химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 1

Автор Е.А.Терентьева

серную кислоту и прибор перезарядить. Если прибавить больший объем соляной кислоты, выход газа получается ниже, и НС1 продолжает некоторое время выделяться после того, как вся соляная кислота прибавлена.

Ш1кииюта>

--Нвпилмютя mpe/Sffa(30CMJ

Рис. 27. Цилиндрическая делитель- Рис.28. Коническая дели-ная воронка, прибор для получения тельная воронка, прибор для хлористого водорода. получения хлористого водо-

рода.

Хлористый водород разрушает резину, поэтому в случае точной работы необходимо резиновую пробку заменить стеклянным шлифом. Использованную серную кислоту, не содержащую большого количества хлористого, водорода, можно применять в лаборатории для других целей. Выход НС1 —80%.

Ю Зак. 2167.

146

ЛАВА VII

СВОЙСТВА

Чистый хлористый водород —¦ бесцветный газ. Застывает в белое кристаллическое вещество, плавящееся при —111° с образованием бесцветной жидкости с т. >кип. —85°.

ЛИТЕРАТУРА

1. Sweeney, J. Am. Chem. Soc, 39, 2186 (1917).

53. БРОМИСТЫЙ ВОДОРОД

Выбор метода приготовления бромистого водорода зависит в основном от количества НВг, которое желают получить. Любой метод приготовления бромистого водорода можно приспособить для получения раствора бромистоводородной кислоты. С другой стороны, совершенно непрактично получать безводный газ из его водного раствора.

Газообразный бромистый водород. Бромистый водород нельзя готовить методами, обычно применяющимися для приготовления хлористого водорода (т. е. действием концентрированной серной кислоты на галогениды металлов), так как образующийся бромистый водород в значительной степени окисляется серной кислотой с выделением брома и сернистого ангидрида. Однако при определенных условиях (методика В) эту реакцию можно использовать для получения постоянно кипящей бромистоводородной кислоты. Можно избежать окисления бромистого водорода, заменив серную кислоту фосфорной; в этом случае реакция идет медленно и требуется подогревание. Продукт почти всегда содержит значительные количества водяных паров.

Обычный метод получения газообразного бромистого водорода основан на действии брома на смесь красного фосфора с водой [1—3]. Реакция протекает бурно и может привести к взрыву. Бромистый водород освобождают от свободного брома пропусканием его над влажным красным фосфором. Ровный ток газа установить трудно. Бромистый водород содержит влагу и обычно бывает загрязнен небольшим! количеством различных соединений мышьяка (примесь к фосфору).

Рядом исследователей были предложены методы получения бромистого водорода, основанные на выделении

S3. БРОМИСТЫЙ ВОДОРОД

147

его при бромировании некоторых органических соединений. Однако многие органические соединения являются легко летучими и, следовательно, ведут к загрязнению продукта парами органического вещества. В методике А применяется тетрагидронафталин [4] * из-за его низкой летучести (т. кип. 207°), давление паров 0,3 мм при 15°) и нелетучести его бромпроиэводных. Он реагирует с бромом спокойно. Реакция протекает не слишком бурно в начальный момент и не слишком медленно в конце. Подогревания не требуется, и его лучше избегать, так как оно увеличивает испарение органических веществ. Бромистый водород получается чистым и сухим.

Недостатком метода является то, что 50% брома теряется вследствие взаимодействия с органической молекулой. Когда требуются большие количества бромистого водорода, для получения бромистоводородной кислоты рекомендуется применять метод прямого соединения водорода с бромом в присутствии подходящего ката-' лизатора (методика В) [1, 5, 6].

Бромистоводородная кислота. Бромистоводородную кислоту можно легко приготовить взаимодействием брома с сернистым ангидридом в присутствии воды [7]. Простым методом приготовления постоянно кипящей бромистоводородной кислоты .является действие серной кислоты на бромид в условиях, при которых не происходит окисления (методика В) [8] или бромирование смеси воды с тетра-гидронафталином (методика А, примечание).

а. Получение бромистого водорода бромированием тетрагидронафталина

Ci„Hi2 + 4Br2 -„ C1tH8Br4 + 4НВг

МЕТОДИКА

В колбу с капельной воронкой и входной трубкой помещают тетрагидронафталин. В течение 30 мин. через

* Тетрагидронафталин (тетралин) является легко доступным. В промышленности он известен как растворитель лаков и красок. Примесь декагидронафталина или небольших количеств нафтали-

10*

148

ГЛАВА Vii

жидкость (пропускают сухой воздух для удаления воды. В присутствии воды выход газообразного бромистого водорода значительно снижается. Бром прибавляют из воронки по каплям с постоянной скоростью; при этом получается ровный ток бромистого водорода. Следы брома можно удалить пропусканием газа через тетра-гидронафталин. Выход бромистого водорода — 94 %.

Б. Получение бромистого водорода (бромистоводородной кислоты) прямым соединением элементов . над платинированным силикагелем

Н2+Вг2 —>¦ 2НВг МЕТОДИКА

Прибор. Трубку 4 из стекла пирекс длиной 50 см и диаметром 4 см (рис. 29) заполняют 300 г платинированного силикагеля. Концы трубки закрывают тампонами из

Рис. 29. Схема прибора для каталитического получения бромистого

водорода.

стеклянной ваты. Каталитическую трубку обертывают асбестовой бумагой и помещают в электрическую печь 5. Трубка оттянута с обоих концов. К переднему концу каталитической трубки припаивают перегонную колбу емкостью 200 мл, а к заднему — поглотительную ко-

на не влечет за собой загрязнения бромистого водорода. Вместо тетрагидросоединения можно взять декагидронафталин, но он более летуч (т. кип. 493°, давление паров 0,8 мм при 16°) и реагирует более медленно.

53. БРОМИСТЫЙ ВОДОРОД

149

лонку. Последнюю наполняют стеклянными бусами, покрытыми слоем влажного красного фосфора. Бусы поддерживаются тампонами из стеклянной ваты. Колонку с обоих концов закрывают резиновыми пробками и заливают их химически стойкой замазкой. Перегонную колбу снабжают капельной воронкой 3, конец которой опускается ниже бокового отростка колбы, и вводной трубкой, достигающей дна колбы. Для соединения колбы с воронкой и трубкой применяются резиновые пробки. Время от времени их приходится менять, так как они разъедаются бромом. Для предохранения от действия прямого света колбу нужно закрасить черной краской, оставив узкую прозрачную щель около дна колбы для наблюдения за расходованием брома.

Водород из баллона проходит через промывную склянку 1, наполненную водой (счетчик пузырьков), и поступает в колбу 2 с бромом. Т-образная трубка дает возможность направить часть водорода в капельную воронку для компенсации давления. Водород и бром соединяются в каталитической трубке, давая бромистый водород, который проходит через поглотительную колонку 6 и промывную склянку 7.

Промывная склянка с небольшим количеством воды поглощает фосфорную кислоту и треххлористый фосфор, которые могут быть увлечены током газа. Далее помещают ряд последовательно соединенных промывных склянок 8 для поглощения бромистого водорода. Все эти склянки должны быть плотно закрыты сверху, чтобы выдержать давление, создаваемое сильным током газов.

Для получения газообразного бромистого водорода к системе после поглотительной колонки присоединяют трубку с хлористым или, лучше, бромистым кальцием. Газ конденсируют, охлаждая жидким воздухом, и очищают фракционной перегонкой.

Проведение опыта. Перед началом опыта воздух из прибора вытесняют водородом и печь постепенно нагревают до 350°. Жидкий бром добавляют порциями по 50 мл из капельной воронки и пускают как можно более быстрый ток водорода. Для описанного выше прибора скорость выходящего избытка водорода будет составлять 90 мл/сек при температуре брома около 25°. Бели колбу с бромом

150

ГЛАВА VII

нагреть до 30° при той же скорости пропускания водорода, количество выходящего водорода упадет до 75 мл/сек; при нагревании брома до 40° она будет равна 60 мл/сек. При большом избытке водорода количество проходящего через прибор свободного брома незначительно.

Опыты проводились при 375°. Для определения скорости реакции бромистый водород поглощался водой. При нагревании брома до 40° и условиях, описанных выше, в течение 50 мин. в бромистый водород превратилось 500 г брома. Промывные склянки с водой для поглощения бромистого водорода охлаждались смесью льда с солью. Раствор бромистоводородной кислоты был бесцветен и имел удельный вес 1,78, что соответствует приблизительно 65-процентному раствору бромистого водорода. В опыте с большими количествами в течение 5 час. при 375° в бромистый водород было превращено 2,5 кг брома.

Низкие сорта брома не оказывают серьезного влияния на катализатор. Свежий катализатор нужно предварительно нагревать в трубке в течение 24 час. После этого в трубку следует добавить высушенный катализатор, так как силикагель значительно усыхает и над катализатором может образоваться канал, по которому непрореа-гировавший бром будет уходить в таком количестве, которое уже не сможет быть поглощено колонкой. При правильно работающем приборе одной загрузки фосфора хватает на 12 час. работы при быстром токе газа.

В- Получение постоянно кипящей бромистоводородной кислоты

H2S04 + KBr —*-KHS04 +- НВг

МЕТОДИКА

К 200 мл воды прибавляют 120 г измельченного бромида калия. Сосуд помещают в холодную воду, затем прибавляют 90 мл концентрированной серной кислоты (1,7 моля) с такой скоростью, чтобы не образовывался свободный бром. Температура не должна подниматься выше 75°. Образование небольших количеств брома не

53. БРОМИСТЫЙ ВОДОРОД

151

особенно мешает, так как он перегоняется вместе с фракцией, кипящей при температуре от 100 до 115°. После прибавления серной кислоты раствор охлаждают до комнатной температуры и кислый сернокислый калий отфильтровывают на воронке Бюхнера через толстую фильтровальную бумагу. Фильтрат наливают в перегонную колбу емкостью 500 мл с холодильником и нагревают на проволочной сетке. Если примесь 0,01—0,015% сульфат-иона несущественна, то собирают дестиллат, начинающий перегоняться на 1° ниже температуры кипения постоянно кипящей смеси. Перегонку пре

страница 24
< 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

Скачать книгу "Неорганические синтезы. Сборник 1" (1.56Mb)


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

 

 

Реклама
Магазин компьютерной техники КНС предлагает 32LH500D - федеральный супермаркет компьютерной техники.
моноколесо аирвелл
бухгалтерский шкаф шм-6к
мастер и маргарита спектакль тула 29 апреля 2017

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
(27.04.2017)