Файл: Ахметов, Т. Г. Химия и технология соединений бария.pdf

Обменную реакцию проводят при 70—85 °С. Полученный оса­ док сульфита бария отжимают на фильтрах, промывают от приме­ сей водой и сушат в вакуум-сушилках.

Тиосульфат бария

Тиосульфат бария BaS20 3-H20 — белый кристаллический по­ рошок, плохо растворимый в воде. Не реагирует со щелочами. Всту­ пая во взаимодействие с различными кислотами, разлагается с образованием элементарной серы, сернистого газа и соответствую­ щей соли бария:

BaS20 3 + 2НС1 = ВаС12 -f S + S02 + Н20

BaS20 3 + H2S04 »= BaS04 + S -f S02 + H20

При 145 °С теряет кристаллизационную воду и медленно начи­ нает разлагаться с выделением сернистого ангидрида. Процесс превращения тиосульфата бария в его сульфит резко ускоряется при температуре 331 °С. Эндотермический пик при 432 °С (дериватограмма XL) указывает на полное превращение исходного продукта в сульфит бария, который начинает окисляться до сульфата. Про­ цесс заканчивается при 831 °С полным превращением исходного продукта в сульфат бария.

Выпускаемый промышленностью тиосульфат бария («чистый») должен отвечать требованиям МРТУ 6-09-1783—64, приведенным ниже (содержание компонентов в %):

Получают тиосульфат бария обменной реакцией водораствори­ мых соединений бария с тиосульфатом натрия:

BaS + Na2S20 3 = BaS20 3 + Na2S

BaCl2 -f Na2S20 3 = BaS20 3 + 2NaCl

Ba(OH)2 + Na2S20 3 = BaS203 + 2NaOH

Обменную реакцию проводят при 75—85 °С. Полученный осадок отмывают водой от примесей и сушат. Тиосульфат бария легко получается и при окислении его сульфгидрата последующей реакции:

Ba(HS)2 |- 202 = BaS20 3 ~; Н20

101

Перманганат и манганат бария

Перманганат бария Ва(Мп04)2 — красновато-лиловые кристал­ лы, хорошо растворимые в воде.

Согласно действующим МРТУ 6-09-1782—64 перманганат бария реактивной квалификации («чистый») должен отвечать следующим

Перманганат бария получают [2521 нейтрализацией марганцо­ вой кислоты карбонатом или гидроокисью бария по следующим реакциям:

2НМп0 4 + ВаС03 = Ва(Мп04)2 + Н20 + С02 2HMn04 -f Ва(ОН)2 = Ва(Мп04)2 + 2Н20

Марганцовая кислота, в свою очередь, получается при анодном растворении марганецсодержащих сплавов в растворе гидроокиси или перманганата бария.

Анодному окислению силикомарганца в условиях образования марганцовой кислоты сопутствует выпадение на диафрагме осадка. При обработке осадка углекислотой также образуется перманганат бария:

ЗВаМп04 + 2С02 = Ва(Мп04)2 + Мп02 + 2ВаС03

Манганат бария ВаМп04 — зеленые прочные кристаллы, рас­ творимые в воде. При прокаливании до 1000 °С не претерпевает никаких изменений (дериватограмма XLI). Получается при прока­ ливании смеси нитрата бария с перекисью марганца. Применяется для фресковой стенной живописи (марганцова зелень).

Селенат и селенит бария

Селенат бария BaSe04-H20 — белый кристаллический порошок, плохо растворимый в воде. Растворим в разбавленной соляной кис­ лоте. При кипячении с соляной кислотой восстанавливается до селенистой кислоты. При нагревании (дериватограмма XLII) пла­ вится в своей кристаллизационной воде при 96 °С, освобождается полностью от нее при 118 °С. Начиная с 392 °С наблюдается убыль массы и переход в селенит. В интервале температур 520—554 °С селенат бария, плавясь, полностью переходит в селенит:

2BaSe04 == 2BaSe03 -f- 0 2

который вновь начинает окисляться до селената с 670 сС. Процесс заканчивается при температуре около 1000 °С.

