Natriumhydrid kemiske egenskaber. Natriumhydrid. Uddrag, der beskriver natriumhydrid
Foreningen af Svetsnnkh
Social
republikker
1 Den Europæiske Komité
USSR JSC foretog erhvervelser og opdagelser (53) UD K 546. 33 11 (088. 8) (72) Opfinderens forfatter
A.V. Dubrovin (71) Ansøger (54) METODE TIL FREMSTILLING AF NATRIUMHYDRID
Opfindelsen angår metalhydriders kemi, specifikt fremgangsmåder til fremstilling af alkalimetalhydrider, og kan anvendes til fremstilling af natriumhydrid - et effektivt reduktions- og hydrogeneringsmiddel anvendt i organisk syntese, til afkalkning af metaller i metallurgi og i andre felter.
Der er en kendt metode til fremstilling af natriumhydrid, som består i, at brint omsættes med metallisk natrium eller med natriumaeide, eller med natriumamid ved 300-400 C og tryk over atmosfærisk 1.
Denne metode tillader imidlertid ikke at opnå rent natriumhydrid på grund af dannelsen af et produktlag på overfladen af det indledende reagens, hvilket sænker hastigheden af den heterogene proces og forhindrer dens fuldstændige forekomst.
En kendt fremgangsmåde til fremstilling af hydridet
2 natrium fra grundstoffer ved 300-400 C og et hydrogentryk på 3 ati, som består i at indføre additiver i reaktionsblandingen for at forny metallets overflade. For eksempel anvendes reaktionsproduktet natriumhydrid (2) som et additiv.
Imidlertid udføres den kendte fremgangsmåde, ligesom alle fremgangsmåder til ikke-katalytisk hydrogenering af natrium med hydrogen, ved høje temperaturer og tryk, hvilket kræver høje energiomkostninger og udstyrsomkostninger.
Metoden nærmest den foreslåede med hensyn til teknisk essens og det opnåede resultat er en metode til fremstilling af natriumhydrid, som består i at opløse naphthalen i tetrahydrofuran, indføre metallisk natrium og tilføre brintgas ved 20 C og atmosfærisk tryk.
En organotitanforbindelse, for eksempel tetra3 90519 propoxytitanium, der tjener som en t33-katalysator, tilsættes dråbevis til blandingen.
Absorptionen af hydrogen med natriumopløsning sker langsomt (indenfor
1-3, 1-2 g produkt dannes). Under reaktionen reduceres titaniumkatalysatoren desuden af natrium og mister aktivitet, og dens nedbrydningsprodukter forurener natriumhydrid.
Tilstedeværelsen af titaniumforbindelser i den brugte opløsning komplicerer regenereringen af opløsningsmidlet og det aromatiske carbonhydrid.
Formålet med opfindelsen er at reducere processens varighed og øge renheden af natriumhydrid.
Målet opnås ved, at der ifølge metoden til fremstilling af natriumhydrid ved behandling af en natriumopløsning i et organisk opløsningsmiddel i nærværelse af et aromatisk kulbrinte med et hydrogenholdigt reagens, anvendes silan som et hydrogenholdigt reagens.
Som organiske opløsningsmidler anvendes en forbindelse valgt blandt følgende: tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethan, 1,3-dioxolan og som aromatiske carbonhydrider, naphthalen eller diphenyl.
Interaktionen mellem natrium og silan i nærvær af aromatiske carbonhydrider (naphthalen, diphenyl) og solvatiserende opløsningsmidler (tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethan, 1,3-dioxolan) i det første trin fører til metallering af silanen
SiH4 + Na = fSiH4Naf + O,SHg
Metalderivatet af silan i reaktionsblandingen er ustabilt og
40 nedbrydes til natriumhydrid og silylen
fSiHPa3 .= NaH +:SiHg
Natriumhydrid udfælder, mens silylen danner gasformige (disilan ved reaktion med silan)45 eller opløselige (ved lavmolekylær polymerisation eller ved inkorporering i et opløsningsmiddelmolekyle) produkter, som ikke forurener spalteproduktet.
Det er tilrådeligt at fremstille natriumforbindelser med aromatiske carbonhydrider opløselige i organiske opløsningsmidler i et molforhold mellem metal og carbonhydrid på 1:1 (naphthalen, diphenyl) eller 2:1 (antracen, phenanthren, etc.).
