.
Понедельник, 18.12.2017, 00:34  Вы вошли как Гость | Группа "Гости"         Главная | Выход| СТАТЬИ | Мой профиль 
Меню/Рецептура
Категории раздела
Поиск по сайту
Наш опрос 1
Ваша оценка степени выполнимости синтеза люминофоров в частных условиях
Всего ответов: 374
Наш опрос 2
”Борьба с наркоманией”. Что это за борьба и с чем борются власти?
Всего ответов: 193
Наш опрос 3
Как вы относитесь к тому, что бы реактивы называемые “прекурсорами” продавались без лицензии:
Всего ответов: 193
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Работы » Мои статьи

 ОСАЖДЕНИЕ КАРБОНАТОВ ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОЧИЩЕННЫХ РАСТВОРОВ НИТРАТОВ И ХЛОРИДОВ                                                                  

Карбонаты ЩЗМ получают осаждением из растворов нитратов:

Me(II)(NO3)2+Me(I)2CO3 -- Me(II)CO3+2Me(I)NO3

где Me(I) = Na или NH4; Me(II) = Ca, Sr. В качества реактива бария используют BaСl2 в связи с его большей растворимостью в воде, по сравнению с нитратом бария и возможностью приготовления растворов более меньших объёмов.
Сначала производится расчёт количества карбонатов ЩЗМ в соответствии с уравнениями реакций для каждого компонента в отдельности. Вещества осадителя берутся в избытке по сравнению с теоретически рассчитанными количествами. Na2CO3 на 10%; (NH4)2CO3 на 30%. При приготовлении раствора (NH4)2CO3 для предотвращения разложения в воду добавляют 25%-й раствор аммиака около 10 – 15% по объёму.

Растворы нитратов Ca, Sr, и хлорида Ba очищают по руководствам до высоких квалификаций чистоты. Из полученных очищенных растворов соли кристаллизуют из кислых растворов при рН 3. После, приготовляют растворы для осаждения. Если реактивы были очищены с помощью комплексно-адсорбционных методов до степени чистоты в 10-6% каждого металла, то в перекристаллизации в большинстве случаев надобность отпадает.

Если есть желание приготовить высококачественные или эталонные образцы щёлочноземельных кристаллофосфоров из продажных реактивов квалификации х.ч. то для этой квалификации реактивов в любом случае проводят дополнительную очистку методом частичного (дробного) осаждения основного вещества. Эта мера проводится по причине, что в продажных препаратах (х.ч.) могут содержаться нежелательные примеси в количествах больших, чем лимитируемые для данных квалификаций. Проще говоря реактив намного грязнее, чем его заявленная чистота. Такая картина не редкость в настоящее время, особенно это касается фирм "на недельку" торгующих и рассылающих реактивы из старых и невостребованных запасов. 
Это, так же касается продажного реактива карбоната аммония, идущего под квалификацией как "ос.ч.", и "пищ." одновременно который часто содержит недопустимые для синтеза кристаллофосфоров примеси железа и меди, который просто необходимо очищать в растворе комплексно-адсорбционными методами с помощью щелочестойкого угля Na-ДЭДК или окисленного щелочестойкого угля БАУ в NH4+ форме. Необходимо помнить, что у препаратов (NH4)2CO3 квалификации "х.ч." и "для пищевых целей" содержание меди, железа, цинка и порой кадмия, не допустимы для получения особо чистых осадков карбонатов.
Перед осаждением основного количества какого либо карбоната, проводится предварительная работа по получению малой части осадка в количестве около 5-10% от общего количества осаждаемого реактива. Таких дробных осаждений может проводиться от 3 до 5, до установления требуемого количества остаточных примесей в осадке или в исходном растворе, согласно данным анализа. После промывки карбоната, для не имеющих доступа к лабораторным методам анализа, его испытывают на чистоту косвенными способами, о которых рассказано в статье: "Косвенная проверка осажденных ЩЗМ карбонатов на чистоту" (готовится в редакции). Только после успешных тестов осаждается вся партия карбоната.  
Частичное осаждение проводят добавлением раствора осадителя к растворам солей ЩЗМ, в свою очередь приливают растворы солей ЩЗМ к раствору осадителя. При этом в осадок выпадают в основном карбонаты ЩЗМ и всех других металлов, произведение растворимости у которых меньше, чем у карбонатов ЩЗМ. Кроме того, примеси могут осаждаться в виде основных карбонатов и гидроксидов. Примеси осаждаются совместно с карбонатами ЩЗМ, за счёт окклюзии (захвата раствора во время роста кристаллов трещинами, порами и т.д).

