СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИФТОРИДА ЖЕЛЕЗА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИФТОРИДА ЖЕЛЕЗА


RU (11) 2034786 (13) C1

(51) 6 C01G49/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93026915/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.05.28 
(45) Опубликовано: 1995.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Руководство по неорганическому синтезу - Под ред. Брауэра Г., м.; Мир, 1985, т.1, с.302-303. Рысс И.Г. - Химия фтора и его неорганических соединений, м.: Госхимиздат, 1956, с.584. Shinn D.B.,, Crocket D.S. Haendler H. m. "The Thermal Decomposition of Ammonium Hexafluoroferrate (II) and Ammonium Hexafluoroaluminate" Inorg. Chem., V.5, N 11, р 1927-1933. 
(71) Заявитель(и): Институт химии Дальневосточного отделения РАН 
(72) Автор(ы): Лапташ Н.М.; Лукиянчук Г.Д. 
(73) Патентообладатель(и): Институт химии Дальневосточного отделения РАН 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИФТОРИДА ЖЕЛЕЗА 

Изобретение относится к технологии получения особо чистых фторидов железа для производства стекол и в качестве катализатора в органическом синтезе. Термическому разложению подвергают фтораммониевые комплексы железа общей формулы (NH4)xFeF2x, где 2 x 3 , в атмосфере элементного фтора при 400 - 500°С. Способ позволяет получить трифторид железа кристаллической модификации без примеси 2-валентного железа в одну стадию, без дополнительной очистки и при сравнительно низких температурах. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к неорганической химии, а именно к технологии получения особо чистых фторидов железа, используемых в качестве одного из компонентов фторидных стекол и как катализатор в органическом синтезе.

Известен способ получения чистого кристаллического трифторида железа (FeF3) фторированием безводным фтористым водородом (HF) хлорида железа (III) (FeCl3) при температуре 1000о С [1]

Известен способ получения кристаллического FeF3 путем прокаливания Fe2O3 или гидратированного FeF3 в токе HF при 1000о С [2] Однако, помимо использования высокой температуры, недостатком данного способа является тот факт, что конечный продукт реакции загрязнен примесью оксифторида железа (FeOF) и дифторида железа (FeF2). Для освобождения от примесей и получения чистого FeF3 кристаллический продукт промывают разбавленной соляной кислотой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения кристаллического трифторида железа путем термического разложения фтораммониевого комплекса железа (NH4)3FeF6 при 400-500о С [3] Существенным недостатком данного способа является невозможность получить кристаллический трифторид железа без примеси двухвалентного железа, присутствие которого значительно ухудшает качество получаемого продукта, например делает невозможным его использование в оптическом стекловарении, и для удаления которого необходимы дополнительные операции по очистке получаемого продукта.

Предлагаемое изобретение направлено на получение кристаллической модификации трифторида железа, свободной от примеси двухвалентного железа.

Поставленная задача достигается использованием элементного фтора при термическом разложении фтораммониевых комплексов железа состава (NH4)xFeF2x, где 2 x 3.

Для этого навеску исходного фтораммониевого комплекса железа помещают в реактор и нагревают до 400-500о С в атмосфере фтора. Полученный продукт представляет собой зеленовато-голубой мелкокристаллический порошок FeF3, содержащий 50,0 0,8% Fe и 50,6 0,5% F (теоретически FeF3 содержит 49,56% Fe и 50,44% F).

Фтор определяют пирогидролизом образца при 700о С (Раков Э.Г. Тесленко В. В. "Пирогидролиз неорганических фторидов", М. Энергоатомиздат, 1978, с. 58).

Железо определяют атомно-абсорбционным методом и весовым методом (после пирогидролиза).

Данные химического анализа подтверждает рентгенофазовый анализ (табл.1), который указаывает на отсутствие в образцах примеси FeF2. Рентгенограммы образцов снимали на дифрактометре ДРОН-3 с отфильтрованным медным излучением при скорости сканирования 1 град/мин.

Отсутствие в получаемых по предлагаемому способу образцах трифторида железа примеси железа со степенью окисления +2 однозначно доказывается мессбауэровским спектром, в котором изомерный сдвиг =0,53 мм/с соответствует чистому FeF3. Регистрацию спектра осуществляли при комнатной температуре на спектрометре NP-255 с использованием в качестве источника радиоактивного изотопа 57Со. Калибровку проводили по спектру эталонного образца нитропруссида натрия.

В качестве исходного фтораммониевого комплекса железа помимо (NH4)3FeF6 используют и другие фтораммониевые комплексы железа общей формулы (NH4)xFeF2x, где 2 x 3. Комплексы такого состава получают при взаимодействии природного соединения железа минерала пирротина с гидрофторидом (бифторидом) аммония (NH4HF2) (Laptash N.M. Polyschuk S.A. Kalacheva T.A. Mel'nichenko E. I. "Fluorination of sulphide minerals wirh ammonium bifluoride", 10th Europ. Symp. on Fluor. Chem. Padua, Ital. 1992, p.265).

Отличительным признаком предлагаемого способа является использование элементного фтора при термическом разложении фтораммониевых комплексов железа. Известно использование элементного фтора для фторирования железа (Fe). Однако при этом на поверхности металла образуется защитная пленка аморфного FeF3 и дальше реакция не идет, что не дает возможности получить кристаллическую форму трифторида железа. Использование же элементного фтора при термическом разложении фтораммониевых комплексов железа впервые позволило получить новый технический результат, а именно кристаллический трифторид железа, в котором железо полностью находится в степени окисления +3. На основании этого авторы и заявитель считают, что заявляемое техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Возможность осуществления способа подтверждается следующими примером.

П р и м е р. Навеску 5 г (NH4)3FeF6 помещают в никелевой лодочке в реактор, нагревают до 450о С и пропускают фтор до образования зеленовато-голубоватого порошка FeF3. Масса образовавшегося FeF3 2,53 г, что соответствует 100% выходу по железу.

Примеры реализации способа в зависимости от исходного фтораммониевого комплекса железа представлены в табл.2.

Рентгенограммы образцов FeF3, полученных по примерам 2-5, аналогичны представленной в табл.1, а изомерный сдвиг () мессабауэровских спектров для этих образцов FeF3 составляет 0,53 мм/с.

Таким образом, в сравнении с известными способами предлагаемый способ позволяет получить чистый, свободный от примеси двухвалентного железа кристаллический трифторид железа в одну стадию без дополнительной очистки и при сравнительно низкой температуре процесса, что ранее не удавалось. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИФТОРИДА ЖЕЛЕЗА путем термического разложения фтораммониевых комплексов железа при 400 500oС, отличающийся тем, что разложение осуществляют в атмосфере элементного фтора, а в качестве фтораммониевых комплексов используют продукты взаимодействия пирротина с гидродифторидом аммония общей формулы

(NH4)x FeF2x,

где 2 x 3.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru