RU2286948C1 - Especially pure arsenic acid production process - Google Patents
Especially pure arsenic acid production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286948C1 RU2286948C1 RU2005114300/15A RU2005114300A RU2286948C1 RU 2286948 C1 RU2286948 C1 RU 2286948C1 RU 2005114300/15 A RU2005114300/15 A RU 2005114300/15A RU 2005114300 A RU2005114300 A RU 2005114300A RU 2286948 C1 RU2286948 C1 RU 2286948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic acid
- arsenic
- acid
- hydrogen peroxide
- solution
- Prior art date
Links
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N Arsenic acid Chemical compound O[As](O)(O)=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 229940000488 arsenic acid Drugs 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- -1 alkyl arsenites Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 8
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(chloromethyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCl)=CC=CC2=C1CCl HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N arsenous acid Chemical class O[As](O)O GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- JEMGLEPMXOIVNS-UHFFFAOYSA-N arsenic copper Chemical compound [Cu].[As] JEMGLEPMXOIVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- BUZKVHDUZDJKHI-UHFFFAOYSA-N triethyl arsorite Chemical compound CCO[As](OCC)OCC BUZKVHDUZDJKHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical class [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N arsenite(1-) Chemical compound O[As](O)[O-] AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000223 arsonoyl group Chemical group [H][As](*)(*)=O 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- BATFUWDLGDPNDC-UHFFFAOYSA-N tripropyl arsorite Chemical compound CCCO[As](OCCC)OCCC BATFUWDLGDPNDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению особочистой мышьяковой кислоты.The invention relates to chemical technology, in particular to the production of especially pure arsenic acid.
Известны несколько способов получения мышьяковой кислоты, так, в работе [1] описаны два способа получения, основанные на взаимодействии элементного мышьяка или триоксида мышьяка с азотной кислотой.Several methods for producing arsenic acid are known, for example, in [1] two methods of preparation are described based on the interaction of elemental arsenic or arsenic trioxide with nitric acid.
Реакции протекают очень бурно с образованием газообразных продуктов, их ведение сопряжено с определенными технологическими трудностями, например трудности с очисткой отходящих газов от мышьяка. Получение мышьяковой кислоты по реакции (2) дает смесь кислот и окислов мышьяка: H3AsO4, H4AsO7, HAsO3 и As2O5, выделить из этой смеси мышьяковую кислоту весьма проблематично. Способ подразумевает использование предварительно очищенных до соответствующей квалификации чистоты исходных веществ - как элементного мышьяка, так и триоксида мышьяка.Reactions proceed very rapidly with the formation of gaseous products, their management is associated with certain technological difficulties, for example, difficulties with the purification of exhaust gases from arsenic. Obtaining arsenic acid by reaction (2) gives a mixture of arsenic acids and oxides: H 3 AsO 4 , H 4 AsO 7 , HAsO 3 and As 2 O 5 ; it is very difficult to isolate arsenic acid from this mixture. The method involves the use of pre-purified to the appropriate qualification purity of the starting materials - both elemental arsenic and arsenic trioxide.
Согласно патенту [2] мышьяковую кислоту получают в анодной камере электролизера путем электролитического окисления суспензии оксида мышьяка (III). Недостатком этого способа является наличие в электролите посторонних ионов, полная очистка от которых затруднена. Способ требует повышенных энергетических затрат и ориентирован на получение технической мышьяковой кислоты.According to the patent [2], arsenic acid is obtained in the anode chamber of the electrolyzer by electrolytic oxidation of a suspension of arsenic (III) oxide. The disadvantage of this method is the presence in the electrolyte of extraneous ions, the complete cleaning of which is difficult. The method requires increased energy costs and is focused on obtaining technical arsenic acid.
Авторы работы [3] получали мышьяковую кислоту электрохимическим окислением водной суспензии триоксида мышьяка в кислой среде (соляная кислота). В данном случае также проблематично получение чистой мышьяковой кислоты, так как трудно избавиться от примесей хлора и других элементов. Способ также требует больших энергетических затрат. Для исходного твердого триоксида мышьяка необходима предварительная очистка. Используемые для такой очистки твердых веществ сублимационные методы являются применительно к этому веществу весьма неудобными в технологическом отношении и малоэффективными по сравнению с ректификацией жидких веществ.The authors of [3] obtained arsenic acid by electrochemical oxidation of an aqueous suspension of arsenic trioxide in an acidic medium (hydrochloric acid). In this case, it is also problematic to obtain pure arsenic acid, since it is difficult to get rid of impurities of chlorine and other elements. The method also requires high energy costs. Initial solid arsenic trioxide requires preliminary purification. The sublimation methods used for such purification of solids are technologically inconvenient and ineffective in comparison with rectification of liquid substances.
В патенте [4] авторами описан способ, основанный на взаимодействии триоксида мышьяка с водой и кислородом в присутствии азотной кислоты и катализатора йода или иодида калия. Процесс ведут в автоклаве при температуре 70-100°С и давлении кислорода 1,5-15 атм. Процесс технологически и аппаратурно сложен и не позволяет получить чистую мышьяковую кислоту.In the patent [4], the authors describe a method based on the interaction of arsenic trioxide with water and oxygen in the presence of nitric acid and a catalyst of iodine or potassium iodide. The process is carried out in an autoclave at a temperature of 70-100 ° C and an oxygen pressure of 1.5-15 atm. The process is technologically and apparatusally complex and does not allow to obtain pure arsenic acid.
Известен способ получения мышьяковой кислоты [5] окислением неочищенного сульфида мышьяка азотной кислотой.A known method of producing arsenic acid [5] by oxidation of the crude arsenic sulfide with nitric acid.
Авторы патента [6] предлагают способ, основанный на выщелачивании мышьяка раствором сульфата меди и мышьяка с последующим восстановлением газами, содержащими SO2.The authors of the patent [6] propose a method based on leaching of arsenic with a solution of copper sulfate and arsenic, followed by reduction with gases containing SO 2 .
В работе [7] описан способ получения мышьяковой кислоты, основанный на выщелачивании медно-мышьяковистого шлама раствором пероксида водорода в присутствии элементарной серы. Процесс ведут при температуре 60-70°С в течение 2-3 часов.[7] described a method for producing arsenic acid based on the leaching of copper-arsenic sludge with a solution of hydrogen peroxide in the presence of elemental sulfur. The process is carried out at a temperature of 60-70 ° C for 2-3 hours.
Способы, изложенные в работах [5, 6, 7], ориентированы на получение мышьяковой кислоты технического качества и также не позволяют получить чистую мышьяковую кислоту, к тому же процессы растянуты во времени и осложнены использованием газообразных реагентов.The methods described in [5, 6, 7] are focused on obtaining arsenic acid of technical quality and also do not allow obtaining pure arsenic acid, moreover, the processes are time-consuming and complicated by the use of gaseous reagents.
Таким образом, вышеизложенные способы получения мышьяковой кислоты обладают рядом недостатков:Thus, the above methods for producing arsenic acid have several disadvantages:
- сложное аппаратурное оформление [3], необходимость ведения процесса в автоклаве под давление кислорода;- complex hardware design [3], the need for a process in an autoclave under oxygen pressure;
- способы [1, 2, 3, 5, 6] предполагают получение или использование газообразных реагентов (O2, NO, SO2), что создает дополнительные трудности ведения процесса, требуют сложного герметичного оборудования и дополнительных технологических мероприятий по очистке отходящих газов от мышьяка;- the methods [1, 2, 3, 5, 6] involve the production or use of gaseous reagents (O 2 , NO, SO 2 ), which creates additional difficulties in the process, require complex sealed equipment and additional technological measures for the purification of exhaust gases from arsenic ;
- полученная мышьяковая кислота в работах [5, 6, 7] будет заведомо загрязнена примесями металлов и серы, содержащихся в медно-мышьяковом шламе.- arsenic acid obtained in [5, 6, 7] will be deliberately contaminated with impurities of metals and sulfur contained in copper-arsenic sludge.
Авторами [8] описан способ, основанный на окислении триоксида мышьяка азотной кислотой в присутствии катализатора галогенидов калия или натрия. Процесс ведут в автоклаве при температуре 70-100°С в атмосфере кислорода под давлением 1,5-15 атм в течение 4 часов.The authors of [8] described a method based on the oxidation of arsenic trioxide with nitric acid in the presence of a potassium or sodium halide catalyst. The process is carried out in an autoclave at a temperature of 70-100 ° C in an oxygen atmosphere under a pressure of 1.5-15 atm for 4 hours.
Известны работы [9, 10, 11], основанные на окислении высших алифатических триалкиларсенитов (RO)3As (R-C5H11, изо-С6Н11 или С6Н13) перекисью водорода до соответствующих триалкиларсенатов. Отходы производства цветных и драгоценных металлов сначала обрабатывают соответствующим алифатическим спиртом (С5-С6) при температуре его кипения и в присутствии концентрированной серной кислоты (в течение 8 часов) с последующим окислением полученного продукта перекисью водорода. Однако указанные триалкиларсениты и триалкиларсенаты обладают высокими температурами кипения и для их очистки требуется высоковакуумная ректификация. Получение из них мышьяковой кислоты затруднено из-за плохой растворимости их в воде и малой скорости гидролиза.Known works [9, 10, 11], based on the oxidation of higher aliphatic trialkyl arsenites (RO) 3 As (RC 5 H 11 , iso-C 6 H 11 or C 6 H 13 ) with hydrogen peroxide to the corresponding trialkyl arsenates. Wastes from the production of non-ferrous and precious metals are first treated with the corresponding aliphatic alcohol (C 5 -C 6 ) at its boiling point and in the presence of concentrated sulfuric acid (for 8 hours), followed by oxidation of the resulting product with hydrogen peroxide. However, these trialkylarsenites and trialkylarsenates have high boiling points and high vacuum rectification is required for their purification. Obtaining arsenic acid from them is difficult due to their poor solubility in water and the low rate of hydrolysis.
Основным недостатком всех вышеперечисленных способов является невозможность получения чистой мышьяковой кислоты.The main disadvantage of all of the above methods is the inability to obtain pure arsenic acid.
Наиболее близким к описываемому способу получения мышьяковой кислоты (прототип) является способ, описанный в работе [10].Closest to the described method for producing arsenic acid (prototype) is the method described in [10].
Целью данного изобретения является разработка способа получения особочистой мышьяковой кислоты.The aim of this invention is to develop a method for producing pure arsenic acid.
Сущность предлагаемого способа получения мышьяковой кислоты особочистой заключается в том, что для ее получения используется жидкофазная реакция с применением в качестве мышьяксодержащего реагента чистого низшего триалкиларсенита (триметил-, триэтил- и трипропиларсенита). В качестве окислителя и одновременно гидролизующего агента используют водный раствор перекиси водорода.The essence of the proposed method for the preparation of arsenic acid is especially pure is that a liquid-phase reaction using pure lower trialkyl arsenite (trimethyl-, triethyl- and tripropylarsenite) as an arsenic-containing reagent is used. An aqueous solution of hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent and simultaneously a hydrolyzing agent.
В отличие от высших триалкиларсенитов, содержащих 5-6 атомов углерода, низшие триалкиларсениты, содержащие 1-3 атома углерода, могут быть легко очищены методом ректификации [12] до квалификации "ОСЧ". Промышленная перекись водорода [13] позволяет использовать ее для получения реактивов "ОСЧ" без дополнительной очистки.Unlike higher trialkyl arsenites containing 5-6 carbon atoms, lower trialkyl arsenites containing 1-3 carbon atoms can be easily purified by distillation [12] to the qualification of “OSH”. Industrial hydrogen peroxide [13] makes it possible to use it for the preparation of “OSH” reagents without additional purification.
В отличие от [10] предлагаемый способ получения мышьяковой кислоты прост в исполнении, протекает при атмосферном давлении и невысоких температурах 10 ÷ 50°С и позволяет получать сразу особочистую мышьяковую кислоту.In contrast to [10], the proposed method for producing arsenic acid is simple to perform, proceeds at atmospheric pressure and low temperatures of 10 ÷ 50 ° C and allows you to immediately get especially pure arsenic acid.
Процесс описывается следующей схемой:The process is described by the following scheme:
(RO)3Asжидк+Н2O2*4,4Н2O раствор→H3AsO4*2,4H2O раствор+3ROH*H2O раствор,(RO) 3 As liquid + H 2 O 2 * 4,4H 2 O solution → H 3 AsO 4 * 2,4H 2 O solution + 3ROH * H 2 O solution,
где R=CH3, С2Н5, С3Н7.where R = CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 .
Мольное соотношение реагентов составляет (RO)3As:H2O2=1:(1,01÷3).The molar ratio of the reactants is (RO) 3 As: H 2 O 2 = 1: (1.01 ÷ 3).
Соотношение реагентов менее 1:1,01 не гарантирует полноты окисления триалкиларсенитов, а соотношение реагента более 1:3 не целесообразно из-за большого расхода перекиси водорода и ее накопления в зоне реакции, что влечет дополнительные технологические мероприятия для ее удаления из реакционной массы.A reagent ratio of less than 1: 1.01 does not guarantee complete oxidation of trialkyl arsenites, and a reagent ratio of more than 1: 3 is not advisable due to the high consumption of hydrogen peroxide and its accumulation in the reaction zone, which entails additional technological measures for its removal from the reaction mass.
Оптимальной температурой окисления с одновременным гидролизом триалкиларсенитов водным раствором перекиси водорода является температура в интервале 10÷50°С (лучше 20±5°С). Ведение процесса при более низких (ниже +10°С) температурах технологически нецелесообразно. Проведение процесса при температуре выше 50°С также нецелесообразно, так как возникают дополнительные технологические трудности регулирования процесса окисления.The optimum oxidation temperature with the simultaneous hydrolysis of trialkylarsenites with an aqueous solution of hydrogen peroxide is a temperature in the range of 10 ÷ 50 ° C (preferably 20 ± 5 ° C). The process at lower (below + 10 ° C) temperatures technologically impractical. The process at temperatures above 50 ° C is also impractical, as there are additional technological difficulties in regulating the oxidation process.
Температуру в зоне реакции поддерживают скоростью подачи в реактор триалкиларсенита к раствору перекиси водорода.The temperature in the reaction zone is maintained by the feed rate of the trialkylarsenite to the hydrogen peroxide solution in the reactor.
Реакция протекает мгновенно с образованием одного целевого продукта - мышьяковой кислоты. Технологический процесс легко управляем, реакция протекает спокойно и до конца. Время завершения реакции регламентируется только временем смешения реагентов. Примеси в виде воды и спирта легко удаляются от мышьяковой кислоты в ходе фракционной отгонки продуктов реакции. Оставшийся в реакторе водный раствор мышьяковой кислоты упаривают под вакуумом до получения сиропообразного концентрата, содержащего 80-90% мышьяковой кислоты. Время процесса определяется временем отпарки спирта и затем воды.The reaction proceeds instantly with the formation of one target product - arsenic acid. The technological process is easily controlled, the reaction proceeds calmly and to the end. The reaction completion time is regulated only by the mixing time of the reagents. Impurities in the form of water and alcohol are easily removed from arsenic acid during fractional distillation of the reaction products. The aqueous solution of arsenic acid remaining in the reactor is evaporated in vacuo to obtain a syrupy concentrate containing 80-90% arsenic acid. The process time is determined by the time the alcohol and then water are stripped off.
Пример 1Example 1
В реактор загружают 48,37 г чистой перекиси водорода с концентрацией 32% и добавляют 54 мл чистой воды в расчете на получение кристаллогидрата мышьяковой кислоты и для связывания этилового спирта, включают перемешивание. Содержимое реактора охлаждают холодной водой до температуры 20°С, после чего в реактор к раствору перекиси водорода из капельной воронки дозируют 31,9 г триэтиларсенита с такой скоростью, чтобы температура реакционной среды не повышалась выше 20°С. Полученный в реакторе раствор мышьяковой кислоты концентрируют, отгоняя из реактора спирт с водой при атмосферном давлении и температуре 95±5°С. Затем подключают вакуум и упаривают оставшийся в реакторе раствор мышьяковой кислоты до сиропообразного состояния.48.37 g of pure hydrogen peroxide with a concentration of 32% are loaded into the reactor and 54 ml of pure water are added, calculated on the production of arsenic acid crystalline hydrate and for the binding of ethyl alcohol, they include stirring. The contents of the reactor are cooled with cold water to a temperature of 20 ° C, after which 31.9 g of triethylarsenite are metered into the reactor to a solution of hydrogen peroxide from a dropping funnel so that the temperature of the reaction medium does not rise above 20 ° C. The arsenic acid solution obtained in the reactor is concentrated by distilling alcohol from the reactor with water at atmospheric pressure and a temperature of 95 ± 5 ° C. Then the vacuum is connected and the arsenic acid solution remaining in the reactor is evaporated to a syrupy state.
Полученный сиропообразный концентрат в количестве 25,17 г содержал 85,8 мас.% мышьяковой кислоты.The resulting syrupy concentrate in an amount of 25.17 g contained 85.8 wt.% Arsenic acid.
Пример 2Example 2
В реактор загружают 82,2 г 15% раствора перекиси водорода (количество воды в растворе достаточно для образования кристаллогидрата мышьяковой кислоты и связывания этилового спирта), включают перемешивание, содержимое реактора охлаждают до температуры 20°С и из капельной воронки дозируют 25,8 г триэтиларсенита, поддерживая температуру в зоне реакции на уровне 20°С. Соотношение реагентов (С2Н5)3As:H2O2=1:3. Полученный в реакторе раствор мышьяковой кислоты концентрируют, отгоняя спирт и воду, получая сиропообразный концентрат в количестве 20,48 г с содержанием 85,0 мас.% мышьяковой кислоты82.2 g of a 15% hydrogen peroxide solution are loaded into the reactor (the amount of water in the solution is sufficient for the formation of arsenic acid crystalline hydrate and ethanol binding), they include stirring, the contents of the reactor are cooled to a temperature of 20 ° C and 25.8 g of triethylarsenite are metered from a dropping funnel while maintaining the temperature in the reaction zone at 20 ° C. The ratio of reagents (C 2 H 5 ) 3 As: H 2 O 2 = 1: 3. The arsenic acid solution obtained in the reactor was concentrated by distilling off alcohol and water to obtain a syrupy concentrate in an amount of 20.48 g with a content of 85.0 wt.% Arsenic acid
Пример 3Example 3
В реактор загружают 21,4 г 32% раствора перекиси водорода, приливают 60,0 г дистиллированной воды, включают перемешивание, содержимое реактора охлаждают до температуры 20°С и из капельной воронки дозируют 41,0 г триэтиларсенита, поддерживая температуру в зоне реакции на уровне 20°С. Соотношение реагентов (C2H5)3As:H2O2=1:1,01. Полученный в реакторе раствор мышьяковой кислоты концентрируют, отгоняя спирт и воду, получая сиропообразный концентрат в количестве 31,9 г с содержанием 86,6 мас.% мышьяковой кислоты.21.4 g of a 32% hydrogen peroxide solution are charged into the reactor, 60.0 g of distilled water are added, stirring is included, the contents of the reactor are cooled to a temperature of 20 ° C, and 41.0 g of triethylarsenite are metered from a dropping funnel, maintaining the temperature in the reaction zone at a level 20 ° C. The ratio of reagents (C 2 H 5 ) 3 As: H 2 O 2 = 1: 1.01. The arsenic acid solution obtained in the reactor was concentrated by distilling off alcohol and water to obtain a syrup-like concentrate in an amount of 31.9 g containing 86.6 wt.% Arsenic acid.
Пример 4Example 4
Синтез проводится, как в примере 2, но при температуре 10°С. Время реагирования при этом увеличивается в 2-3 раза.The synthesis is carried out, as in example 2, but at a temperature of 10 ° C. The response time increases by a factor of 2–3.
Пример 5Example 5
Синтез проводится, как в примере 3, но при температуре 50°С. Время реакции несколько сокращается, но охлаждение реакционного узла должно быть более интенсивным.The synthesis is carried out, as in example 3, but at a temperature of 50 ° C. The reaction time is slightly reduced, but the cooling of the reaction unit should be more intense.
Концентрация мышьяковой кислоты в концентрате может колебаться в пределах 80÷90 мас.%. Выход мышьяковой кислоты почти количественный.The concentration of arsenic acid in the concentrate can range from 80 ÷ 90 wt.%. The yield of arsenic acid is almost quantitative.
Спектральный анализ полученной мышьяковой кислоты показал наличие примесей металлов (Fe, Ni, Cr, Cu, СО, Mn) не более (1÷5)·10-6 мас.% каждого.Spectral analysis of the obtained arsenic acid showed the presence of metal impurities (Fe, Ni, Cr, Cu, CO, Mn) not more than (1 ÷ 5) · 10 -6 wt.% Each.
Таким образом, использование предлагаемого нами способа позволяет в одну не очень сложную жидкофазную стадию при низких температурах ~20°С с большим выходом целевого продукта получить особочистую мышьяковую кислоту, которую можно использовать для получения чистых мышьяксодержащих соединений.Thus, the use of our proposed method allows one to obtain especially pure arsenic acid, which can be used to obtain pure arsenic-containing compounds, in one not very complex liquid-phase stage at low temperatures of ~ 20 ° C with a large yield of the target product.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Корякин Ю.В., Ангелов И.М. / Чистые химические вещества. М., "Химия", 1974.1. Koryakin Yu.V., Angelov I.M. / Pure chemicals. M., "Chemistry", 1974.
2. Патент Японии №9174, 1960.2. Japan Patent No. 9174, 1960.
3. Патент России №2124692, опубл. 27.06.2003.3. Patent of Russia No. 2124692, publ. 06/27/2003.
4. Патент Великобритании №2113194, опубл. 03.08.83, кл. С 01 G 28/00.4. British Patent No. 2113194, publ. 08/03/83, cl. C 01 G 28/00.
5. Заявка Японии №55-75923, опубл. 24.07.80, кл. С 01 G 28/00;5. Japanese application No. 55-75923, publ. 07.24.80, cl. C 01 G 28/00;
РЖ Химия, 1981. 19Л104П.RZh Chemistry, 1981. 19L104P.
6. Заявка Японии №59-128216, опубл. 24.07.84, кл. С 01 G 28/02;6. Application of Japan No. 59-128216, publ. 07.24.84, cl. C 01 G 28/02;
РЖ Химия 1985, 14Л121П.RZh Chemistry 1985, 14L121P.
7. Патент Казахстана №2053201, опубл. 27.01.96, кл. С 01 G 28/00.7. Patent of Kazakhstan No. 2053201, publ. 01/27/96, cl. C 01 G 28/00.
8. Патент США №4769230, опубл. 27.09.84. кл. С 01 G 28/00.8. US Patent No. 4769230, publ. 09/27/84. class C 01 G 28/00.
9. Авторское свидетельство СССР №1021167, опубл. 26.10.81, кл. С 01 G 28/00.9. USSR Copyright Certificate No. 1021167, publ. 10.26.81, class C 01 G 28/00.
10. Авторское свидетельство СССР №981226, опубл. 15.12.82, кл. С 01 G 28/00.10. USSR Copyright Certificate No. 981226, publ. 12/15/82, cl. C 01 G 28/00.
11. Авторское свидетельство СССР №1058888, опубл. 07.12.83, кл. С 01 G 28/00.11. Copyright certificate of the USSR No. 1058888, publ. 12/07/83, cl. C 01 G 28/00.
12. Гринберг Е.Е., Омиадзе А.П., Габисиани Г.Г., Красавин В.П., Ефремов А.А. // Высокочистые вещества. 1987. №2, с.83-90.12. Greenberg E.E., Omiadze A.P., Gabisiani G.G., Krasavin V.P., Efremov A.A. // Highly pure substances. 1987. No. 2, p. 83-90.
13. ГОСТ 10929-76 / Водорода перекись.13. GOST 10929-76 / Hydrogen peroxide.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114300/15A RU2286948C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Especially pure arsenic acid production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114300/15A RU2286948C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Especially pure arsenic acid production process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2286948C1 true RU2286948C1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37500787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114300/15A RU2286948C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Especially pure arsenic acid production process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2286948C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2375309C1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-12-10 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Method of producing arsenic acid |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1650593A1 (en) * | 1988-09-20 | 1991-05-23 | Производственное объединение "Грузгорнохимпром" | Method for obtaining arsenic acid |
-
2005
- 2005-05-11 RU RU2005114300/15A patent/RU2286948C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1650593A1 (en) * | 1988-09-20 | 1991-05-23 | Производственное объединение "Грузгорнохимпром" | Method for obtaining arsenic acid |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2375309C1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-12-10 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Method of producing arsenic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190270701A1 (en) | Solvent-free alkane sulfonation | |
| JPS58110435A (en) | Manufacture of ferric potassium | |
| US11718524B2 (en) | Method for manufacturing sulfur tetrafluoride | |
| US4260494A (en) | Method of purifying aqueous solutions of metal hydroxides | |
| RU2286948C1 (en) | Especially pure arsenic acid production process | |
| JP2017137221A (en) | Recovery method of hydrofluoric acid and nitric acid | |
| US4655827A (en) | Process for the reduction of fluorides of silicon, titanium, zirconium or uranium | |
| RU2203983C2 (en) | Process of electrochemical winning of hydrogen arsenide | |
| US3515515A (en) | Process of reducing phosphorus content of sludge obtained as a byproduct of phosphorus manufacture | |
| JP5378205B2 (en) | Electrochemical preparation method of halogenated carbonyl group-containing compound | |
| RU2323879C2 (en) | Method to manufacture salts of dodecahydro-closo-dodecaboric acid | |
| EP3145863B1 (en) | Method for producing borazane | |
| US4207300A (en) | Process for the preparation of orthophosphorous acid and phosphine | |
| JP4913649B2 (en) | Method for producing pentavalent arsenic-containing liquid | |
| EP0249648B1 (en) | Process for purifying allyl alcohol | |
| US3443893A (en) | Recovery of copper and cyanide values from cuprous cyanides | |
| RU2779983C1 (en) | Method for obtaining 4h-selenopyrilium salts | |
| JP6330064B1 (en) | Method for producing hydroiodic acid and method for producing aqueous metal iodide solution | |
| US1125086A (en) | Making arsenic acid and arsenical compounds. | |
| US3252753A (en) | Process for preparing manganese carbonyl hydride | |
| US2793937A (en) | Process for producing chromyl chloride | |
| US4990325A (en) | Process for synthesis of beryllium chloride dietherate | |
| SU865786A1 (en) | Method of phosphorus extraction from slime | |
| US3803294A (en) | Process for the production of sodium cyanate | |
| US20090274604A1 (en) | Production Method of High Purity Silver Tetrafluoroborate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080512 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100810 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120512 |