химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 2

Автор М.М.Богословский, Е.А.Терентьева

ыход хлористого циана значительно снижается. Скорость пропускания хлора регулируют таким образом, чтобы хлор не проходил через внешнюю промывную склянку. Через 4— 4,5 часа реакция заканчивается. Приемную колбу погружают в ацетон, охлаждаемый сухим льдом до —50°, прекращают ток хлора и пропускают азот. Ванну, в которой находится реакционная колба, постепенно подогревают, доводя температуру за 1—l'/г часа до 60—65°, при этом через систему в течение всего этого времени пропускают медленный ток азота.

92

ГЛАВА IV

По окончании перегонки колбу, служившую приемником, отключают от прибора и соединяют с дефлегматором длиной около 40 см и диаметром около 2 см. Дефлегматор снабжен рубашкой, в которую помещают ацетон, охлаждаемый сухим льдом до —25°. Колбу слегка нагревают для возобновления тока сырого хлористого циана и удаления избытка хлора. После очистки хлористый циан приобретает бледножелтый цвет. Дефлегматор отключают и колбу соединяют с приемником [5], представляющим собой шарик емкостью около 35—40 мл, снабженный трубкой диаметром приблизительно в 8 'мм, легко запаиваемой после заполнения приемника газом. Газоотводная трубка и приемник соединяются через тройник посредством коротких отрезков резиновой трубки. Для предохранения приемника от попадания влаги газоотвод- \ ную трубку соединяют с трубкой, содержащей фосфорный ангидрид. Хлористый циан перегоняют в приемник, помещенный в ацетон, охлаждаемый сухим льдом до температуры —15 — —20°. После этого приемник запаивают и взвешивают.

Выход составляет 36—39 г (72—78%). Хлористый циан сохраняют в запаянных ампулах, которые помещают в холодильный шкаф. Анализ хлористого циана после 4 месяцев хранения в таких условиях (и без доступа света) дает хорошие результаты.

Хлористый циан можно также собирать в безводный эфир, охлаждаемый ледяной водой.

Очистить хлористый циан можно также следующим образом: исходное вещество насыщают хлором, взбалтывают сначала со ртутью для удаления избытка хлора, затем — с бикарбонатом натрия для удаления хлористого водорода, а затем высушивают хлористым кальцием и перегоняют. Продолжительным взбалтыванием с окисью цинка достигается почти количественное удаление синильной кислоты.

АНАЛИЗ ЭФИРНОГО РАСТВОРА

Пробу эфирного раствора хлористого циана в количестве 2 мл смешивают с рассчитанным количеством 0,1 ? раствора едкого натра и взбалтывают в течение

25. ХЛОРИСТЫЙ ЦИАН

93

5 мин. Для того чтобы быть уверенным в наличии избытка щелочи, добавляют фенолфталеин:

C1CN + 2NaOH —> NaOCN -f- NaCl + H20.

По окончании реакции избыток щелочи титруют 0,1 н. раствором серной кислоты.

В целях дополнительного контроля добавляют известное количество титрованного раствора серной кислоты в избытке и раствор слегка нагревают на паровой бане в течение 15 мин. Цианат-ион распадается на двуокись углерода и аммиак, образующий в присутствии серной кислоты сульфат:

NaOCN + Н20 + H2S04 —> NaNH4S04 + С02.

Избыток серной кислоты оттитровывают раствором

едкого натра, причем в качестве индикатора применяют

метиловый красный;

Полученный нейтральный раствор содержит хлор-ион

в количестве, эквивалентном исходному хлористому циану.

Этот раствор разбавляют до 250 мл в мерной колбе. Хлор определяют в пробе раствора (50 мл) титрованием раствором нитрата серебра, используя в качестве индикатора хромат калия. Результаты этого анализа на хлор должны хорошо согласовываться с результатами предыдущего анализа.

СВОЙСТВА

Хлористый циан кипит при +13° и плавится при температуре от —5 до —6°. При 0° его плотность 1,2. Он хорошо растворим в воде и во многих органических растворителях. Хлористый циан легко полимеризуется в тример — трихлорангидрид циануровой кислоты.

Сухой хлор не оказывает на хлористый циан поли-меризующего действия [6]. Влажный хлор реагирует медленно и без образования полимера. Благодаря присутствию следов воды, реагирующей с хлористым цианом, образуется незначительное количество хлорида аммония. Хлористый водород (в любых количествах) действует на хлористый циан следующим образом:

1. В присутствии воды хлористый циан гидролизуется до циановой кислоты и углекислоты.

ГЛАВА IV

2. В отсутствие воды хлористый циан полимери-зуется до трихлорангидрида циануровой кислоты. (Эта реакция протекает значительно медленнее первой.)

ЛИТЕРАТУРА

1. Berthollet, Ann. chim. phys., [1], 1. 35 (1789).

2. Held, Bull. soc. chim., [3], 17, 287 (1897).

3. Jennings, Scott, J. Am. Chem. Soc, 41, 1241 (1919).

4. Dieterle, ам. пат. 1938461.

5. Неорганические синтезы, сб. 1, Издатинлит, 1951, стр. 58.

