химический каталог




Перхлораты: свойства, производство и применение

Автор И.Шумахер

ерхлорат происходит с выделением тепла. Исходя из этого, он установил, что перхлораты значительно более стабильны, чем соответствующие им хлораты.

В 1886 г. Бекуртс15 впервые сообщил о любопытном факте: присутствии перхлоратов в природных залежах нитратов в Чили В связи с этим повреждения посевов зерновых в Бельгии, где применяли в качестве удобрений чилийскую селитру, были объяснены действием перхлоратов16-20.

Вопрос о происхождении встречающихся в природе месторождений перхлоратов остается пока открытым. Следует, однако, отметить, что перхлораты в небольших количествах обнаружены недавно21 в морской воде, во многих природных рассолах, в соляных залежах Австралии и некоторых других стран. Полагают, что происхождение природных скоплений перхлоратов вызвано действием микроорганизмов, но можно также предположить и чисто химический механизм их образования. Во всяком случае на этой основе возможна разработка нового метода получения перхлоратов.

К настоящему времени синтезирован ряд соединений, в которых сочетаются окислы азота и перхлорат-нон. Первое такое соединение, нитрозил-перхлорат [NO]+C104, получили Гофман и Зедвиц22 в 1909 г. Ганч и его сотр.23 в 1928 г. нашли, что при смешении безводных азотной и хлорной кислот в различных соотношениях образуются два разных вещества. Они их назвали: нитра-цидий-перхлорат [H.^NOgJ+ClO" и гидронитрацидий-перхлорат* 1H3N03]2+(C10;).2. В 1940 г. Гордон и Спинке24 открыли новое соединение—нитроний-перхлорат NC106, или IN0.2|+С104.

В 1947 г. Рорбек и Кэди25 получили фторперхлорат FC10, из фтора и хлорной кислоты. Другое вещество, перхлорилфторид C103F, приготовили в 1951 г. Боде и Клеспер26 фторированием хлората калия.

Гофман с сотр.27 в 1906 г. начали изучение соединений, образующихся при добавлении водного раствора хлорной кислоты (72°о НСЮ4) к различным органическим соединениям, в том числе к спиртам, аминам и кетонам. Почти все или даже все эти соединения термически неустойчивы и детонируют при нагревании. Гофман28 обнаружил, что хлорная кислота в большей степени,

* Впоследствии было доказано28а, что так называемый «гидронитрацидий-перхлорат» в действительности представляет собой смесь двух солей: нитро-ний-перхлората [NCH>]+C107 и гидроксоний-перхлората [НзО]+С107.—Прим. ред.

14

Гл. I. Исторический очерк

чем пикриновая, пригодна для отделения карбинолов, кетонов п аминов от смолоподобных соединений, образующихся в процессе синтеза данных веществ. Он сделал вывод, что хлорная кислота, по-видимому, не присоединяется к двойным связям. Он также нашел, что в применявшихся им условиях хлорная кислота представляет собой очень слабый окислитель (пирогаллол или антра-хинон можно перекристаллизовать из смеси хлорной и уксусной кислот). Гофман синтезировал сложные эфиры эпихлоргидрина и хлорной кислоты, причем обнаружил, что эти соединения являются более сильными взрывчатыми веществами, чем нитроглицерин2".

Хотя работы Стадиона по электролитическому превращению хлората в перхлорат получили подтверждение в опытах Берце-лиуса30, приготовившего водный раствор хлорной кислоты электролизом раствора хлорноватой кислоты, и в трудах Кольбе31, однако примерно до 1890 г. в области электрохимического производства и применения перхлоратов почти не велось исследований. В 1890 г. Карлсон32, основатель и президент фирмы «Stock-holms Superfosfat Fabriks AB» («Fosfatbolaget»), получил патент на электролизер без диафрагмы для производства хлората натрия. В таких электролизерах было замечено образование перхлората. Для выяснения условий, благоприятствующих образованию перхлората, проводились исследования в лабораторных масштабах и на опытной установке, построенной в 1892 г. фирмой «Fosfat-bolageb.

Завод по производству перхлоратов был построен в 1893 г. в Мансбо (Швеция); в 1898 г. удалось получить небольшие количества перхлората аммония, причем режим производства еще не-был отработан. Так, в одном случае ванна раствора хлората натрия окислялась до перхлората в течение 5—6 Дней, а в другом— процесс затягивался на многие недели. К 1904 г. производство уже было налажено. Перхлорат калия впервые получили в промышленном масштабе в 1905 г. в Мансбо33.

Карлсон проводил опыты по приготовлению взрывчатых веществ, содержащих перхлорат аммония. В 1897 г. он приобрел патент на взрывчатое вещество34, впоследствии названное «Карл-сонит».

