Глава 11 ОБЕЗВОЖИВАНИЕ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ

Глава 11 ОБЕЗВОЖИВАНИЕ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ

§ 1. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ ГАЛОГЕНИДОВ

Получение из кристаллогидратов безводных галогенидов, не содержащих оксидов, основных солей и оксигалогенидов, является трудоемкой операцией. Объясняется это тем, что отщепляющиеся пары воды могут взаимодействовать с уже. частично обезвоженной солью, например:

Особенно легко эта реакция происходит при нагревании соли выше температуры ее растворения в кристаллизационной воде. Даже простое нагревание хлоридов до их плавления, например с целью удаления включений маточного раствора, возможно только в случае галогенидов наиболее активных щелочных металлов. Даже соли лития подвергаются некоторому разложению. Например, при выпаривании в вакууме иодида лития получается продукт, содержащий 0,08% гидроксида лития. В этих же условиях незначительному гидролитическому расщеплению подвергается даже бромид калия.

Кристаллогидрат сначала растирают, рассыпают тонким слоем в плоской стеклянной или фарфоровой чашке и высушивают в эксикаторе над серной кислотой или над оксидом фосфора (V). При этом полностью удаляется поверхностно удерживаемая вода у галогенидов щелочных металлов и галогенидов, не образующих кристаллогидратов, например галогенидов свинца, таллия, серебра, ртути и т.д.

Для дальнейшего обезвоживания других галогенидов (например, цинка, магния, кальция, меди и т. д.) их помещают тонким слоем в среднее колено стеклянной трубки (рис. 33), через которую при нагревании пропускают слабый ток сухого галогена, галогеноводорода

или галогена с азотом или азотоводородной смесью (гл. IV, § 2). При этом необходимо следить за изменением температуры, которую при навесках в 2—3 г вещества можно повышать на 40—50°С в течение часа. Процесс протекает в течение 5—6 ч. Если же берут большие навески, то время обезвоживания увеличивается. Продукт охлаждают в слабом токе газа, применявшегося для удаления влаги, а затем прогревают его в течение 5—10 мин в токе сухого азота или оксида углерода (IV). При этом адсорбированный галоген йли гало-геноводород уносится током газа.

Большинство безводных галогенидов гигроскопичны, поэтому их рекомендуется для хранения запаять в той же трубке, в которой проводилось обезвоживание, или перенести в токе сухого газа (азот, оксид углерода (IV)) в пробирку для запаивания.

§ 2. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ СОЛЕЙ КИСЛОРОДНЫХ КИСЛОТ

Термически стойкие соли кислородных кислот, в первую очередь солей щелочных и щелочноземельных металлов, можно обезвоживать непосредственным нагреванием. Соли тяжелых металлов при этом частично разлагаются и загрязняются основными солями.

Для обезвоживания следует применять следующие методы:

1. Нагревание или выдерживание мелкорастертой соли с безводной кислотой, например сульфата железа с концентрированной серной кислотой. Если при обезвоживании солей без нагревания они получаются в мелкодисперсном виде, то при нагревании в кислотах соли можно получить в виде небольших кристалликов.

2. Нагревание соли в парах соответствующего оксида. Например, сульфаты нагревают в парах оксида серы (VI) при постепенном повышении температуры до 500—550°С.

3. Длительное хранение соли в безводном органическом растворителе, например ацетоне. Для высушивания растворителя применяют кальций, оксид фосфора (VI) и т. д.

При обезвоживании солей по первому методу мелко-растертую соль помещают в коническую колбу и заливают 30—40-кратным количеством концентрированной серной кислоты и выдерживают смесь в течение нескольких суток. Рекомендуется ее время от времени

взбалтывать. Нагревание до 80—100°С сильно ускоряет процесс. После обезвоживания соль отфильтровывают через пористый стеклянный фильтр, отсасывают серную кислоту, промывают безводным спиртом и эфиром, а затем выдерживают 2—3 ч в вакуум-эксикаторе.

При обезвоживании солей по второму методу мелкоистертый кристаллогидрат помещают в стеклянную трубку, через которую пропускают пары оксида серы (VI). Для образования этого оксида в колбе для перегонки получают оксид серы (IV), смешивают его с кислородом, пропускают через две промывалки с концентрированной серной кислотой и через нагретую до 500°С фарфоровую трубку, в которую помещают смесь асбеста с оксидом ванадия (V). Кислород с парами оксида серы (VI) направляют по стеклянной трубке с солью, где происходит обезвоживание.

Для обезвоживания кристаллогидратов этим методом в стеклянный стакан помещают мелкорастертую соль и заливают ее ацетоном. В ацетон погружают небольшой стаканчик с осушителем (металлический кальций или амальгамированный алюминий в виде крупки, мелкой стружки или тонкой проволоки). При этом кристаллизационная вода отщепляется и диффундирует в жидкость. Дегидратация длится в течение нескольких дней. После обезвоживания вещество отфильтровывают в отсутствие влаги воздуха в соответствующих приборах или в специальном боксе (рис. 29).

содержание .. 14 15 16 17 ..