Как показали исследования, проведённые на кафедре ТП и МЭТ, наиболее полное выделение железа и тяжёлых металлов из растворов кальция происходит, если для частичного осаждения расходуется 2% первоначального количества растворов, температура которых выше 60°С и при времени выдержки растворов с осадком более 30 минут при постоянном перемешивании. При этом содержание примесей снижается в 100 раз. Более чистые растворы можно получить адсорбционным и комплексно-адсорбционным методами, о которых можно прочитать в этой статье. Кроме того, при применении адсорбционного метода очистки уменьшаются потери полезных компонентов.

Концентрация растворов нитратов, хлорида Ba и растворы Na2CO3 могут достигать 20%, а (NH4)2CO3 30 – 40% по весу. Растворы углекислого натрия, нитратов Са и Sr и хлорида Ba перед осаждением нагревают до 80 – 90°С, а углекислого аммония можно подогреть лишь до 40°C.

Осаждение проводят приливанием осадителя к растворам нитратов или хлорида при указанных температурах. Осадок выдерживается некоторое время с подогревом при перемешивании и постоянной температуре в пределах 70 – 80°С для его укрупнения и осаждения на дно посуды. Совместное осаждение карбонатов кальция и стронция в заданных пропорциях из раствора проводят при более меньшей температуре растворов в 30 – 40°С для получения более мелкого осадка кристаллов карбонатов.
После полного прохождения реакции и проверки на полноту осаждения, образовавшиеся растворы (нитраты или хлориды натрия или аммония) сливаются с осадка карбонатов. Полученные осадки затем отмывают от остатков реакционных растворов горячим дистиллятом, сначала два раза декантацией, затем на центрифуге или воронке Бюхнера с обязательным контролем содержания нитратов в промывных водах - несколько капель промывных вод с каплей дифениламина с несколькими каплями серной кислоты. Синее окрашивание указывает на присутствие нитрат - иона.
Из осадков удаляют воду, выдержав их в сушильном шкафу при 110 – 250°С до постоянного веса. При температурах до 250°С из карбонатов удаляются легколетучие органические загрязнения, которые могли содержаться в (NH4)2CO3, удаляются следы самого карбоната аммония, происходит разложение следов бикарбонатов ЩЗМ до их карбонатов, которые могут образовываться при промывке осадков, при взаимодействии углекислого газа из воздуха с мокрыми карбонатами.
Перед упаковкой в тару полученных особо чистых карбонатов щёлочноземельных металлов, сами карбонаты не подвергают лишний раз размолу и просеиванию и эту процедуру можно пропустить. Всегда есть опасность внести в карбонаты какие либо загрязнения при перетирке. При приготовлении шихт, они наряду с добавочными агентами и так тщательно перетираются в сухом виде, лучше в водной среде до сметанообразной массы и полученная комковатость вносимого карбоната часто не имеет абсолютно ни какого значения. Это может играть роль только при использовании соосаждённых карбонатов кальция и стронция (для синтеза CaS/SrS·Bi·Cu) осадки которых, уже при осаждении получают более мелкими для увеличения степени гомогенности смеси и улучшения получаемых составов на их основе. Дальнейшее укрупнение и возможная слёживаемость при сушке уже не играет роли. Гомогенность карбонатов кальция и стронция в составах CaS/SrS·Bi·Cu играет главную роль в достижении наиболее длительно светящихся образцов.

Скачать  Таблица pH выпадения и растворимости гидроксидов металлов.xls с подсказками. Внешний вид таблицы:

 
 
 
Концентрационные (ПРк) произведения растворимости, растворимость (S) некоторых электролитов 972 x 837
 
 
Источник таблиц:
Гороновский И.Т. - Краткий справочник по химии. 1987 
Болотов В.В. - Аналитическая химия в схемах и таблицах. Справочник 2002.
 
 
 
При копировании этой статьи ссылка на сайт обязательна.
Материал предоставлен http://chemlight.ucoz.ru

С Ув. Argentus/Donetsk/2010.

 

 

Курносов А.И.Технология производства полупроводников и интегральных микросхем.
Серия Неорганическая Химия т 15. 1988 Анохин В.З. и др. Практикум по химии и технологии полупроводников. 1978
Антонов-Романовский В.В. «Оптика и спектроскопия» 1957г

Категория: Мои статьи | Добавил: Argentus (03.11.2010)
Просмотров: 4647 | Теги: осаждение, синтез, щёлочноземельные металлы, карбонаты, особо чистые | Рейтинг: 4.7/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Страница входа - Химический Свет