химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 2

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

. Неорганические синтезы, сб. I, Издатинлит, 1951, стр. 77.

ЛИТЕРАТУРА

1. Bergestrom, Fernelius, Chem. Rev., 12, 43—179 (1933); 20,

413—481 (1937).

2. Неорганические синтезы, сб. 1, Издатинлит, 1951, стр. 75.

3. Franklin, J. Am. Chem. Soc, 27, 831 (1905).

4. Vaughn, Vogt, Nleuwland, J. Am. Chem. Soc, 56, 2120 (1934).

5. Bried, Hennlon, J. Am. Chem. Soc, 60, 1310 (1937).

6. Campbell, Campbell, Eby, J. Am. Chem. Soc, 60, 2882 (1938).

7. Zoss, Hennlon, J. Am. Chem. Soc, 63, 1151 (1941).

8. Am. пат. 2106180, 2106181, 2106182, 2125384, 2194363.

9. Shreve, Rothenberger, Ind. Eng. Chem., 29, 1361 (1937).

10. Hershberg, Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 8, 313 (1936).

11. Johnson, Fernelius, J. Chem. Education, 6, 441 (1929).

12. Campbell, Campbell, Proc Indiana Acad. Sci., 50, 123 (1940).

13. McCusker, Vogt, J. Am. Chem. Soc, 59, 1307 (1937).

39. АЗИД АММОНИЯ

?. NH3-j-HN3—>-NH4N3 Б. NaN3 + NH4N03—у NH4N3 + NaN03

Азид аммония был впервые получен Курциусом [1], который насыщал спиртовый раствор диазогиппурамида газообразным аммиаком и осаждал чистый азид аммония добавлением эфира. Курциус [2] приготовлял также азид

ЭД. АЗИД АММОНИЯ

133

аммония действием горячего спиртового раствора аммиака на некоторые азиды кислот RCON3. Броуном и его сотрудниками были предложены два метода, которые не требуют применения органических соединений. Эти методы основаны на: (А) нейтрализации азотистоводородной кислоты в эфирном растворе газообразным аммиаком [3] и (Б) реакции между сухим азидом натрия и солью аммония при сравнительно высокой температуре [4].

МЕТОДИКА А

Раствор азотистоводородной кислоты в эфире приготовляют по способу, описанному ранее [5]. 50 мл этого раствора доводят до объема 500 мл добавлением абсолютного этилового эфира и охлаждают смесью соли и льда. Чистый сухой газообразный аммиак медленно пропускают через этот раствор до прекращения выделения осадка. Эту операцию следует проводить в хорошо вентилируемом вытяжном шкафе.

Выпавший азид аммония отфильтровывают и переносят в вакуум-эксикатор, который периодически эвакуируют и наполняют сухим воздухом до полного испарения эфира. Выход 4,1 г (74%). Препарат обладает высокой степенью чистоты.

МЕТОДИКА Б

Эту методику следует применять для получения азида аммония в количествах, не превышающих указанные ниже.

Сухую смесь из 6 г нитрата аммония и 5 г азида натрия помещают в колбу емкостью 200 мл. Можно применять также и другие эквимолекулярные количества обеих солей, но общий вес не должен превышать 10— 15 г, во избежание несчастных случаев. Хотя до сих пор, насколько известно, не происходило взрывов при работе по этой методике с указанными количествами, рекомендуется, чтобы лаборант был все время защищен металли-

134

ГЛАВА V

ческим или деревянным щитом с небольшим смотровым окошком из небьющегося стекла *.

Колбу, содержащую сухую смесь, устанавливают в горизонтальном положении в газовой печи. Удобную печь можно сделать из старой пневматической ванны, вырезав в ней с одной стороны отверстие и поместив сверху асбестовую пластину. Колбу — приемник для сублимирующегося азида аммония — помещают в аналогичном положении вне печи, причем ее тубус вводится через отверстие внутрь печи, встык с реакционной колбой. Рекомендуется по возможности более плотное соединение посредством стеклянного шлифа. Можно воспользоваться и иной конструкцией аппарата, при условии, что тубусы обеих колб будут находиться внутри печи во избежание засорения вследствие конденсации сублимата.