6. Price, Green, J. Soc. Chem. Ind., 39, 98—100T (1920). '

26. СИЛИКАГЕЛЬ

Na20 · xSiOa 4- H2S04 —> Na2S04 -f xSi02 + H20

Силикагель часто рекомендуется в качестве катализатора или носителя. Однако найти в литературе подробные и вполне удовлетворительные указания по его приготовлению довольно трудно. Обычно его получают при взаимодействии жидкого силикатного стекла и кислоты [1—3]. Смеси жидкое стекло — кислота образуют золи, которые с большей или меньшей быстротой коагулируют в гели, причем скорость коагуляции зависит от концентрации, температуры, характера и количества применяемой кислоты, а также от ряда других факторов [3, 4]. Влияние количества кислоты на скорость коагуляции весьма значительно. Время, необходимое для коагуляции жидкого стекла, равно бесконечности. При понижении щелочности смеси жидкое стекло — кислота наблюдается чрезвычайно быстрое сокращение времени, необходимого для коагуляции, которое становится минимальным (3— 5 сек.) непосредственно вблизи нейтральной точки со щелочной стороны. При дальнейшем добавлении кислоты время коагуляции быстро возрастает, достигая максимума (около 200—300 тыс. сек.) непосредственно за нейтральной точкой с кислотной стороны. Дальнейшее повышение количества кислоты вызывает быстрое сокращение времени коагуляции.

При быстром добавлении кислоты к жидкому стеклу однородный кислотный золь не образуется. Даже при энергичном перемешивании конечный продукт реакции

26. СИЛИКАГЁЛЬ

9S

содержит большее или меньшее количество осадившегося гидрата окиси кремния, который образуется непосредственно перед нейтральной точкой, когда время коагуляции достигает минимума. Однако этот способ получения часто рекомендуется [5, 6]. Если же, наоборот, добавлять жидкое стекло к кислоте при чрезвычайно быстром перемешивании, можно получить однородный золь. Но и в этом случае золь обычно оказывается загрязненным осадившимся гидратом окиси кремния в результате довольно быстрой коагуляции в сильнокислой среде. Наиболее удобным способом получения однородного золя является одновременное введение жидкого стекла и кислоты в сосуд, в котором осуществляется реакция. Ниже описывается этот способ.

МЕТОДИКА

К одному объему раствора силиката натрия с плотностью приблизительно 1,3956, содержащего около 8,85% КагО и 28,5% S1O2, добавляют один объем воды. Этот разбавленный раствор быстро вливают в сосуд, снабженный хорошей мешалкой. Одновременно в этот же сосуд вводят 0,66 объема 6 н. раствора серной кислоты. Скорость вливания растворов должна быть пропорциональна их объемам.

По завершении операции перемешивание прекращают и мешалку вынимают из сосуда. Этим способом можно получить чистый однородный золь, который коагулирует с образованием плотного геля в течение 2—4 час. (продолжительность коагуляции зависит от температуры). Вычисление показывает, что содержание двуокиси кремния в золе составляет примерно 150 г на литр и что количество израсходованной кислоты вдвое превышает теоретическое. Избыток кислоты и образовавшийся сульфат натрия должны быть удалены промыванием. Промывание геля можно проводить одним из следующих двух способов.

А. Способ частичной сушки [7]. Свежеприготовленный золь переливают в стеклянные или свинцовые кюветы так, чтобы толщина слоя составляла 2,5 см, и частично просушивают в быстром токе воздуха при 65°. В процессе

96

ГЛАВА IV

сушки гель сначала расщепляется по горизонтальной плоскости на два слоя толщиной около 1,25 см каждый. Вслед за этим образуются слои по вертикали. Когда содержание воды достигает приблизительно 50%, из геля начинают выкристаллизовываться соли. Как только будет достигнуто такое состояние, сушку прекращают, компактные куски помещают в подходящий сосуд и заливают дестиллированной водой. После отстаивания в течение 30 мин. эту воду сливают и заменяют свежей. Промывание повторяется в общей сложности 8 раз. Промытые кусочки геля сушат при указанных выше условиях, а затем при 110° в обычном сушильном шкафе.

Б. Способ непосредственной промывки. Золю дают превратиться в гель в том же сосуде, в котором проводилась реакция, затем продавливают через сито в 4 меш. Полученные частички геля заливают дестиллированной водой и после отстаивания в течение 30 мин. воду удаляют (лучше всего фильтрованием через большую воронку Бюхнера без бумажного фильтра). Затем частички геля заливают свежей водой. Операцию повторяют в общей сложности 8 раз. Промытый и отфильтрованный гель механическим путем превращают в полужидкую массу (например, разминая гель вручную). Полученное вещество разливают в кюветы и подвергают высушиванию при 110°.

Выход просушенного геля в результате любого из двух описанных процессов составляет около 98% от теоретического. Однако, так как полученное вещество содержит 5—10% влаги, истинное содержание двуокиси кремния составляет приблизительно 90%. Потери в основном происходят при промывке.

СВОЙСТВА

Каждым из вышеописанных способов получают высокоактивный кислый силикагель, частицы которого обладают значительным размером (более 4 меш). Крупные частички геля можно получать либо путем частичного высушивания геля, причем образуются большие прочные куски, не размельчающиеся при промывке, либо путем промывки частичек геля, которые не были подвергнуты

27. КРЕМНЕБРОМИД Sl„Br„

97

высушиванию, и механического превращения их в один кусок, который при последующем высушивании распадается на отдельные частицы.

Хотя силикагель применяется как катализатор для многи

страница 16
< 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

Скачать книгу "Неорганические синтезы. Сборник 2" (2.11Mb)


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

 

 

Реклама
цветы в коробке с макарони в москве
продажа участка по новой риге поселок солнечный
Jaguar Clair De Lune J800.3
курсы ехель в омске

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
(08.12.2016)