Аморфна потрійна сіль ортофосфату аквааміннікелю(іі)-цинку-кадмію та спосіб її одержання
Номер патенту: 84385
Опубліковано: 10.10.2008
Автори: Копілевич Володимир Абрамович, Савченко Дмитро Анатолійович, Войтенко Лариса Владиславівна
Формула / Реферат
1. Аморфна потрійна сіль ортофосфату аквааміннікелю(ІІ)-цинку-кадмію, що належить до координаційних солей за будовою комплексного катіону, загальної формули
NixZnyCd3-x-y(PO4)2,0·n(NH3)·m(H20), де х + у 2,25; х, у = 0,75-1,5; n = 2,9-3,5; m = 2,7-3,5.
2. Спосіб одержання аморфної потрійної солі ортофосфату аквааміннікелю(ІІ)-цинку-кадмію, у якій співвідношення між металами забезпечують розчиненням механічної суміші кристалічних Ni3(PO4)2·8H2O, Zn3(PO4)2·4H2O і Cd3(PO4)2·5H2O, взятих у заданому мольному співвідношенні NiO:ZnO:CdO, у надлишку концентрованого водного розчину аміаку з подальшим осадженням твердої сполуки шляхом вливання аміачного розчину фосфатів до ацетону та її витримуванням на повітрі при 15-25 ºС до повного тверднення та постійної маси.
Текст
1. Аморфна потрійна сіль ортофосфату аквааміннікелю(ІІ)-цинку-кадмію, що належить до коор C2 1 3 84385 фатів нікелю(II) і цинку в концентрованому водному розчині аміаку з подальшим осадженням твердої сполуки шляхом вливання аміачного розчину фосфа тів до ацетону і її витримуванням на повітрі при 15 ¸ 25°С до повного тверднення та постійної маси [Подвійний аквааміноортофосфат нікелю(II)цинку. Патент України на корисну модель №18821 С01В25/26. -Опубл. Бюл. №11, 15.11.2006, прототип]. Недоліком прототипу стосовно об'єкту, що заявляється, є неможливість одержання аморфної потрійної солі ортофосфату аквааміннікелю(II)цинку-кадмію за вказаною процедурою внаслідок ряду причин: наявність у складі речовини-аналогу лише одного або двох двовалентних металів; недостатні умови для одержання індивідуальної сполуки, яка відноситься до потрійних солей за складом катіонів і одночасно до аквааміноортофосфатів координаційної будови. Винаходом ставиться завдання одержати у твердому стані аморфну потрійну сіль ортофосфату аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію, що відноситься до координаційних солей за будовою комплексного катіону, у якій можна регулювати співвідношення вмісту NiO:ZnO:CdO (моль:моль) в широких межах. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що кристалічну потрійну сіль ортофосфату аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію індивідуального складу загальної формули NixZnyCd3x. y(PO4) 2,0 ·n(NH 3) m(H 20), де х + у £ 2,25; х, у = 0,75-1,5; n = 2,9-3,5; m = 2,7-3,5 одержують при забезпеченні співвідношення між металами шляхом розчинення механічної суміші кристалічних Ni3(PO4)2·8H2 O, Zn3(PO4)2 ·4H2O і Cd3(PO4) 2·5H2O, взятих в заданому мольному співвідношенні NiO:ZnO:CdO, у надлишку концентрованого водного розчину аміаку з подальшим осадженням твердої сполуки шляхом вливання аміачного розчину фосфа тів до ацетону і її витримуванням на повітрі при 15 ¸ 25°С до повного тверднення та постійної маси. Синтез виконують у такому порядку. Наважки фосфа тів нікелю(ll), цинку та кадмію, взятих, ви ходячи із заданого мольного співвідношення NiO.ZnO.CdO в цільовому продукті, механічно змішують і повністю розчиняють у мінімальній дозі концентрованого водного аміаку. Одержаний розчин вливають в ацетон, утворену маслянисту донну фазу синього кольору відділяють від маточного розчину і витримують на повітрі при 15 ¸ 25°С до повного тверднення та постійної маси. Одержують пол і дисперсні речовини світло-зеленого кольору, що відповідають брутто-формулі: xNiO·yZnO (3-xy)CdO·P2 O5(2,9 ¸ 3,5)NH3 (2,7 ¸ 3,5)H2O. 4 Приклад 1. В 25мл 25%-го водного аміаку розчиняють повністю при перемішуванні суміш 1,50г Ni3(PO4)2·8H2 O (41,65% NiO), 1,18 г Zn3(PO4)2·4H2O (52,98% ZnO) і 0,99 г Cd3(PO4)2·5H2O (63,08% CdO). Одержаний розчин вливають в 125 мл ацетону. Утворюється донна фаза у вигляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15 ¸ 25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світло-зеленого кольору, який за хімічним складом відповідає брутто-формулі 1,0NiO·1,0ZnO·1,0CdO·P2O5·2,91NH3·3,27H2O, молекулярна формула фосфату Ni1,0Zn1, 0Cd1,0(PO4) 2,0 ·2,9NH3·3,3H20. Приклад 2. В 25мл 25%-го водного аміаку розчиняють повністю при перемішуванні суміш 2,00г Ni3(PO4)2·8H2 O (41,65% NiO), 0,79 г Zn3(PO4)2·4H2O (52,98% ZnO) і 0,66г Cd3(PO4)2·5H2O (63,08% CdO). Одержаний розчин вливають в 125мл ацетону. Утворюється донна фаза у ви гляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15 ¸ 25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світлозеленого кольору, який за хімічним складом відповідає брутто-формулі 1,5NiO·0,75ZnO·0,75CdO·P2O5 ·3,47NH3·3,48H2O, молекулярна формула фосфату Ni1,5Zn0,75Cd0,75(PO 4)2,0·3,5NH3·3,5H2O. Приклад 3. В 25мл 25%-го водного аміаку розчиняють повністю при перемішуванні суміш 1,50 г N3(РО4)2 ·8Н2О (41,65% NiO), 2,35 г Zn 3(PO4) 2·4H2O (52,98% ZnO) і 0,99г Cd3(PO4)2·5H2O (63,08% CdO). Одержаний розчин вливають в 125 мл ацетону. Утворюється донна фаза у ви гляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15¸25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світлозеленого кольору, який за хімічним складом відповідає брутто-формулі 0,75NiO·1,5ZnO·0,75CdO·P2O5 ·3,09NH3·2,70H2O, молекулярна формула фосфату Ni0,75Zn1 ,5Cd0,75(P04) 2,0 ·3,1NH3·2,7H2O. Умови утворення аморфного потрійного ортофосфа ту аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію наведено в табл. 1. 5 84385 6 Таблиця 1 Утворення аморфного ортофосфату аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію Мольне співвідношення NiO:ZnO: CdO у вихідній суміші Компонентний склад, мас. % NiO ZnO CdO Р2О5 NH3 Н2О 1,0:1,0:1,0 14,17 15,57 23,79 26,81 9,34 11,13 1,5:0,75:0,75 21,07 11,37 17,99 26,65 11,07 11,77 0,75:1,5:0,75 10,88 23,70 18,51 27,55 10,20 9,45 0,75:0,75:1,5 11,36 10,39 35,67 26,41 6,32 9,84 За даними, наведеними в табл.1, встановлено, що аморфний продукт утворюється в тих випадках, коли мольна частка CdO у співвідношенні Склад продуктів синтезу, їх відповідність вихідній суміші речовин та конденсований стан Ni1,0Zn1,0Cd1,0(PO 4)2,0·2,91NH3·3,27H2O (аморфний) Ni1,5Zn0,75Cd0,75(PO 4)2,0·3,47NH3-3,48H2O (аморфний) Ni0,75Zn1,5Cd0,75(PO 4)2,0·3,09NH3·2,70H2O (аморфний) Ni0,75Zn0,75Cd1,5(PO 4)2,0·2,0NH3·2,94H2O (кристалічний) NiO:ZnO:CdO менша 1,5 при сумі мольних часток трьох металів рівній 3. Загальна формула синтезованої речовини встановлена за її хімічним складом (табл. 2). Таблиця 2 Визначення хімічної формули кристалічного потрійного ортофосфату аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію Показники складу речовини за прикладами Складові компоненти за прикладом 1 за прикладом 2 за прикладом 3 за прикладом 1 за прикладом 2 за прикладом 3 за прикладом 1 за прикладом 2 за прикладом 3 за прикладом 1 за прикладом 2 за прикладом 3 за прикладом 1 за прикладом 2 за прикладом 3 Компоненти продуктів NiO ZnO CdO P2O5 NH3 Вміст компонентів, % 14,17 15,57 23,79 26,81 9,34 21,07 11,37 17,99 26,65 11,07 10,88 23,70 18,51 27,55 10,20 Мольні частки компонентів 0,1897 0,1912 0,1853 0,1889 0,5494 0,2821 0,1397 0,1401 0,1878 0,6512 0,1456 0,2912 0,1442 0,1941 0,6000 Стехіометричні коефіцієнти