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

Г л а в а VIII

БАРИЕВЫЕ СОЛИ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ

Формиат бария

Формиат бария (муравьинокислый барий) Ва(НСОО)2 представляет собой белое с голубым оттенком кристаллическое вещество, раство­ римое в воде:

При нагревании до температуры около 300 °С вещество плавится и начинает разлагаться с выделением тепла и образованием окиси бария (дериватограмма LVI). Согласно МРТУ 6-09-1271—64 выпу­ скаемый промышленностью продукт должен содержать не менее 99% основного вещества, не более 0,05% нерастворимых в воде ве­ ществ, 0,02% хлоридов, 0,004% железа, 0,001 % тяжелых металлов сероводородной группы.

Получают муравьинокислый барий обработкой водорастворимых солей бария суравьиной кислотой или солями щелочноземельных металлов по следующим реакциям:

BaS + 2НСООН = Ва(НСОО)2 + H2S

ВаС12 + 2HCOONa = Ва(НСОО)2 + 2NaCl

Ва(ОН)2 -f 2НСООН = Ва(НСОО)2 + 2Н20

Образующийся продукт кристаллизуют из растворов. Кристал­ лы отмывают от примесей.

Оксалат бария

Оксалат бария (щавелевокислый барий) Ва(С00)г-2Н20 кри­ сталлизуется из его водных растворов в виде мелких кристаллов белого цвета с одной молекулой кристаллизационной воды. Хоро­ шо растворим в соляной и азотной кислотах и кипящей уксусной

кислоте.

Растворимость оксалата бария характеризуется следующими данными:

ИЗ-

Ацетат бария получают обменной реакцией водо- и кислоторас­ творимых соединений бария с уксусной кислотой или ее солями ще­ лочных металлов по следующей схеме:

ВаС03 + 2СН3СООН = Ва(СН3СОО)2 + С02 + Н20 BaS + 2СН3СООН = Ва(СН3СОО)2 + H2S BaCl2 + 2СН3СООК = Ва(СН3СОО)2 + 2КС1

Ва(ОН)2 + 2СН3СООН = Ва(СН3СОО)2 + 2Н20

Бензоат бария

Бензойнокислый барий Ва(СвН5СОО)2-2Н20 — белые кристал­ лы в виде чешуек, плохо растворимых в воде. Хорошо растворяется в уксусной кислоте. Кристаллизуется обычно с двумя молекулами кристаллизационной воды, но может и с одной и с шестью молеку­ лами воды.

При нагревании до температуры около 100 °С обезвоживается, а начиная с 446 °С разлагается с выделением тепла. При более вы­ соких температурах процесс разложения протекает с поглощением тепла (ступенчато) и не заканчивается даже при 1000 °С (дериватограмма LVII).

Согласно МРТУ 6-09-3378—67 бензойнокислый барий реактивной квалификации («чистый») должен содержать не менее 98% основного вещества и не более 0,05% нерастворимых в уксусной кислоте ве­ ществ.

Получают бензойнокислый барий обменной реакцией бензойной кислоты с гидроокисью бария:

Ва(ОН)2 + 2С6Н5СООН = Ва(С6Н5СОО)2 + 2Н20

Цитрат бария

Цитрат бария (лимоннокислый барий) Ва(С6Н70 7)2 представляет собой белые мелкие кристаллы, получающиеся при обработке гидро­ окиси бария лимонной кислотой:

Ва(ОН)2 + 2С6Н80 7 • Н20 = Ва(С6Н70,)2 + ЗН20

При нагревании ступенчато разлагается с образованием карбо­ ната бария. Процесс полностью заканчивается при 790 °С (дериватограмма LVIII). Труднорастворим в воде.

Барий-железо—оксалат (III)

Барий-железо — оксалат (III) Ba3[Fe(COO)6]2-пН20 — зелено­ вато-желтый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. Растворяется в соляной кислоте. Согласно МРТУ 6-09-1731—64 должен содержать не менее 8,2% железа и не более 39% С20 4. Моле­ кулярное отношение С20 4 : Fe должно быть в пределах 3,0 ± 0,2.

115

Карбамат бария:

Карбамат бария BalO(CO)NH2]2 представляет собой белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок, плохо раствори­ мый в воде. Получают путем двойного разложения растворов солей бария в жидком аммиаке. При нагревании до температуры около 740 °С разлагается с образованием карбоната бария [278].

Сукцинат бария

Сукцинат бария (янтарнокислый барий) получают обработкой гидроокиси бария янтарной кислотой:

Ва(ОН)2 + 2СН2СООН = Ва(СН2СОО)2 + 2НгО|

Белые безводные кристаллы, плохо растворимые в воде, при, нагревании примерно до 540 °С начинают разлагаться с выделением тепла, что связано с горением выделяющейся окиси углерода. Начи­ ная с 600 °С процесс разложения протекает постепенно с выделением углекислоты (дериватограмма LIX).

