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

вится и начинает разлагаться. Однако процесс разложения не за­ канчивается и при 1000 °С.

Получают борат бария конверсией водорастворимых солей бария боратами щелочных металлов.

Выпускаемый промышленностью метаборат бария («чистый») дол­

Сурьманат бария

Сурьманат бария — белый с сероватым оттенком порошок, почти нерастворимый в воде. Получается при прокаливании сте­ хиометрических количеств карбоната бария с окисью сурьмы. Про­ цесс полностью заканчивается при температуре около 991 °С (дериватограмма XLVII).

Метацирконат бария

Метацирконат бария BaZr03 — белый с сероватым оттенком порошок, нерастворимый в воде и неорганических кислотах. При нагревании с серной кислотой в присутствии сульфата аммония разлагается. Получают [264] прокаливанием эквимолекулярной смеси карбоната бария с Zr(OH)4 при 1100°С:

ВаС03 + Zr(OH)4 = BaZr03 + С02 + 2Н20

С целью снижения температуры образования цирконата вместо карбоната пользуются гидроокисью бария [265]:

Ва(ОН)2 -f- Zr02 = BaZr03 + Н20

Цирконат бария получается также при прокаливании эквимо­ лекулярной смеси карбоната бария с двуокисью циркония:

Согласно техническим требованиям МРТУ 6-09-28—62 цирконат бария реактивной квалификации марки «ч» должен содержать 49—56% окиси бария и не более 0,015% железа. Молекулярное соотношение ВаО : Zr02 должно быть в пределах 1,0 ± 0,2%.

106

Церат бария

Церат бария ВаСе03 представляет собой серый порошок, почти нерастворимый в воде. Получается при прокаливании эквимолеку­ лярных количеств карбоната бария и окиси церия. Реакция пол­ ностью заканчивается лишь при температуре около 1114 °С (дериватограмма XLVIII).

Метателлурат бария

Метателлурат бария ВаТе04 — аморфный порошок. Получают при взаимодействии гидроокиси бария с теллуровой кислотой:

Ва(ОН)2 -f Н6Те06 = ВаТе04 + 4Н20

Метателлурат получают прокаливанием тетрагидроортотеллурата бария. При нагревании до 180—400 °С он отдает две молекулы воды

Метаниобат бария Ba(NbOs)2 — белый аморфный порошок плот­ ностью 4,55 г/см3. При нагревании до высоких температур, особенно в вакууме, разлагается с выделением металлического ниобия [2711.

Метаниобат бария получают сплавлением окиси ниобия (V) с гидроокисью бария по реакции

Ва(ОН)2 + Nb20 5 = Ba(Nb03)2 + Н20

Он может быть получен также конверсией солей бария метаниобатами щелочных металлов:

ВаС12 + 2NaNb03 = Bq(Nb03)2 + 2NaCl

Установлено [272] наличие пяти бинарных соединений с соотно­ шением ВаО : Nb20 5, равным 5 :2 ; 1 : 1; 6 : 7; 3 : 5; 1 :3 . Изучено

[273] взаимодействие смеси 6ВаС03 + Nb20 5 (рис. 46). Ниобаты мо­ гут быть применены в электрокерамической промышленности.

Германат бария

Германат бария BaGe03 представляет собой аморфный порошок белого или светло-желтого цвета, нерастворимый в воде. Получают германат бария прокаливанием эквимолекулярной смеси карбоната бария с окисью германия при температуре выше 1000 °С по реак­ ции

ВаС03 + GeOa = BaGe03 + СОа

Рентгенографическими исследованиями установлено [274], что при спекании исходной смеси образуются германаты бария следую­ щих составов: Ba2Ge03, BaGe04 и BaGeOs.

Рис. 46. Кривые изменения массы образцов состава 6BaC03+N b20 5 при изотермическом нагревании:

Ферраты, алюминаты и кобальтаты бария

Эти соединения представляют собой аморфные порошки, нерас­ творимые в воде. Получают их прокаливанием смеси карбоната ба­ рия с окислами железа, алюминия и кобальта. Реакция между карбонататом бария и окисью железа начинается при 600 °С и закан­ чивается полностью с образованием соединения Ba0-Fe20 3 при тем­ пературе 1080 °С (дериватограмма IL). Процесс между карбона­ том бария и двуокисью алюминия начинается при 639 °С и заканчи­ вается по достижении температуры 1100°С (дериватограмма L). Начало реакции между карбонатом бария и двуокисью кобальта отмечено при 814 °С. Реакция заканчивается при температуре выше 1080 °С (дериватограмма LI). Изучено [275] влияние примесей окис­ лов титана, циркония и других на магнитные свойства бариево­ стронциевого феррита. Кобальтит бария получают прокаливанием эквимолекулярной смеси карбоната бария с окисью кобальта при температуре до 1100°С.

