SU854877A1 - Способ получени монофторфосфатов щелочноземельных металлов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОФТОРФОСФАТОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

I

Изобретеиие относитс  к способам получени  Монофторфосфатов щелочноземельных металлов, используемых в качестве шихтных компонентов при производстве оптических стекол и в зубоврачебной технике в качестве противокариозных компонентов в различных средствах профилактики зубов.

Известен способ получени  монофторфосфатов щелочных и щелочноземельных металлов путем термического разложени  смеси кислых фосфатов соответствующих металлов и фторида или бифторида аммони  l ,

Недостатком этого способа  вл етс  необходимость осуществлени  прокалки смеси, привод щей к образованию спека. Это вызывает необходимость в трудоемкой операции по его измельчению и помолу, что в сво очередь неизбежно приводит к загр знению продукта аппаратурными примес ми , что  вл етс  соверщенно недопустимым в св зи с использованием монофторфосфатов в качестве шихтных компонентов в оптическом стекловарении .

Известен также способ получени  монофторфосфатов щелочноземельных металлов, заключающийс  в осуществлении обменной реакции между растворами соли щелочноземельного металла, например хлористого кальци , и раствором монофторфосфата.натри , вз тых в

10 стехиометрических соотнощени х. Осаждение осуществл ют ступенчато при добавлении сначала раствора хлорида кальци  в количестве 15% от общего объема в растворе монофторфосфата

Claims (3)