компонентів у бр утто-формулі сполуки 1,0 1,0 1,0 1,0 2,91 1,5 0,75 0,75 1,0 3,47 0,75 1,5 0,75 1,0 3,09 Брутто-формула речовини за компонентним складом 1,0NiO·1,0ZnO·1,0CdO·P2O5·2,91NH3·3,27H2O 1,5NiO·0,75ZnO·0,75CdO·P2O5 ·3,47NH3·3,48H2O 0,75NiO·1,5ZnO·0,75CdO·P2O5 ·3,09NH3·2,70H2O Хімічна формула за речовинним складом Ni1,0Zn1,0Cd1,0(PO 4)2,0·2,9NH3·3,3H2O Ni1,5Zn0,75Cd0,75(PO 4)2 ,0·3,5NH3·3,5H2O Ni0,75Zn1,5Cd0,75(PO 4)2 ,0·3,1NH3·2,7H2O В одержаних сполуках наявність координованого катіонами Zn2+, Ni2+ і Cd2+ аміаку підтверджено даними 14 спектроскопії, тобто наявністю характерних смуг поглинання для координованих H2O 11,13 11,77 9,45 0,6183 0,6539 0,5250 3,27 3,48 2,70 молекул NH3 на ІЧ спектрах продуктів. В таблиці 3 наведені частоти максимумів смуг поглинання NH3 на ІЧ спектрах ортофосфатів аквааміннікелю(II)цинку-кадмію. 7 84385 8 Таблиця 3 Частоти максимумів смуг поглинання NH3 на 14 спектрах потрійних ортофосфа ту аквааміннікелю(II)-цинку-кадмію Ni0,75Zn1,5Cd0,75(PO 4)2,0· 3,1NH3·2,7H2O 3395 с 3400-2900 с. ш Ni1,5Zn0,75Cd0,75(PO 4)2,0· ×3,5NH3·3,5H2O 3440 с 3405-3000 с. ш 1600 cр 1595 cр 1600 с 1455 пл 1390 cр 1350 пл 1310 пл 1215 сл 1450 пл 1380 сл 1340 пл 1310 сл 1205 сл 1465 пл 1385 сл 1340 пл 1290 cр 1210 сл 1045 пл 1010 с 960 с 920 пл 1055 пл 1020 с 970 с 930 с 1050 пл 1030 с 970 пл 935 пл 680 cр 560 пл 545 с 690 сл 560 пл 530 с 690 сл 555 пл 540 с 470 пл 410 пл 480 пл 415 сл 465 пл Ni1,0Zn1,0Cd1,0(PO 4)2,0·2,9NH3·3,3H2O 3450 с 3405-3000 с. ш Віднесення частот u(H 2O ) uas (N H3 ) u(H 2 O ) das (N H3 ) ds (N H3 ) uas (RO 4 ), us (RO 4 ), uas (ROH), g(ROH ) r r (N H3 ) das (RO4 ) ds (RO 4 ), u(M - O ), u(M - N ) c. - сильна; cр.- середня; сл. - слабка; пл. – плече Таким чином, на ІЧ спектрі потрійної сілі ортофосфа ту аквааміннікелю(И)-цинку-кадмію спостерігаються смуги поглинання в інтервалі 1465... 1205 см -1, характерні для координованої молекули аміаку, які відсутні на 14 спектрах вихідних Cd3(PO4)2·5H2 O, Ni3(PO4) 2·8H2O і Zn3(PO4) 2·4H2O, що підтверджується також методами хімічного аналізу. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Асиметричні і симетричні валентні коливання групи РО43- у області 1090...535 см-1 доводять присутність ортофосфатної гр упи і є наявними в 14 спектрах всі х досліджених сполук. За даними рентгенофазового аналізу синтезовані за таких умов потрійні солі ортофосфату аквааміннікелю(ІІ)-цинку-кадмію є аморфними сполуками. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAmorphous zinc-cadmium aquaaminnickel (ii) orthophosphate triple salt and the process for its preparation
Автори англійськоюKopilevych Volodymyr Abramovych, Savchenko Dmytro Anatoliiovych, Voitenko Larysa Vladyslavivna
Назва патенту російськоюАморфная тройная соль ортофосфата аквааминникеля (ii)-цинка-кадмия и способ ее получения
Автори російськоюКопилевич Владимир Абрамович, Савченко Дмитрий Анатолиевич, Войтенко Лариса Владиславовна
МПК / Мітки
МПК: C01G 11/00, C01B 25/26, C01B 25/45, C01G 9/00, C01G 53/00
Мітки: аквааміннікелю(іі)-цинку-кадмію, потрійна, одержання, аморфна, спосіб, ортофосфату, сіль
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-84385-amorfna-potrijjna-sil-ortofosfatu-akvaaminnikelyuii-cinku-kadmiyu-ta-sposib-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Аморфна потрійна сіль ортофосфату аквааміннікелю(іі)-цинку-кадмію та спосіб її одержання</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва концентрату лактози
Наступний патент: Спосіб безперервної протиточної фільтрації та піщаний фільтр з рухомим шаром для його здійснення
Випадковий патент: Подрібнювач