102

Селенат бария получают обменной реакцией водорастворимых солей бария с селенатами щелочных металлов по следующим реак­ циям:

BaS + K2Se04 = BaSe04 + K2S

ВаС12 -j- Na2Se04 = BaSe04 -J- 2NaCl Ba(OH)2 -j- Na2Se04 = BaSe04 + 2NaOH

Селенаты можно также получить окислением селенитов пере­ кисью водорода [2531.

Селенит бария BaSe03 — белый аморфный порошок, нераство­ римый в воде. Растворяется в селенистой, соляной и азотной кис­ лотах. Получают обменной реакцией водорастворимых солей бария

сселенитами щелочных металлов.

Ккачеству селената и селенита бария, согласно существующим техническим условиям, предъявляются следующие требования (со­ держание компонентов в %):

Селенат и селенит бария применяются в производстве люминофоров и полупроводников [254, 255].

Вольфрамат бария

Вольфрамат бария BaW04 — белый кристаллический порошок нерастворимый в воде. При температурах 790—945 °С претерпевает полиаморфные превращения (дериватограмма XLIII).

Согласно существующим МРТУ 6-09-2206—65 к качеству воль­ фрамата бария («чистого») предъявляются следующие требования (содержание компонентов в %):

Вольфрамат бария получают конверсией водорастворимых солей бария вольфраматами щелочных металлов. Полученный осадок про­ мывают дистиллированной водой и сушат.

103

V

Гафниат бария

Гафниат бария ВаНЮ3 — белый мелкокристаллический порошок, нерастворимый в воде. Получают путем прокалки эквимолекуляр­ ной смеси карбоната бария с двуокисью гафния (рис. 44). Процесс образования соединения типа ВаО-НЮ2 полностью заканчивается

Ванадиевая бариевая бронза BaV80 21 представляет собой кристал­ лы коричневого цвета, нерастворимые в воде. Растворяются при нагревании в минеральных кислотах. Получают сплавлением смеси стехиометрических количеств окиси ванадия (V) и гидрата окиси бария с последующей кристаллизацией полученного расплава в токе инертного газа — аргона. Продукт применяется в полупроводни­ ковой технике.

Хромат бария

Хромат бария ВаСЮ4 — желтый кристаллический порошок, не­ растворимый в воде. При нагревании (дериватограмма XLIV) до 1000 °С никаких аллотропических изменений не претерпевает. По­ лучают осаждением из водных растворов хроматами щелочных ме­ таллов:

BaS -f К2СЮ4 = ВаСг04 + K*S

ВаС1г + К,СЮ4 = ВаСг04 + 2КС1

Ва(ОН)2 + К2СЮ4 = BaCr04 + 2КОН

Продукт промывают дистиллированной водой от примесей и сушат. Хромат бария получают также прокаливанием смеси сте­ хиометрических количеств карбоната бария и окиси хрома (VI). Реакция вытеснения углекислого газа начинается при 451 °С (дери­ ватограмма XLV) и заканчивается при 842 °С.

104

Хромат бария должен отвечать требованиям, предъявляемым ГОСТ 4211—65 (содержание компонентов в %):

Молибдаты бария

Молибдат бария ВаМо04 — белый мелкокристаллический по­ рошок, нерастворимый в воде. Получается при обменных реакциях растворимых солей бария с молиб­ датами щелочных металлов или аммония:

жет быть получен продукт, содержащий большее количество окиси молибдена. Одним из таких соединений [260] является ВаМо20 7, плавящийся инконгруэнтно при 653 °С. Положение перитектической точки (рис. 45) отвечает содержанию 30,0 мол. % ВаМо04. Эвтек­ тическая смесь Мо03 и ВаМо20 7 содержит 25,0 мол.% ВаМо04 и плавится при 623 °С. Температура 1090 °С соответствует расплав­ лению смеси, содержащей 42,8 мол.% ВаМо04.

Молибдат бария может быть использован в качестве основы кри­ сталлов оптических квантовых генераторов [261], люминофоров [262] и в радиоэлектронике [263].

Метаборат бария

Метаборат бария Ва(В02)2 — белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. Борат бария кристаллизуется с двумя моле­ кулами воды. При нагревании плавится (160 °С) в своей кристалли­ зационной воде. Постепенно отдает обе молекулы воды лишь по достижении 408 °С (дериватограмма XLVI). При 628 °С слегка пла-