Гексацианоферрат (II) бария (железистосинеродистый барий) Ba2Fe(CN)6-6H20 представляет собой светло-желтые кристаллы, малорастворимые в воде. Из водных растворов кристаллизуется с

108

шестью молекулами кристаллизационной воды. При 121 °С теряет три, при 142 °С две последующие молекулы воды. Последнюю моле­ кулу кристаллизационной воды начинает терять при 182 °С, а при температуре около 220 °С полностью обезвоживается (дериватограмма L1I). Нагревание безводного продукта сопровождается сложны­ ми экзо- и эндотермическими процессами.

Выпускаемый промышленностью продукт должен содержать не менее 92—95% основного вещества и не более 0,01—0,02% хлори­ дов. Продукт не должен быть щелочным (МРТУ 6-09-2229—65).

Получают железистосинеродистый барий обменной реакцией хлорида бария с соответствующими солями щелочноземельных металлов:

2ВаС12 + K4Fe(CN)6 = Ba2Fe(CN)6 + 4КС1

Осаждающиеся кристаллы промывают водой от хлоридов и су­ шат.

лы с двадцатью молекулами кристаллизационной воды. При поте­ ре части кристаллизационной воды приобретает желтый цвет. Хо­ рошо растворяется в воде, не растворяется в этиловом спирте. На воздухе продукт выветривается. Водные растворы имеют желтозеленый цвет.

При нагревании до 150 °С теряет все молекулы кристаллизацион­

Дитионат бария кристаллизуется из собственных водных раство­ ров с двумя молекулами кристаллизационной воды. Кристаллы устойчивы на воздухе. Получают обменной реакцией дитионата марганца с гидроокисью бария в водной среде по уравнению

MnS2Oe + Ва(ОН)2 = BaS20 6 + Мп(ОН)2

Полученные растворы отфильтровывают от гидроокиси марган­ ца, после чего для погашения избыточной щелочности в фильтрат барботируют углекислый газ. Растворы фильтруют повторно и вы­ деляют из них кристаллы двухводного дитионата бария.

Согласно МРТУ 6-09-2563—65 дитионат бария («чистый»), при­ меняющийся для получения монокристаллов, должен отвечать сле­

109

Тетрацианоплатинат бария

Тетрацианоплатинат бария (платинистосинеродистый барий) представляет собой лимонно-желтые кристаллы плотностью 2,09 г/см3. С повышением температуры растворимость в воде увели­ чивается. Кристаллизуется из водных растворов с четырьмя моле­ кулами кристаллизационной воды. При хранении над серной кисло­ той или при нагревании до 100 °С теряет две молекулы кристалли­ зационной воды. Обезвоживается полностью при 150 °С. Под дейст­ вием рентгеновских лучей флюоресцирует желто-зеленым светом.

Получают из платинохлористоводородной кислоты, гидроокиси бария, синильной кислоты и сернистого газа по реакции

H2PtCl6 + 4HCN + 5Ва(ОН)2 + S02 = BaPt(CN)4 + ЗВаС12 + BaS04 + 8Н30

В водный раствор H2PtCle, Ва(ОН)2 и HCN пропускают серни­ стый ангидрид до полного обесцвечивания смеси. Выпавший в оса­ док сульфат бария отфильтровывают. Фильтрат упаривают. При охлаждении выделяется платинистосинеродистый барий, трудно­ растворимый в присутствии хлорида бария.

По другому способу для производства платинистосинеродистого бария применяют углекислый барий. Готовят суспензию карбоната бария в платинохлористоводородной кислоте и вносят ее в горячую синильную кислоту. При этом протекает следующая реакция:

H2PtCl6 + 4ВаСОа + 4HCN = BaPt(CN)4 + ЗВаС12 + 4С02 + ЗН20 + V20 2

Фосфовольфрамат бария

Фосфовольфрамат бария 3Ba0-24W03-P20 5-nH20 представляет собой белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. Согласно МРТУ 6-09-2157—65 продукт должен содержать 89,2— 91,2% окиси вольфрама, 6,5—8,5% окиси бария и 1,8—2,8% фос­ форного ангидрида. Потери при прокаливании продукта не должны превышать 11%.

Получают продукт прокаливанием смеси, содержащей в опреде­ ленных соотношениях карбонат бария, вольфрамовую и фосфорную кислоты, или же смешением гидроокиси бария со смесью фосфорной и вольфрамовой кислот.

Роданид бария

Роданид бария Ba(CNS)2-2Н20 кристаллизуется из собственных водных растворов в виде белых кристаллов, расплывающихся в воздухе. В промышленности продукт получают обменной реакцией роданидов щелочных металлов или аммония с хлоридом бария по схеме

ВаС12 + 2NaCNS = BalCNS), + 2NaCl

ПО

Согласно МРТУ 6-09-1992—64 к качеству роданида бария реак­ тивной квалификации предъявляются следующие требования (со­ держание компонентов в %):

Фосфаты бария

Наиболее распространенными в промышленности фосфорнокис­ лыми солями бария являются одно- и двузамещенный фосфорно­ кислый барий и фосфат бария.

Барий фосфорнокислый однозамещенный Ва(Н2Р 0 4)2 представ­ ляет собой белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. Растворяется в кислотах. Получается при нейтрализации ортофосфорной кислоты гидратом окиси бария. При нагревании до

должен отвечать следующим требованиям (содержание компонен­

Ш