

Пропионат (Сэ Ну 0 ) 2 ъ 1, 0000 115 1

225 10

170 10

170 1.

Удельная поверхность| м +/r

Химическая активность мг Йпф$ /

/г2 0

Химнческая активность, мг йа, ь-/

/г2 0

О, 03 460

0,03 451

0,03 440 74630

Продолжение .табл.3 4

Бутират (С„Н О1)Р

1,0000

501

0,3395 37,89

0,02

115 1

115 1

Валерат (C5 Hg g)g2 1

0,03

48Я

0,3040 34ф72

1,0000

Капронат СьН„„ С )У 1,0000

0,2750 34,02

480

0,03

115 1

Знантоат(С H o Og)gn 1 0000

0,25 5 33,51

478

0,03

115 1

Каприлат (С8 Я ОЩп 1, 0000

0,2310, 33,08

475

0,03

115 1

Пеларгонат (С9Н„ СЩг 1,ОООО

0,2140 32,92

470

0,03

115 1

Капринат (С ОН у 01) Ъ 1,0000.

467

0,03

0,1990 32,88

115 1

Формула изобретения

Составитель С.Лотхова

Редактор A.Øèøêèíà Техред A.Ñàâêà Корректор В.Синицкая

Заказ 9239/37 Тираж 08 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4

Способ получения оксида цинка пу- З тем термического разложения цинксодержащей соли, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения дисперсности и химической активности продукта, s качестве исходной соли используют монокарбоксилат цинка с 40 числом атомов углерода 6-20 и процесс ведут при 115-225 С и остаточном давлении 1-10 мм рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 559901, кл. С 011 9/03, 1973.

2. Сычева Л.Н., Гайснновнч М.С. и

Кетов A.Е. Известия ВУЗ СССР. Химия и химическая технология, т.20, 1977, 9 6, с.850 (прототип) .