химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 2

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

, образуя продукт, нерастворимый в бензоле.

ЛИТЕРАТУРА

1. Francois, Compt. rend., 144, 567, 857 (1907).

49. СУЛЬФИТЫ И ПИРОСУЛЬФИТЫ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ А. СУЛЬФИТ НАТРИЯ И ПИРОСУЛЬФИТ НАТРИЯ

2NaOH + S02 —у Na2SOa + Н20 Na2SOg -j- S02—>. Na2S2Ofi

Безводные сульфит и пиросульфит натрия, свободные от сульфата, можно приготовить по методу Фэрстера [1].

158

ГЛАВА VI

Растворы этих солей легко окисляются, поэтому не следует подвергать вещество действию воздуха, пока оно не будет полностью высушено (если требуется получить очень чистый препарат). Влажные кристаллы пиросуль-фита постепенно разлагаются даже при отсутствии воз-

Рис. 19. Прибор для при- зующихся не стенках тройника готовления сульфитов и пи- и препятствующих прохожде-росульфитов щелочных ме- нию газа.

дестиллированной воды, находящейся в колбе. Начинают пропускать медленный ток водорода и быстро вводят двуокись серы. Реакция экзотермична, и раствор вскоре закипает. Кипение продолжается до тех пор, пока едкий натр полностью не превратится в сульфит.

Когда реакция закончится, раствор становится слегка желтым и температура начинает снижаться. Ток двуокиси серы прекращают и кристалла сульфита натрия отфильтровывают из горячего раствора через воронку с пористым фильтром,. помещенную в вакуум-эксикаторе, как

духа, образуя сульфат и серу. Запах двуокиси серы указывает на то, что вещество высушено недостаточно. После хранения обеих солей в эксикаторе в атмосфере водорода в течение нескольких месяцев в них можно обнаружить лишь следы сульфата.

МЕТОДИКА

А. Безводный сульфит натрия. Сульфит получают в ши-рокогорлой конической колбе (рис. 19). Для введения двуокиси серы применяется тройник, в верхнее отверстие которого вставлена небольшая стеклянная палочка для проталкивания кристаллов, обра-

тал лов.

175 г едкого натра растворяют в 500 мл прокипяченной

49. СУЛЬФИТЫ И ПИРОСУЛЬФИТЫ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ 159

показано на рис. 20. Фильтровальной бумагой пользоваться нельзя ввиду того, что горячий раствор вызывает ее набухание. Можно применить осторожное отсасывание для удаления жидкости (без доступа воздуха). Когда вся смесь будет помещена в воронку, крышку эксикатора ставят на место, закрывают кран вакуумной линии, ведущей к воронке, и в течение некоторого времени через эксикатор пропускают ток водорода. После этого вклю-

Р и с. 20. Прибор для фильтрования в атмосфере водорода.

чают вакуум-насос и по окончании фильтрования пропускают через эксикатор, а также через воронку медленный ток сухого водорода, пока кристаллы не станут совершенно сухими. До этого момента эксикатор открывать не следует. На всю операцию требуется 24 часа и даже больше, в зависимости от толщины слоя кристаллов в воронке и от скорости тока водорода.

Препарат следует сохранять в плотно закрытых бутылях, наполненных водородом. Данные анализа Na2S03 · 7Н20: % <

Найдено, "? Вычислено, ?,?

Na20 . . 49,0 49,2 SOs ... 50,2 50,8

Б. Пиросульфит натрия. Пиросульфит получают в таком же приборе. 225 г едкого натра растворяют в 500 мл кипяченой дестиллированной воды. Через раствор пропускают водород для удаления воздуха и добавляют

160

ГЛАВА VI

двуокись серы, пока образовавшийся вначале сульфит не будет полностью растворен. Кристаллизация пиросуль-фита протекает очень медленно, колбу следует непрерывно встряхивать для предотвращения образования сгустка. Кристаллы отфильтровывают из охлажденного раствора в описанном выше приборе. Выход приблизительно 200 г. Данные анализа Na2S2Os:

Найдено, °/о Вычислено, °|'о

NaaO . . . 32,9 32,6 '

S02 ... 66,6 67,4

СВОЙСТВА [1]

Данные о растворимости сульфитов натрия и калия и соответствующих пиросульфитов и их .гидратов представлены на рис. 21 [2].

•з 12

о

-60

Рис.

-40

Эз

\

у/ 2s04-7 __I Н20

Лед] -k2s2os-|h2o

-20

о го 40

Температура, "С

60 80

100

21. Растворимости сульфитов и пиросульфитов натрия и калия.

.Кислый сульфит натрия NaHSOa в твердом виде не существует. Фэрстер на основании понижения точки замерзания установил, что в растворе отсутствуют ионы пиросульфита и имеются лишь ионы кислого сульфита:

2HSOr

s2o5

¦ н2о-

49. сульфиты и пиросульфиты Щелочных металлов 161

Рисунок показывает, что растворимость безводного сульфита понижается с повышением температуры. Он менее растворим, чем пиросульфит. Следовательно, он выделяется из растворов, в которых отношение SO2 к Na20 значительно отличается от отношения для чистой соли. Кристаллы, содержащие 7 молекул кристаллизационной воды, менее пригодны для лабораторной работы, чем безводный сульфит, вследствие того, что они легко выветриваются и быстро окисляются на воздухе.