Et aromatisk carbonhydrid eller en blanding af carbonhydrider vælges med et antal benzoiske kerner på mindst to.
Der anvendes carbonhydrider med konjugerede og/eller kondenserede kerner, for eksempel biphenyl, naphthalen, anthracen, phenanthren samt deres derivater.
Natriumkoncentrationen i den oprindelige opløsning indeholdende et organisk opløsningsmiddel og et aromatisk carbonhydrid kan variere fra 0,1 g/l til fortrinsvis det maksimalt mulige. Anvendelsen af opløsninger med høj natriumkoncentration reducerer opløsningsmiddelforbruget og udstyrsomkostningerne pr. masseenhed af det resulterende produkt.
Det er tilrådeligt at indføre silan i vekselvirkning med en natriumopløsning i et molforhold mellem silan og metal på mindst 1:1. Med et mindre forhold er metalforbruget ufuldstændigt.
Som hydrogeneringsmiddel er det udover ren silan muligt at anvende silanholdige gasblandinger til udnyttelse af forskellige procesgasser. De anvendte gasblandinger må ikke indeholde komponenter, der reagerer kemisk med alkalimetallet, såsom hydrogenhalogenider og halogenosilaner. For at regulere processens hastighed fortyndes silan med brint, nitrogen, inerte gasser og gasformige methankulbrinter. De samme gasser bruges til at blæse silanrester ud fra Pbt °-apparatet
Processen udføres ved lave temperaturer, fra blandingens størkningstemperatur til opløsningsmidlets kogepunkt, ved stuetemperatur (hovedsagelig). Gastrykket i udstyret kan være lavere end atmosfærisk, lig med eller højere end atmosfærisk.
Overskydende silan, der forlader reaktoren, kan returneres til reaktoren til genbrug. Under laboratorieforhold er det tilrådeligt at bruge et strømningskredsløb, hvor silanen ved udløbet af reaktoren opløses ved enhver kendt metode, for eksempel hydrolyse på et vandet alkalimetalhydroxid.
Det ved syntesen dannede natriumhydrid (præcipitatet) kan f.eks. adskilles fra opløsningen på kendt måde. måler ved filtrering. Afslut. natriumhydrid med hensyn til det anvendte metal er tæt på kvantitativt. Mo90 6 ka opløsning af natriumhydrid. Præparatet vaskes med 50 ml absolut pentan og tørres
Påstand.
5 9051 brændt kan let genvindes og genbruges i syntese. For at gøre dette blæses den resterende silan ud af opløsningen med en inert gas, hvorefter der tilføres oxygen (luft), og det dannede siloxan-g bundfald filtreres. tilslutninger og rensning igen med inert gas. Regenereringsprocessen styres visuelt: Dannelsen af uopløselige siloxanforbindelser ledsages af misfarvning af den originale lyserøde opløsning.
Eksempel 1. I en kolbe med en kapacitet
0,5 l fyldes med 0,3 l absolut tetrahydrofuran og 5,75 g (45,0 mmol) 1B-naphthalen. Udstyret renses med rent nitrogen og tilsættes gasstrømmen
1,00 g (43,5 mmol) renset natriummetal. Blandingen omrøres indtil metallet opløses for
1 time, stop nitrogentilførslen og før 1,4 l (62 mmol) silan gennem bobleren i 10 minutter. En blanding af
Det bliver mørkegrønt, og der dannes et hvidt bundfald. Bundfaldet frafiltreres under nitrogen, vaskes
270 ml absolut diethylether og tørret i 20 minutter under en strøm af nitrogen. Temperaturen under hele syntesen var stuetemperatur (20 C). Lægemidlet ZV er et hvidt pulver, der er brandfarligt i luft og ved kontakt med vand. Udbytte 1,03 g (99.)°
Fundet, 4-Na 95,1, H 4,2.
Beregnet for NaOH, 4: Na 95,79, H 4,21.
(fotometri, farvet form - kiselsyremolybdinsyre) ikke npe" overstiger analysemetodens fejl og er lig med 0,13. Resultaterne af røntgenanalyse svarer til litteraturdataene for natriumhydrid (ASTM I 2-0809).
