химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 1

Автор Е.А.Терентьева

Выход по току, ? Ва в амальгаме, о.'о

Время, сек. тока, средн., а жение, средн., в теоретический практический

14,400 1,98 6,56 0,070 504 _ __ __ _

Анализ:

1.......... — — — — — 20,29 17,1 84,5 3,29

2.......... — — — — — 20,29 14,2 70,0 2,74

— — — — — — — 77,25 3,01

8,100 2,194 6,83 0,077 278,35 _ _ _ _

Анализ:

1.......... — — — — — 12,63 8,55 67,67 2,97

2.......... — — — — — 12,63 8,26 65,40 2,88

— — — — — — — 66,53 2,92

7,200 1,753 5,35 0,062 235,3 _ _

Анализ:

1.......... — — — — — 8,98 6,61 73,6 2,73

0 — — — — — 8,98 6,18 68,8 2,56

— — — — — — — 71,2 2,64

* В этом опыте была сделана попытка получить кристаллическую амальгаму. Это объясняет высокое содержание бария в первой пробе (анализ 1).

18

ГЛАВА II

продукт, состоящий из кристаллической твердой амальгамы, смешанной с разбавленной жидкой амальгамой. Немедленно после электролиза были взяты навески для анализов и оставлены для разложения на воздухе на 5—6 дней. Массу изредка встряхивали для полноты разложения. Затем полученную смесь гидрата окиси бария и карбоната бария растворяли в разбавленной соляной кислоте и определяли барий в виде BaS04. Ртуть была высушена и взвешена.

Б. Метод замещения

2NaHga. + Ba+ + —> BaHga. + 2Na+

Методика состоит в прибавлении измельченной амальгамы натрия к насыщенному раствору хлорида бария и встряхивании смеси до практического окончания реакции.

Порошок амальгамы натрия, содержащей 2—2,5 весовых процента Na (синтез 4), прибавляют к избытку насыщенного раствора хлорида бария. При перемешивании стеклянной палочкой полученный продукт из порошкообразного постепенно превращается в пастообразную полужидкую массу. Если нужно окончательно убрать натрий, оставшийся в амальгаме, то продукт встряхивают со свежим раствором хлорида бария.

В табл. 3 представлены результаты типичного опыта. В этом опыте к насыщенному раствору хлорида бария прибавлялась амальгама натрия, содержащая 1,97% натрия. Навески брались через различные промежутки времени и анализировались на содержание бария и натрия.

Таблица 3

Мин. Вес Hg, г Вес BaSO„ г Содержание Ва, г Вес Na2S04, г Содержание Na, г Ва, °;0 Na, о;0

5 8,46 0,5930 0.3485 0,0345 0,0112 3,95 0,127

10 11,81 0,7084 0,4170 0,0280 0,0091 3,41 0,074

15 10,71 0,6319 0,3720 0,0071 0,0023 3,36 0,020

20 10,03 0.5938 0,3500 0,0054 0,0017 3,36 0,017

25 10,25 0,5939 0,3500 0,0046 0,0015 3,30 0,014

6. АМАЛЬГАМЫ ЛАНТАНА, НЕОДИМА И ЦЕРИЯ

19

ЛИТЕРАТУРА

1. Bbttger, J. prakt. Chem., 1, 302 (1834).

2. Davy, Phil. Trans., 98, 343 (1808).

3. Bunsen, Pogg. Ann, 91, 619 (1854).

4. Maquenne, Bull. soc. chim., [3], 7, 366 (1892); Ann. chim. phys., 161,

29, 216 (1893).

5. Kerp, BOttger, Iggena, Z. anorg. allgem. Chem., 25, 45 (1900).

6. Iggena, диссертация, Gottingen, 18Э9.

7. Langlein, диссертация, Konigsberg, 1900.

8. Smith, Withrow, J. Am. Chem. Soc, 29, 324 (1907).

9. Smith, Bennett, J. Am. Chem. Soc, 31, 804 (1909).

6. АМАЛЬГАМЫ ЛАНТАНА, НЕОДИМА И ЦЕРИЯ

Редкоземельные металлы употребляются обычно в виде сплавов или же содержат значительное количество примесей. По этой причине чистые амальгамы редкоземельных металлов не готовят прямым действием ртути на металл, а применяют электролитический метод, в котором используются чистые соли. Амальгаму можно приготовить электролизом с ртутным катодом водных растворов [1], однако эта методика не рекомендуется из следующих соображений: во-первых, в высшей степени реак-ционноспособная амальгама реагирует с водой, давая соответствующие гидраты окисей, и, во-вторых, эта методика дает малые выходы. Амальгамы можно быстро приготовить электролизом с ртутным катодом [2] спиртовых растворов безводных хлоридов.

Этим методом можно получить амальгамы в любом количестве.

МЕТОДИКА

Аппаратура. Электрическая ячейка состоит из конической колбы емкостью 250 мл из стекла пирекс; для контакта с ртутным катодом в дно колбы впаяна платиновая проволока. Горло колбы закрывается резиновой пробкой с тремя отверстиями, через которые вводятся мешалка, графитовая палочка и выходная трубка. Мешалка должна слегка перемешивать поверхность ртутного катода *. Гра-

*¦ Перемешивание ртутной поверхности необходимо, так как оно 1) предотвращает образование корки твердой амальгамы; 2) предохраняет катод от образования на нем основной соли или осадка, которые могут получиться в процессе электролиза; 3) предотвращает уменьшение концентрации ионов у катода и сводит, таким образом, к минимуму образование гидратированных основных продуктов.

2*

20

Глава и

фитовую палочку снабжают графитовым диском, служащим в качестве анода *, и помещают параллельно поверхности катода на расстоянии 2 см от него. Схема прибора дана на рис. 1.