Температуру постепенно повышают в течение 15 мин. до 200° и поддерживают на этом уровне до завершения реакции. Если исходная смесь весит И г, реакция продолжается несколько часов; для 2 г смеси реакция обычно заканчивается в течение 30 мин.

Мюллер показал, что добавление небольшого количества воды значительно понижает температуру реакции [6].

Выход составляет от 85 до 95%, причем азид аммония обладает высокой степенью чистоты.

Вместо нитрата аммония можно пользоваться сульфатом аммония, но в этом случае температуру нужно повысить примерно до 300°.

СВОЙСТВА [7—12]

Азид аммония представляет собой белую кристаллическую соль. В 100 мл растворителя при 20° азид аммония растворяется в следующих количествах: в воде — 20 г, в метиловом спирте — 3,3 г, в этиловом спирте — 1,06 г, в эфире — 0,006 г, в бензоле — 0,003 г. Он кристаллизуется из водных растворов в безводной форме,

* При проверке этого метода синтеза было обнаружено, что при работе с большими количествами веществ взрыв происходит при температурах ниже тех, при которых обычно проводятся опыты с небольшими количествами. Например, порция в 50 г взорвалась при 158°

40. АЗИД КАЛИЯ

135

обладает сравнительно высоким давлением паров и сублимируется при 133° без плавления. Он является одним из наиболее устойчивых азидов, однако детонирует с большой скоростью. Обычно он чрезвычайно бурно детонирует при нагревании в запаянной трубке, чего не наблюдается при нагревании на открытом воздухе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Curlius, Ber., 23, 3023 (1890).

2. Curtius, Ber., 29, 759 (1896).

3. Browne, Houlehan, J. Am. Chem. Soc., 33, 1742 (1911).

4. Frierson, Browne, J. Am. Chem. Soc, 56, 2384 (1934).

5. Неорганические синтезы, сб. I, 1951, стр. 78.

6. Muller, герм. пат. 637781 и 640004, 1936.

7. Frost, Cothran, Browne, J. Am. Chem. Soc, 55, 3516 (1933).

8. Browne, Houlehan, J. Am. Chem. Soc. 35, 649 (1913).

9. Browne, Holmes, J. Am. Chem. Soc, 35, 672 (1913).

10. Browne, Holmes, King, J. Am. Chem. Soc, 41, 1769 (1919).

11. Howard, Friedrichs, Browne, J. Am. Chem. Soc, 56, 2332 (1934).

12. Audrleth, Chem. Revs., 15, 169 (1934).

40. АЗИД КАЛИЯ

(АЗИД НАТРИЯ)

Ранее было описано приготовление азида калия из водного раствора едкого кали и азотистоводородной кислоты [1]. Приготовление азотистоводородной кислоты всегда представляет опасность ввиду того, что она взрывчата и оказывает вредное физиологическое действие. Вследствие этого применяется метод, основанный на реакции гидразина с азотистой кислотой.

Вместо азотистой кислоты можно также применять этилнитрит [2], амилнитрит [3, 4] и другие алкилни-триты [5] в водном или спиртовом растворе в присутствии едкого кали или алкоголята калия. В описанном ниже методе применяется бутилнитрит. Его легче приготовлять и с ним проще работать, чем с этилнитритом. Этот метод можно применять также для приготовления азида натрия.