Растворимость янтарнокислого бария приведена ниже:

Тартрат бария (виннокислый барий) ВаС4Н4Ов — белые кри­ сталлы, плохо растворимые в воде (при 37,5 °С растворяется 0,034 г соли в 100 мл воды). При нагревании примерно до 270 °С начинается бурное разложение с выделением некоторого количества окиси углерода. Процесс разложения проходит в три стадии и заканчи­ вается полностью при 678 °С. Получается ВаС4Н40 6 при реакции гидроокиси бария с винной кислотой.

Кислый тартрат бария Ва(С4Н5Ов)2 — белый мелкокристалличе­ ский порошок, плохо растворимый в воде. Получается при смеше­ нии раствора гидроокиси бария с виннокаменной кислотой. При на­ гревании до температуры около 250 °С начинает разлагаться (сту­ пенчато). Процесс заканчивается при 838 °С полным переходом ис­ ходного продукта в карбонат бария.

Бородитартрат бария

Бородитартрат бария 5ВаО-В20 8-4С4Н40 8-ЮНаО представляет собой [279] белый кристаллический порошок плотностью 2,21 г/см3. Получают его прибавлением аммиачного раствора смеси винной и борной кислот к раствору хлористого бария. Продукт сушат при

116

110 °С до постоянного веса. При нагревании бородит артрата бария

.до температуры около 330 °С он начинает разлагаться с выделением большого количества тепла (рис. 47).

Хлорантранилат бария

Бариевая соль хлор-

.антраниловой к и с л о т ы ВаСвС1г0 4 • ЗН20 — красно­ коричневый порошок, нерас­ творимый в обычно применя­ емых растворителях. Полу­ чают его при нагревании смеси гидроокиси бария с хлораниловой кислотой.

Согласно МРТУ 6-09-774- —63 продукт реактивной квалификации («чистый»)должен содержать не менее 98 % основного вещества (четырех­ водного). Потери при про­ каливании не должны пре­ вышать 14 % .

Рис. 47. Термограмма бородитартрата бария.

Лактат бария

Лактат бария (молочнокислый барий) ВаС4Н1'0О6 • 6Н20 пред­ ставляет собой белый кристаллический порошок, плохо раствори­ мый в воде. Получается при смешении растворов гидроокиси бария и молочной кислоты. При нагревании примерно до 140 °С обезво­ живается. Разлагается ступенчато, вначале с выделением окиси углерода, а затем его двуокиси. Процесс разложения заканчивается полностью при 935 °С образованием окиси бария (дериватограм-

ма LX).

растворимые в воде. При нагревании примерно до 135 °С плавится в своей кристаллизационной воде. Полностью обезвоживается при температуре около 250 °С. По достижении 321 °С разлагается с вы­ делением большого количества тепла, после чего, начиная с 468 °С разлагается ступенчато. Процесс разложения с образованием окиси бария не заканчивается даже при 1000 °С (дериватограмма LXI).

Пропионат бария

Пропионат бария Ва(СН3 — СН2 — С00)2-Н20 — белый с жел­ товатым или сероватым оттенком кристаллический порошок, рас­

117

творимый в воде. Получается при обработке гидроокиси бария пропионовой кислотой. Кристаллизуется с одной молекулой кристалли­ зационной воды. Согласно МРТУ 6-09-1273—64 продукт должен содержать не менее 93% основного вещества (одноводного). Поте­ ри при прокаливании не должны превышать 6,6%.

Растворимость пропионовокислого бария приведена ниже:

литную пасту желтого цвета, нерастворимую в воде. При нагревании примерно до 125 °С плавится в своей кристаллизационной воде. Обезвоживается полностью при 160 °С. По достижении 173 °С начи­ нает разлагаться с выделением тепла; до 498 °С процесс разложения протекает медленно. При температуре около 613°С начинается по­ следняя ступень разложения, которая заканчивается примерно при 853 °С образованием окиси бария (дериватограмма LX11).

Глутарат бария

Бариевая соль глутаровой кислоты Ва(С4Н70 2С 00)2-пН20 — бесцветные или белые кристаллы, нерастворимые в воде. Нагрева­ ние примерно до 92 °С приводит к потере кристаллизационной воды. При температуре около 220 °С начинает разлагаться ступенчато. Процесс не заканчивается полностью даже при 1000 °С. Получают глутаровокислый барий обработкой гидроокиси бария глутаровой кислотой.

Стеарат бария

Бариевая соль стеариновой кислоты Ва|СН3(СН2)16СОО)2 пред­ ставляет собой белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. При нагревании примерно до 128 °С плавится, а по достиже­ нии 170 °С начинает медленно разлагаться. Около 450 °С вторично плавится, разлагаясь с выделением тепла. Приблизительно при 500 °С плавится третий раз и при температуре около 604 °С пол­ ностью превращается в карбонат бария.

Стеарат бария пслучают взаимодействием водных растворов гидроокиси бария с раствором стеариновой кислоты в эфире при pH, равном 2,5—3,0. Полученный осадок стеариновокислого бария пеомывают эфиром до pH промывных растворов, равным 7, после чйго сушат при 100—110°С.

Родизонат бария

Родизонат бария ВаС6Ов — бурый кристаллический порошок, нерастворимый в воде. При нагревании до температуры около 112 °С, плавясь, разлагается. Процесс разложения протекает сту­

118