15 натри . Плохо растворимую аморфную фазу, образующуюс  сразу, отдел ют фильтрацией. Добавление остатка хлорида кальци  в фильтрат позвол ет получить кристаллический моно20 фторфосфат кальци . Соль промьшают лесколько раз декантацией в минимальном количестве дистиллированной воды-ДО-отсутстви  ионов С в промьш3 иой воде и затем сушат в вакуумэксикаторе над безводным хлоридом кальци  При этом выход продукта 902 2. Однако может быть получен и боле высокий выход (96,2%) при высаливании осадка спиртом, но при этом чистота конечного продукта (содержани основного компонента) 75% З. Недостатком этого способа  вл етс  сравнительно невысокий выход целевого продукта, вследствие использовани  низких концентраций исходньк веществ, низкое качество целевого продукта вследствие проведени  процесса при комнатной температ ре , что приводит к гидролизу монофт фосфата натри . Цель изобретени  - увеличение вы хода продукта, повышение его чистоты и упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  те что согласно способу получени  моно фтррфосфатов щелочноземельных метал лов, заключающемус  во взаимодействии в водной среде при моно фторфосфата щелочного металла, вз . того с избытком 5-10% к стехиометри и растворимой соли щелочноземельного металла с последующим осаждени ем в среде органического высаливате л , в качестве которого используют ацетон, который берут в соотнощенин 1:1,95-2,05 по отношению к объему растворов исходных веществ, с дальнейшей промывкой и сушкой полученно го продукта. Дл  оптимального проведени  процесса выбирают высаливатель - ацетон , как наиболее эффективный, при использовании которого наблюдаетс  максимальный выход продукта (98-99% Применение i в качестве высаливателей таких органических соединений, как спирт, изопропанол, .диметилформапид дает выход 90-97%. Дл  оптимального проведени  реакции осаждени  монофторфосфата берут ацетон в соотношении 1:1,95-2,05 к общему объему растворов исходных смесей. Расход ацетона, вз того в соотношении менее, чем 1:1,95, не обеспечивает полноты высаливани  продук та, а соотношение ацетона к объему исходного раствора более чем 1:2,05 не Приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта. Дл  оптимального проведени  процесса бе рут исходные реагенты - азотнокисла 7 сЬль: монофторфосфат натри  в соотношении 1 :,1 .р5т1,10. При более низком избытке , чем 5J от стехиометрии наблюдаетс  более низкий выход продукта. Избыток 10% от стехиометрии обеспечивает высокий выход продукта, а повышение избытка свыше 10% ведет к расходу , не повыша  существенно выход продукта. Проведение процесса осаждени  монофторфосфата щелочноземельного металла при 0-5 С обеспечивает протекание реакции без гидролиза, понижение температуры ниже 0°С нецелесообразно ввиду трудности ведени  реакции, при проведении реакции при температуре выше снижаетс  чистота продукта. Предлагаемый способ позвол ет . увеличить выход продукта до 99,599 ,9% повысить его чистоту (содержание основного вещества 99,5-99,8%) и упростить пооцесс за счет исключени  стадии вакуумной сушки. Пример 1. Берут 50 мл Ш раствора кальци  азотнокислого (что соответствует 23,6 г Са (NOj), ), охлажденного до и 52,5 мл 2М, охлажденного до 5°С раствора натри  монофторфосфорнокислого, что соответствует 15,12 г F, т.е. в 5%-ном избытке к стехиометрическому отношению. Реакцию обмена провод т при . В качестве высаливател  используют 199,9 мл ацетона, что в 1,95 раза больше объема исходного раствбра, что соответствует соотношению 1:1,95. В результате обменной реакции выпадают в осадок кристаллы гидрата монофторфосфата CaPQ,-F2H50, которые пpo aIвaют в минимальном количестве воды и ацетона и сушат на воздухе . Выход готового продукта 17,26 г, т.е. 99,2% от теоретического количества . П ,р и м е р 2. Берут 50 мл охлажденного до 3°С 2М раствора кальци  азотнокислого, что соответствует 23,4 г Са (N03)2.Н.О, и постепенно приливают к 54 МП 2М охлажденному до раствору монофторфосфата натри , что соответствует 15,55 г Na,.j,POjF, т.е. берут в 8%-ном избытке к стехиометрии. Температуру проведени  реакции поддерживают равной , Растворенный в воде моно фторфосфат кальци  высаливают 215,25мл ацетона, т.е. вз того в соотношении 1:2,05. В осадок выпадают кристаллы , которые тщательно промывают в минимальном количестве дистиллированной воды и ацетоне и сушат на воздухе. Ацетон быстро улетучиваетс . Выход осадка СаРО,F «ZHjO 17,31 г, т.е. 99,5% от теоретического количества. Пример 3. Аналогично примерам 1 и 2, только берут в 10%-ном избытке, а реакцию ведут при ОС. Высаливатель - ацетон берут в количестве 210 мл, т,е. в соотношении 1:2. Выход продукта 17,38 г, 99,9% от теоретического со держани . Из примеров видно, что применение исходных растворов с избытком монофторфосфата натри  510% и высаливател  - ацетона в коли честве 195-205% по отношению к исходному объему способствует повьшению выхода продукта за счет более высокого содержани  целевого соединени , а проведение реакции при пониженных температурах преп тствует протеканию гидролиза, что способств ет получению чистого монофторфосфата .. Формула изобретёнр:  1. Способ получени  монофторфосфатов щелочноземельных металлов путем взаимодействи  в водной среде монофторфосфата щелочного металла и растворимой соли щелочноземельного металла с последующим оса здением в среде органического высаливател  ,.промывкой и сушкой полученного продукта, отличающийс   тем, что, с целью увеличени  выхода продукта, повышени  его чистоты и упрощени  процесса, монофторфосфат щелочного металла берут с избытком 5-10% к стехиометрии, а в качестве органического высаливател  используют ацетон и процесс ведут при температуре 0-5 С. 2. Способ по п. I, отличающийс  тем, что ацетон берут в соотношении 1:1,95-2,05 по отношению к объему растворов исходных веществ. Источники информации, прин тые во внима1ше при экспертизе 1.Кузьменков М.И., Печковский . Мартьгкчик С.П. Способ получени  монофторфосфатов щелочных и щелочноземельных металлов.

2.Авторское свидетельство СССР 512171, кл. С 01 В 25/26, 1976.

3.Tl.Anier. Chem. Soc., 1956, 78, № 7, с. 4262-4363 (прототип).