Растворы, находящиеся в равновесии с пиросульфи-том, имеют высокие давления паров SO2 при температурах выше 70° [3]. При выпаривании этих растворов с целью повышения выхода кристаллов содержание S02 в растворе уменьшится, если выделяющийся газ не пропускать через раствор. Если отношение S02 к Na20 меньше 1,8, может также произойти осаждение нормального сульфита. Определение давления паров при равновесии показывает, что температурный коэффициент давления паров воды над этими растворами приблизительно такой же, как и для двуокиси серы. Поэтому при выпаривании в вакууме выход повышается лишь незначительно.

Б. СУЛЬФИТ КАЛИЯ И ПИРОСУЛЬФИТ КАЛИЯ

2КОН + 2S02 -^- K2S205 -h H20 K2S203 + 2KOH —>¦ 2K,S03 + H20

Сульфит калия очень хорошо растворим в воде, и его растворимость мало изменяется с температурой (см. рис. 21), вследствие чего сульфит калия труднее приготовлять, чем сульфит натрия. Поэтому предварительно получают раствор кислого сульфита. Пиросульфит легко кристаллизуется из воды. Обе соли быстро окисляются на воздухе в присутствии влаги, но являются устойчивыми .в сухом состоянии.

МЕТОДИКА

А. Безводный сульфит калия. 100 г чистого едкого кали растворяют в 200 мл прокипяченной дестиллированной воды (в таком же приборе, который применяется для получения сульфита натрия) и в раствор одновременно

11 Зак. 2621. Сборник II.

162

ГЛАВА VI

с водородом вводят двуокись серы до тех пор, пока проба раствора не обнаружит легкую кислотность по индикатору бромкрезоловому зеленому. Вторую порцию едкого кали (100 г) растворяют приблизительно в 100 мл воды и добавляют к раствору. Выпаривание проводят при температуре кипения и атмосферном давлении и при пропускании слабого тока водорода. Кристаллы отфильтровывают и обрабатывают так же, как и при получении сульфита натрия. Промывание является нежелательным ввиду высокой растворимости вещества. Кроме того, оно не нужно, поскольку кристаллы имеют такой же состав, как растворенная соль. Выход приблизительно 200 г.

Б. Пиросульфит калия. Для осаждения пиросульфита раствор 30-процентного едкого кали насыщают двуокисью серы и охлаждают до комнатной температуры. Во избежание окисления фильтрование и высушивание проводят в отсутствие воздуха.

СВОЙСТВА

Сульфит калия не образует гидратов, но пиросульфит дает соединение K2S2OS · 2/зН20, которое, вероятно, представляет собой двойную соль K2S20S -4KHS03. В растворе пиросульфит переходит в кислый сульфит.

Ввиду небольшой растворимости пиросульфита это вещество кристаллизуется из растворов, содержащих всего лишь 1,2 моля SO2 на моль КгО. Поэтому, если должен быть получен чистый сульфит, следует избегать избытка S02. Подобно соединениям натрия, растворы кислого сульфита калия обладают высоким давлением паров SO2 при температуре, близкой к температуре кипения [3], но потеря SO2 во время выпаривания никогда не может понизить отношения SO2 к К2О до уровня, при котором пиросульфит не будет кристаллизоваться в чистом виде. Это указывает на то, что маточный раствор после осаждения пиросульфита можно выпарить для повышения выхода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Foerster, Brosche, Norberg-Schultz, ?. physik. Chem., 110, 435

(1924).

2. International Critical Tables, v. 4, p. 236, New York, 1928.

3. Johnstone, Read, Blankmeyer, Ind. Eng. Chem., 30, 101 (1938).

50. соли дйтионовои кислоты

163

50. соли дйтионовои кислоты

Дитионаты можно приготовить путем электролитического [1] или химического окисления сернистой кислоты и сульфитов. В качестве окислителей применяются хлор, иод, перекись водорода или кислород в кислой среде [2], хроматы или перманганаты в нейтральном растворе [2,3], а также ионы [2,4] или окислы легко восстанавливающихся металлов [5]. Все эти методы, за исключением метода, основанного на применении металлических окислов, дают небольшой выход. Из различных окислов наилучший результат дает пиролюзит, при применении которого выход колеблется между 65 и 85% * от теоретического. Ниже даются специальные указания, которые следует учесть при приготовлении солей кальция, бария и натрия. Основные же операции лишь с незначительными видоизменениями можно применять и для приготовления других дитионатов.

МЕТОДИКА А. Дитионат кальция

Мп02 + 2SOs —у MnS2Oe MnS2Oe -f Са(ОН)2 —у CaS2Oe + Mn(OH)2

Круглодонную трехгорлую колбу емкостью 1 л снабжают термометром, механической мешалкой и трубкой для ввода двуокиси серы, доходящей до дна колбы. В колбу, охлаждаемую льдом, наливают 100 мл воды, которую насыщают сернистым газом при температуре ниже 10°. Затем добавляют 80 г пиролюзита порциями по 1—2 г, все время пропуская через раствор сернистый

* Колебания в выходах могут быть вызваны неодинаковой степенью измельчения пиролюзита, различием ? температуре реакции и концентрации сернистой кислоты при отдельных опытах. Следует также иметь в виду, что большинство имеющихся в продаже образцов пиролюзита содержит очень много примесей. Так как только четырехвалентный марганец пригоден для окисления в дитионат, необходимо провести анализ минерала на содержание кислорода. Применявшийся как для работы, так и для контроля минерал представлял собою высокосортный пиролюзит, содержащий 16,5% кислорода (в чистой окиси марга

страница 27
< 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
договор подояда моральный вред
линзы шаринган купить в кургане
обучение массаж
курсы парикмахера—стилиста в можайске

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
(03.12.2016)