136

ГЛАВА V

МЕТОДИКА А. БУТИЛ НИТРИТ [5]

2QH9OH + 2NaNOa + H2S04 —> 2C4H9ONO -f Na2S04 + 2HsO

В 60 мл воды вливают 87 мл концентрированной серной кислоты (1,5 моля H2S04). Смесь охлаждают до 0° в ванне из смеси соли и льда и, поддерживая эту температуру, добавляют постепенно 222 г (3 моля) бутилового спирта при постоянном перемешивании. Затем, в течение часа эту смесь вводят под поверхность холодного (0°) раствора 228 г (3,3 моля) нитрита натрия в 900 мл воды, находящегося в сосуде емкостью 1,5 л. Раствор нитрата при добавлении смеси бутилового спирта и серной кислоты следует охлаждать смесью соли и льда и тщательно перемешивать во избежание образования вязкой эмульсии. 1 ?

Бутилнитрит образует желтый маслянистый слой, всплывающий на поверхность водного раствора. Этот слой * отделяют и сырой препарат трижды промывают порциями по 60 мл раствора, содержащего 45 г хлорида натрия и 5 г бикарбоната натрия в 180 мл воды. Препарат просушивают над безводным сульфатом натрия. Выход составляет 270—289 г (87—93?/о).

Б. АЗИД КАЛИЯ

QH8ONO -f NjH, · Н20 -f КОН —>¦ KN3 + С4Н9ОН + ЗН20

Сперва приготовляют раствор 65—70 г едкого кали в 500 мл абсолютного этилового спирта. Растворение при комнатной температуре проходит крайне медленно и потому смесь подогревают. Для осаждения нерастворимых в спирте примесей лучше применять высокий цилиндр, а затем декантировать чистый раствор в 1-литровую круглодонную колбу, соединенную с холодильником по-

* Если образуется эмульсия, то рекомендуется отделить верхний слои бутилнитрита и добавить некоторое количество воды к нижнему слою, в результате чего произойдет дополнительное отделение нитрита.

40. АЗИД КАЛИЯ

137

средством стеклянного шлифа *. К раствору добавляют 60 г (1 моль) технического 85-процентного раствора гидразингидрата **. Смесь слегка подогревают на паровой бане и добавляют 15 г бутилнитрита в качестве затравки. Затем колбу с присоединенным к ней холодильником снимают с паровой бани и вводят дополнительно ПО г бутилнитрита (суммарное количество которого будет доведено таким образом до 125 г, или 1,2 моля) с такой скоростью, чтобы смесь слегка кипела. Обычно эта операция продолжается приблизительно 1 час. Затем колбу вновь нагревают на паровой бане в течение 15 мин. для завершения реакции. Во время реакции из раствора выпадает азид калия. Колбу охлаждают в бане со льдом. Твердое вещество отфильтровывают, промывают четырьмя порциями по 50 мл холодного абсолютного этилового спирта, а затем двумя порциями абсолютного эфира (125 и 100 мл). Препарат сушат на воздухе при 55—60°. Выход 63—69 г (78—84%).

Этот препарат оказывается достаточно чистым для большинства целей (98,9% ??3). Однако, в случае необходимости, его можно очистить путем растворения в воде и повторного осаждения добавлением этилового спирта [1]. Еще 6—8 г азида калия, содержащего примеси, можно получить упариванием маточного раствора до 100 мл с последующим охлаждением и фильтрованием.

СВОЙСТВА

Свойства азидов щелочных и щелочноземельных металлов описаны в сборнике I настоящего издания [1, 6].

ЛИТЕРАТУРА

1. Неорганические синтезы, сб. I, 1951, стр. 80—82.

2. Thiele, Ber.. 41, 2681 (1908).

3. Slolle, Ber., 41, 2811 (1908).

* Если лаборатория не располагает цельностекляиной аппаратурой, пробковые и резиновые части следует покрывать оловянной фольгой для предохранения их от корродирующего действия паров гидразина.

** Если применяется 45-процентный гидразин, выход будет несколько меньшим и в растворе останется большее количество препарата.

138

ГЛАВА V

4. Naegeli, Vogt-Markus, Helv. Chim. Acta, 15, 60 (19

страница 23
< 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
корал драйв программа обучение
часы говер
купить кофейный столик
вентилятор во 13-284-4/20 №8ду 1,5квт*1500об/мин

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
(04.12.2016)