Исследование процесса термогидролиза ультрафосфатов натрия и калия и синтез солей на их основе

• Автор: Пичугина, Татьяна Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 166 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение. З

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Краткая характеристика конденсированных фосфатов.

Области их применения .

1.2. Синтез конденсированных фосфатов

1.3. Структура и свойства ультрафосфатов

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Характеристика исходных материалов

2.2. Методика проведения опытов и анализов

3. СИНТЕЗ УЛЬТРАФОСФАТОВ КАЛИЯ И НАТРИЯ

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СТЕКЛОВИДНЫХ УЛЬТРАФОСФАТОВ НАТРИЯ, КАЛИЯ И КАЛЬЦИЯ
5. ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ УЛЬТРАФООФАТОВ КАЛИЯ И
НАТРИЯ ПРИ НАГРЕВАНИИ.
5.1. Термогидролиз ультрафосфатов калия
5.2. Термогидролиз ультрафосфатов натрия.
6. ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ УЛЬТРАФОСФАТОВ НАТРИЯ И КАЛИЯ В ЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ
6.1. Термогидролиз ультрафосфатов натрия в присутствии
6.2. Исследование взаимодействия ультрафосфатов натрия и калия с аммиаком.
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМОГИДРОЛИЗА УЛЬТРАФОСФАТОВ
КАЛИЯ В АППАРАТЕ ТИПА КИПЯЩЕГО СДОЯ .
8. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ТРИПОЛИФОСФАТОВ НАТРИЯ ИА ОСНОВЕ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ФОСФОРА. ПРОГНОЗНАЯ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕТОДА. . . .
Выводы.
Список литературы


Несмотря на многочисленные исследования, до настоящего времени нет полного согласия между различными авторами относительно температур переходов и состава образующихся продуктов, что отражается в различном построении таких схем. Схема дегидратации существенно меняется при нагревании в атмосфере водяных паров В этих условиях образование триметафосфата происходит при температуре 3С. Образование триметафосфатного цикла характерно только для натриевой соли. При нагревании других ортофосфатов триметафосфат не образуется Однозамещенные фосфаты лития и аммония образуют высокомолекулярные полифосфаты, однозамещеннътй фосфат калия соль Курроля. Этот процесс был предметом исследования многих авто
ров . Расхождение экспериментальных данных заключается как в механизме разложения КН2Р, так и в значениях температур перехода различных промежуточных соединений между КН2Р и КРО3. С9 К2Н2Р7 0 КРх 1. Тило 3 была предложена следующая закономерность в образовании продуктов дегидратации однозамещенных фосфатов одно и двухвалентных металлов. Если радиус катиона не выходит за пределы 0,1, А си2, мв2, и2, Со2, Ре2, мп2, гп2, са2,А, то стабильными продуктами являются тетраметафосфаты, а в случае Ве, К, НЬ, Сэ Ав4, Нв, Са, Бг, Ва2, Сг, В4 продуктами дегидратации являются полифосфаты. Натриевая соль отличается от солей других щелочных металлов, образуя в качестве стабильного продукта дегидратации триметафосфат. Следовательно, зависимость состава фосфатного соединения от природы катиона может быть использована при необходимости синтеза фосфатных соединений заданного состава. Так, метафосфат натрия получают путем дегидратации моноортофосфата, пирофосфат дегидратацией дянатрийфоофата. Дегидратацией монофосфата бария получают метафосфат, используемый в качестве сырья при получении оптических стекол . Установлено, что оптимальной температурой получения метафосфата бария является 5С. Процесс протекает с образованием в качестве промежуточных продуктов пирофосфата и ряда олигофосфатов с п , равным 38. В основе образования триполифосфата натрия лежит реакция 2Яа2НР ИаН2Р Н 1. Эта реакция протекает в твердой фазе при температуре 00 . Получение триполифоофата натрия производится путем нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой. Большое значение имеет точное соотношение моно и динатрийфосфата. Менее изучен синтез фосфатов, ненашедших еще широкого примернения, например, циклических фосфатов с числом атомов фосфора в цикле, равном шести. Первый кристаллический гексаметафосфат получен при термическом обезвоживании продукта взаимодействия ъсо с фосфорной кислотой . Синтез гексаметафосфатов двухвалентных металлов Си, Со, 1, С1, Мп и трехвалентного У описан в работе , Ва и Са , гексаметафосфата натрия . Все эти способы основаны на многостадийном процессе получения фосфорной кислоты, ее дальнейшей переработке до фосфорных солей и дегидратации ортофосфатов до соответствующих конденсированных солей. Анализ литературных данных показывает, что возможен более целесообразный путь получения фосфатов, непосредственным взаимодействием Р2О5 о солями, который позволяет исключить из существующего процесса ряд стадий. Способ получения полифосфатов натрия путем взаимодействия Р2О5 с содой был изучен в работах Н. Н.Постникова . Реакция осуществляется в циклоне при температуре ПС в течение минут и более с образованием расплава, содержащего смесь различных анионов орто, пиро, тримета, Триполи, гексаполифосфатов. Сумма всех полиформ колеблется от до . К недостаткам данного метода можно отнести то, что не удается получить продукт моносостава даже после длительного отжига плава. Вы
ход триполифосфата составляет не более . Непосредственным взаимодействием Р2О5 с солями получен также метафосфат кальция . Возможность получения мета и ультрафосфатов щелочных металлов исследована авторами работ . Ими установлено, что взаимодействие фосфорного ангидрида с сульфатами щелочных металлов наблюдается только с появлением жидкой фазы. Р4 Н2 Н2Р4 1. Н2Р4 К КШ КНБ 1. КНБ0. И К2Б7 Н 1. Ь К2Э Б 1. Р4Ю Н2 Н2Р4 и 1. Механизм реакции взаимодействия Р2О5 с солями зависит от температуры, количества пятиокиси в шихте, а также от природы катиона. НС.