Eksempel 2. I en kolbe med en kapacitet
0,5 l sted 0,25 l absolut
1,2-dimethoxyethan og 5,83 g (45,0 mmol) dipheyl. Udstyret skylles med nitrogen, og 1,00 g (43,5 mmol) natrium tilsættes i gasstrømmen. Blandingen omrøres i 1 time, indtil der dannes en blågrøn opløsning, som afkøles til -40 C og silan fortyndet med nitrogen ledes ind i den (volumenforholdet mellem silan og nitrogen er
1:60) i 2 timer. Silanforbruget er 1,1 l (49 mmol). Blandingen filtreres for at adskille det hvide bundfald under en strøm af nitrogen. Udgangen er
1,02 r (98 baseret på metal).
Resultater. grundstofanalyse af lægemidlet svarer til dem, der er givet i eksempel 1. Siliciumindholdet i natriumhydrid er 0,23 og er inden for metodens nøjagtighed.
Eksempel 3. En opløsning af natrium-HHR-forbindelse med naphthalen fremstilles som beskrevet i eksemplet. 1, idet der i stedet for tetrahydrofuran anvendes et tilsvarende volumen 1,3-dioxolan.
En natriumopløsning opvarmet til 50°C ved hjælp af en sprayflaske til
Spray i 2 minutter på indervæggene af en 0,7 liters beholder indeholdende silan. I det øjeblik, hvor natriumopløsningen begynder at blive introduceret, ledes en silanstrøm gennem beholderen, der tjener som reaktor. Silanforbruget er 1,5 l (67 mmol). Blandingen af flydende og faste produkter strømmer ind i den nederste del af reaktoren på et filter, hvor målproduktet adskilles fra opløsningen.
Det resulterende natriumhydrid vaskes og tørres som beskrevet i eksemplet
Udbyttet af natriumhydrid i denne simulerede kontinuerlige processyntese er 1,00 g (963).
Resultaterne af elementær- og røntgenanalyse indikerer, at produktets renhed ikke er lavere end
Den foreliggende opfindelse tilvejebringer høj hastighed og fuldstændighed af reaktionen, en høj grad af produktrenhed og evnen til at implementere en kontinuerlig proces, som tillader forøgelse af processens produktivitet og forbedring af produktets kvalitet.
En fremgangsmåde til fremstilling af natriumhydrid ved at behandle en natriumopløsning i et organisk opløsningsmiddel i nærværelse af et aromatisk carbonhydrid med et hydrogenholdigt reagens, kendetegnet ved, at for at reducere processens varighed og reducere hyppigheden af produkt, anvendes silan som et hydrogenholdigt reagens.
2. Metode i henhold til ï. 1, kendetegnet ved, at en forbindelse valgt fra serien anvendes som organiske opløsningsmidler: tet905190
Udarbejdet af E. Zykova
Redaktør J. Veselovskaya Teknisk redaktør L. Pekar Korrekturlæser V. Butyaga
Ordre 271/33 Oplag 513 Abonnement
VNIIPI fra USSR State Committee for Opfindelser og Opdagelser
113035, Moskva, Zh-35, Raushskaya-dæmningen, 4/5
Filial af PPP "Patent", Uzhgorod, st. Proyktnaya, 4
7 ragidofuran, 1,2-dimethoxyethan, 1,3-dioxolan og som aromatiske carbonhydrider - naphthalen eller diphenyl
Før du forstår hvilke egenskaber natriumhydrid har, skal du vide hvad det er, hvor det bruges og hvor vigtigt det er. Ikke alle kan besvare disse spørgsmål, men uvidenhed om sådanne oplysninger betyder ikke, at dette stof er ubrugeligt. Ligesom andre natriumforbindelser bruges det aktivt i industrien.
Lad os prøve at forstå disse problemer og begynde måske med definitionen og beskrivelsen af denne forbindelse. Så natriumhydrid er et komplekst uorganisk stof med formlen NaH, et gråhvidt eller hvidt hygroskopisk pulver. Det opnås ved at reagere og blande hydrogengas og natriummetal i en inert væske. Dette stof bruges til carboxidation, alkylering og acylering af svage C-H-syrer. Som et resultat af denne forbindelses interaktion med vand opnås natriumhydroxid (natriumhydroxid).
Så nu direkte om egenskaberne af natriumhydrid. Først og fremmest er den neutral over for metaller, der er udsat for korrosion under standardforhold. Når du bruger dette stof, på trods af alle former for ridser, ruhed og defekter på den ydre overflade af metallet, er det jævnt fordelt og beskytter overfladen. Natriumhydrid anvendes bekvemt i mineralolie eller andre carbonhydrider i form af suspensioner. For at opnå dette kompleks er opvarmning til 100 grader nødvendig. Natriumhydrid smelter ved 800 grader Celsius, men dette sker kun under tryk.
Dette stof har ligesom calcium, titanium og zirconiumhydrid en gavnlig virkning på gummivulkanisater. I dem indføres det umiddelbart før vulkaniseringsprocessen i form af dispersioner i vaseline, paraffin eller mineralolie. Natriumhydrid ligner nogle af dets fysiske egenskaber, men dets produktion er lidt sværere og dyrere. Derfor er anvendelsesområdet for natriumhydrid bestemt af de unikke egenskaber, som kun denne natriumforbindelse besidder. Men de kemiske processer, der forekommer med deltagelse af natriumhydrid, varierer betydeligt.
Natriumhydrid bruges aktivt til at reducere titanium. Desuden, netop i de tilfælde, hvor restaurering er påkrævet i ret store mængder, det vil sige, vi taler om en industriel skala. Det er denne egenskab ved dette hydrid, der har fundet aktiv anvendelse i tung industri og bilindustrien. Natriumhydrid bruges også i metallurgi - i tilfælde hvor det er nødvendigt at isolere grupper af sjældne metaller fra forskellige forbindelser, der ikke kan isoleres med andre katalysatorer. Det er blevet aktivt brugt i andre sektorer af den nationale økonomi. Som det kan ses af alle ovenstående fakta, er natriumhydrid en ret vigtig kemisk forbindelse, der bruges aktivt i industriel produktion.
Nu et par ord om produktionen af natriumhydrid i industriel skala. Ved fremstilling af natriumhydrid efterlades en lille mængde af denne forbindelse i en tank, og smeltet natrium påføres dens overflade. Reservoiret - en vandret reaktor med periodisk virkning - er en beholder, inde i hvilken der er en propel med to blade. Dette design sikrer cirkulationen af materiale inde i reaktoren. Det er meget vigtigt at overvåge tilførslen af natrium og brint, da hvis proportionerne er forkerte, kan dette hydrid ende i væskefasen. Dette fænomen kan også opstå, når temperaturen er forkert (temperaturen stiger over den tilladte værdi).
Beskrivelse
Kvittering
texvc ikke fundet; Se matematik/README for opsætningshjælp.): \mathsf(2 Na + H_2 \longrightarrow 2\ NaH)
Ude af stand til at parse udtryk (eksekverbar fil texvc ikke fundet; Se matematik/README for opsætningshjælp.): \mathsf(2 Na + NaOH \longrightarrow Na_2O + NaH)
- Nedbrydning natriumamid.
Kemiske egenskaber
Ude af stand til at parse udtryk (eksekverbar fil texvc ikke fundet; Se matematik/README for opsætningshjælp.): \mathsf(NaH + H_2O \longrightarrow NaOH + H_2)
2. Nedbrydning ved udsættelse for høj varme vakuum :
Ude af stand til at parse udtryk (eksekverbar fil texvc ikke fundet; Se matematik/README for opsætningshjælp.): \mathsf(2NaH \longrightarrow 2\ Na + H_2)
Ansøgning
Natriumhydrid Ude af stand til at parse udtryk (eksekverbar fil texvc bruges til rengøring kirtel fra magnetit. I organisk kemi det bruges som kondenserings- og polymeriseringsmiddel. Løsning Ude af stand til at parse udtryk (eksekverbar fil texvc ikke fundet; Se matematik/README for opsætningshjælp.): NaH V natriumhydroxid bruges til at fjerne vægt fra ildfaste metaller og special stål.
Beskrivelse
Kvittering
- Opvarmning af natriummetal til 360-400 °C ved at lede brint:
- Nedbrydning af natriumamid.