Методика. Проводят электролиз концентрированного спиртового раствора (на каждые 100 мл этилового спирта

берут 20—30 г хлороформа) безводного хлорида ** редкоземельного металла постоянным током в 110 ? от батареи, состоящей из последовательно соединённых элементов с регулируемым сопротивлением. Для того чтобы избежать диспергирования ртути, плотность тока не должна превышать 0,05— 0,1 а/см2. Электролиз длится 15—¦ 40 час. При этих условиях получается пастообразная амальгама, содержащая 1—3 весовых процента редкоземельного металла. Результаты типичных опытов приведены в табл. 4.

После окончания электролиза электролит возможно более полно декантируют с амальгамы. Последнюю помещают в стакан и отмывают от осадка сильной струей воды. При немедленном промывании амальгамы последовательными порциями спирта и эфира получается чистый продукт, свободный от всех посторонних примесей и осадка. Амальгаму быстро переносят в эвакуированную трубку из стекла пирекс и немедленно запаивают. Амальгаму также можно хранить в атмосфере инертного газа,

* Иногда в качестве анода берут листок платины. Однако имеет место заметная коррозия анода, которая ведет к загрязнению амальгамы платиной.

** Хлориды редкоземельных металлов лучше всего готовить методом, описанным в синтезе 11. Нерастворимые частицы, получающиеся в результате неполного гидролиза или того, что реакция прошла неполностью!, не мешают; они оседают на дно, а прозрачный насыщенный раствор декантируют в электролитическую ячейку.

Рис. 1. Ячейка для приготовления амальгам редкоземельных элементов.

6. АМАЛЬГАМЫ ЛАНТАНА. НЕОДИМА И ЦЕРИЯ

21

Таблица 4

ПРИГОТОВЛЕНИЕ АМАЛЬГАМ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Количество взятой соли, г Объем С2Н5ОН, мл Концентрация амальгам, весовые проценты Продолжительность электролиза, час. Средняя плотность тока, а/см*

40 1,12 25 0,05

10,6 NdCl3........ 40 3,33 15 0,22

40 2,66 40 0,05

11,28 La С13........ 120 2,1 39 0765

13,15 CeCLj. Н20..... 50 0,87 27 0,07

90 Хорошая 20 0,02

например СОг, или под насыщенным раствором электролита. Если амальгаму хранить на воздухе, то наступает быстрое разложение ее с образованием гидрата окиси.

Концентрирование амальгам. Содержание редкоземельного металла в амальгаме можно повысить, удалив ртуть перегонкой при "пониженном давлении. Аппарат для перегонки должен быть сделан целиком из стекла, так как корковые и резиновые пробки не выдерживают температуры, необходимой для удаления ртути. Схема такого прибора дана на рис. 2. К пробирке А из стекла пирекс (диаметр 25 мм), запаянной с одного конца, в точке В припаивают кусок трубки, соединяющей пробирку с колбой Вюрца емкостью 250 мм, служащей приемником. Верхний конец пробирки оттянут в точке С. Через отверстие D впускают углекислый газ для вытеснения воздуха. После того как разбавленная амальгама введена в Е, перегонный аппарат запаивают в точке С. Отверстие D присоединяют к насосу и систему эвакуируют. Перегонный сосуд помещают на баню из сплава Вуда, и температуру постепенно повышают до 235°. Во избежание взрыва и потери металла нагревание не следует производить быстро.

После удаления ртути жидкая или пастообразная амальгама постепенно превращается в серо-черный порошок, содержащий приблизительно 15 весовых процентов редкоземельного металла. После прекращения выделения

22

ГЛАВА II

ртути сосуд вынимают из теплой бани и охлаждают. Насос выключают, когда прибор охладится до комнатной температуры. В систему пускают углекислый газ, и сосуд, содержащий концентрированную амальгаму, отпаивают в точке 'F.

Рис. 2. Прибор для концентрирования амальгамы редкоземельных элементов.

Приготовленные таким образом концентрированные амальгамы обладают значительными пирофорными свойствами и при соприкосновении с воздухом или влагой самовоспламеняются или взрывают. Нагреванием амальгамы в эвакуированной печи до температуры около 1000° можно удалить оставшуюся ртуть и получить редкоземельный металл в очень чистом состоянии [3, 4].

ЛИТЕРАТУРА ' — 7

1. Hopkins, Audrleth, Trans. Am. Electrocriem. Soc, 66?135 (1934).

2. Audrleth, Jukkola, Meints, Hopkins, J. Am. Chem. Soc, 53, 1805

(1931).

3. Jukkola, Audrleth, Hopkins, J. Am. Chem. Soc, 56, 303 (1934).

4. Meints, Hopkins, Audrieth, Z. anorg. allgem. Chem., 211, 237 (1933).

7. СУЛЬФИД РТУТИ (КИНОВАРЬ)

Hg (C2H302)2 + H2S —> HgS + 2HC2H302

При взаимодействии сероводорода с хлоридом ртути в нейтральной или кислой среде или при растирании

7. СУЛЬФИД РТУТИ

23

ртути с серой образуется черный сульфид ртути. Этот сульфид можно превратить в красную модификацию, если при определенных условиях воздействовать на него растворимыми сульфидами щелочных металлов. При соотношении хлорида ртути и тиосульфата натрия большем, чем 1 : 4, получается красная форма сульфида [1]. Красный сульфид можно также получить кипячение

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

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


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

 

 

Реклама
наружная декоративная штукатурка цена
знак туалета м и ж
проектор в аренду иваново
концерт мэрлин мэнсон

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
(24.07.2017)