Вслед за Швецией перхлораты начали производить во Франции, в Германии, Швейцарии и США. В 1901 г. во Франции в г. Шед, электролитическим способом получали перхлораты калия, натрия и аммония. Электрохимическое общество «Industrie Turgi»-(теперь «Elektrochemie Turgi») в 1907 г. в Швейцарии стало вырабатывать перхлорат калия.35 Фирма «01dbury Electro-Chemical Сотрапу» (ныне «Ноокег Electrochemical Сотрапу») в 1908 г-начала экспериментальные работы по производству перхлората натрия электролизом хлората натрия (с применением платино-

Гл. I. Исторический очерк

15.

вых анодов). К 1910 г. на заводе этой фирмы в г. Ниагара-Фоле (США) получали 150 m/год перхлората калия36.

До первой мировой войны мировая выработка перхлоратов непревышала 2000—3000 т/год. Однако во время войны вследствие дефицита азотной кислоты Германия вынуждена была форсировать производство перхлоратов. Так, химический завод фирмы «Griesheim Elektron» в г. Битерфельде получил за годы войны около 20 тыс. т перхлоратов37. Фирма «Elektrochemie Turgi»3S' на заводе в г. Шпрайтенбахе производила, кроме перхлоратов натрия и калия, перхлорат аммония. В 1915 г. фирма «Fosfat-bolaget» построила в г. Трол^леттене второй завод мощностью 750 т/год перхлората аммония и 475 m/eqd перхлората калия. Этот завод и в настоящее время является для Швеции главным производителем хлората и перхлората натрия33.

После первой мировой войны промышленное производство перхлоратов почти прекратилось, так как на них не было существенного спроса, не считая применения для фейерверков, сигнализации на железной дороге и т. д. Однако в период, предшествующий второй мировой войне (после 1930 г.) и во время нее,, перхлоратами снова заинтересовались. В течение 1942—1946 гг. перхлораты производили в Канаде. В это время фирма «Electric Reduction Company of Canada» строит заводы в г. Бакингеме (провинция Квебек) для выработки перхлоратов аммония, бария и калия38.

В 1940 г. в США перхлорат калия был внесен в список химикатов, имеющих стратегическое значение, и производство его с этих пор возросло в 20 раз, достигнув за период 1941—1945 гг. 20 тыс. т/год. Число фирм, занятых производством перхлоратов, увеличилось с одной до четырех, три новых фирмы построили четыре новых завода.

Начиная с 1941 г., фирма «Cardox Corporation* для снаряжения мин стала выпускать перхлораты на заводе в г. Клэрморе (США, Оклахома). Эта фирма в 1943 г. построила по правительственному заказу и ввела в строй еще один завод, расположенный в том же городе39. Фирма «Vick Chemical Сотрапу» построила в 1943 г. в г. Гринсборо (США, Сев. Каролина) завод по производству перхлората аммония.

В 1942 г. фирма «Western Electrochemical Сотрапу» (теперь. «American Potash and chemical Corporations) построила в Лос-Анжелосе (США, Калифорния) завод для получения перхлората калия электролизом. Проект завода составили на основании работ Гугенхеймской лаборатории аэронавтики Калифорнийского технологического института. Для экспериментального производства ракетного топлива был получен ряд перхлоратов. Вскоре фирма «Aerojet Engineering Corporations (ныне «Aerojet General'

16

Гл. I. Исторический очерк

Corporation*) начала в промышленных масштабах производство моторов для ракет, что в свою очередь способствовало увеличению ¦потребности в перхлоратах. В 1945 г. фирма «Western Electrochemical Сотрапу» приобрела несколько установок фирмы «Basic Magnesium Inc.» в г. Гендерсоне (США, Невада) и переоборудовала их для получения перхлоратов в соответствии с программой •развития ракетной промышленности. Сразу же по окончании второй мировой войны наметилась тенденция к возрастанию спроса на перхлорат аммония вместо калиевой соли. В тот же период ¦фирма «Thiokol Chemical Сотрапу» и другие фирмы начали выпуск твердого ракетного топлива.

В 1948 г. фирма «Western Electrochemical Сотрапу» построила в г. Гендерсоне (США, Невада) опытную установку для производства перхлората аммония. В 1951 г. эта же фирма приступила к разработке проекта сооружения завода по получению перхлората аммония, во много раз более мощного, чем любой существовавший в то время завод. Этот завод введен в строй в 1953 г. и работает, хотя п не на полную мощность. В 1958 г. возрос интерес к твердому ракетному топливу, что еще больше увеличило потребность в перхлоратах. Фирма «Н. Е. F. 1пс.» (принадлежащая фирмам «Ноокег Electrochemical Сотрапу» и «Foot Minerals*) и фирма «Pennsalt Chemicals Corporation* заявили о предполагаемом строительстве новых заводов по производству перхлоратов. Крупнейший производитель перхлоратов—фирма «Атепсап Potash and Chemical Corporation*—также сообщила о расширении [выработки перхлоратов.

Процесс элект

страница 3
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Перхлораты: свойства, производство и применение" (2.31Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает ноутбук Lenovo IdeaPad купить с доставкой по Санкт-Петербургу
стол стеклянный s64 (90) beige/silver
L' Duchen D201.11.33
широкий светодиодный профиль

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.02.2017)