Kemiske egenskaber
2. Nedbrydning under kraftig opvarmning i vakuum:
Ansøgning
Natriumhydrid bruges til at rense jern fra magnetit. I organisk kemi bruges det som et kondenserings- og polymeriseringsmiddel. Løsning i natriumhydroxid bruges til at fjerne kalk fra ildfaste metaller og specialstål.
Skriv en anmeldelse om artiklen "Natriumhydrid"
Noter
se også
| Dette er et udkast til en artikel om uorganisk stof. Du kan hjælpe projektet ved at tilføje til det. |
Uddrag, der beskriver natriumhydrid
Pierre vågnede sent den 3. september. Hans hoved smertede, kjolen, som han sov i uden at klæde sig af, tyngede hans krop, og i hans sjæl var der en vag bevidsthed om noget skammeligt, som var blevet begået dagen før; Det var en skammelig samtale i går med kaptajn Rambal.Klokken viste elleve, men det virkede særligt overskyet udenfor. Pierre rejste sig, gned sig i øjnene, og da han så pistolen med en udskåret stok, som Gerasim havde sat tilbage på skrivebordet, huskede Pierre, hvor han var, og hvad der lå foran ham netop den dag.
"Er jeg for sent ude? - tænkte Pierre. "Nej, han vil sandsynligvis gøre sit indtog i Moskva tidligst klokken tolv." Pierre lod sig ikke tænke på, hvad der lå foran ham, men havde travlt med at handle så hurtigt som muligt.
Efter at have rettet sin kjole på, tog Pierre pistolen i sine hænder og var ved at gå. Men så kom tanken for første gang til ham om, hvordan han, ikke i hans hånd, kunne bære dette våben ned ad gaden. Selv under en bred kaftan var det svært at skjule en stor pistol. Den kunne ikke placeres upåfaldende hverken bag et bælte eller under en armhule. Derudover var pistolen losset, og Pierre havde ikke tid til at lade den. "Det er lige meget, det er en dolk," sagde Pierre til sig selv, selvom han mere end én gang, mens han diskuterede opfyldelsen af sin hensigt, besluttede med sig selv, at studentens største fejl i 1809 var, at han ville dræbe Napoleon med en dolk . Men som om Pierres hovedmål ikke var at udføre sin påtænkte opgave, men at vise sig selv, at han ikke gav afkald på sin hensigt og gjorde alt for at opfylde den, tog Pierre hastigt den, han havde købt fra Sukharev Tower sammen med pistol en stump, takket dolk i en grøn skede og gemte den under sin vest.
Efter at have spændt kaftanen i bælte og trukket hatten ned, forsøgte Pierre ikke at larme og ikke at møde kaptajnen, gik hen ad korridoren og gik ud på gaden.
Ilden, som han havde kigget så ligegyldigt på natten før, var vokset markant natten over. Moskva brændte allerede fra forskellige sider. Karetny Ryad, Zamoskvorechye, Gostiny Dvor, Povarskaya, pramme på Moskva-floden og træmarkedet nær Dorogomilovsky-broen brændte på samme tid.
Pierres vej gik gennem gyderne til Povarskaja og derfra til Arbat, til Skt. Nicholas Åbenbaringen, med hvem han for længst i sin fantasi havde bestemt stedet, hvor hans gerning skulle udføres. De fleste af husene havde låste porte og skodder. Gaderne og stræderne var øde. Luften lugtede af brænding og røg. Af og til stødte vi på russere med ængstelige frygtsomme ansigter og franskmænd med et ikke-bymæssigt lejrudseende, der gik midt i gaderne. De så begge overrasket på Pierre. Ud over hans store højde og tykkelse, foruden det mærkelige, dystert koncentrerede og smertefulde udtryk i ansigtet og hele figuren, så russerne nøje på Pierre, fordi de ikke forstod, hvilken klasse denne mand kunne tilhøre. Franskmændene fulgte ham med deres øjne overrasket, især fordi Pierre, væmmet af alle de andre russere, der så på franskmændene i frygt eller nysgerrighed, ikke var opmærksom på dem. Ved porten til et hus stoppede tre franskmænd, som forklarede noget til russiske mennesker, som ikke forstod dem, Pierre og spurgte, om han kunne fransk?
