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14481-29-9/水合亞鐵氰化銨的用途及制備

背景及概述[1]

氰化物是黃金工業的重要浸金溶劑,大部分黃金生產企業采用氰化法,而黃金行業所涉及到的各種氰化物均屬無機氰化物。無機氰化物中的亞鐵氰化鹽是電極材料、涂料、催化劑等重要原料,主要可用作鋼鐵工業的滲碳劑,以提高鋼鐵制件的表面硬度;用作氧化助劑,使精元棉布染色逐步進行,保持染色質量。醫藥工業可用其作凝聚劑,能達到理想的除雜工藝,提高藥品質量。顏料工業用作生產顏料鐵藍的主要原料,化學工業用作除鐵劑等,因此亞鐵氰化鹽具有巨大的應用前景。亞鐵氰化鹽用途相當廣泛,但低的溶解度卻限制了其用途進一步的發展。例如K4[Fe(CN)6]•3H2O和Na2[Fe(CN)6]•10H2O的溶解度都僅為33.7g在100g的水中,遠遠無法滿足其在電池儲能方面的應用。

亞鐵氰化銨,屬于亞鐵氰化鹽的一種,由亞鐵氰離子與銨根離子絡合而成,具有非常優良的溶解度,因銨根離子的水解使得溶劑為堿性,促進了亞鐵氰化鹽的溶解,從而使其在運用上更為廣泛。除了可運用在墨水、安全紙張、燃料、動物伺料和抗結塊劑等,還可以用于防止植物變色病,具有非常大的市場運用。盡管亞鐵氰化銨具有良好的溶解度,可運用于各方面,但由于其合成過程復雜,產物純度難以提高和缺乏詳細系統的研究體系,難以工業化,導致其價格在市場上居高不下。

如由謝高陽等主編的《無機化學叢書》第九卷的鐵系中對亞鐵氰離子的介紹較為簡潔,在亞鐵氰離子的合成上一句話概括:其鉀鹽與氯化氫在乙醚中反應即可,或鉀鹽水溶液與濃鹽酸反應即可;但是這兩種方法得到的亞鐵氰化銨的產率和純度均不高,因亞鐵氰化鉀不溶于乙醚,反應難以完全,乙醚和濃鹽酸皆具有強揮發性,且濃鹽酸具有強的腐蝕性,故此法運用上,具有一定的危險性和毒害性,難以大規模生產。因此,提供一種能夠用適應于工業化生產的亞鐵氰化銨的制備方法是目前需要解決的問題。水合亞鐵氰化銨為亞鐵氰化銨的水合物。

制備[1]

一種水合亞鐵氰化銨的制備方法:

步驟1:中間體亞鐵氰離子的合成步驟:

(1)稱取原料亞鐵氰化鉀(126.7g,0.3mol)加入1000mL干燥的雙口圓底燒瓶中。

(2)用量筒量取乙醚(無水,100mL)加入到雙口圓底燒瓶中。

(3)用量筒量取去離子水(300mL)加入到雙口圓底燒瓶中。

(4)室溫下攪拌10min,然后置于低溫反應器中,保持低溫,緩慢加入25%氯化氫水溶液(204.4mL,1.4mol),15℃反應20min。待反應完全后,有大量固體析出,減壓抽濾,水洗3遍,得到白色粉末狀產物(即中間體亞鐵氰離子)77g,收率95%,純度98%。

步驟2)水合亞鐵氰化銨產物的合成步驟:

(1)將中間體亞鐵氰離子(77g,0.285mol)置于1000mL干燥的雙口圓底燒瓶中。

(2)用量筒量取乙醇(無水,100mL)加入到雙口圓底燒瓶中。

(3)用量筒量取去離子水(200mL)加入到雙口圓底燒瓶中。

(4)室溫下攪拌10min,然后置于低溫反應器中,保持15℃,緩慢加入25%氨水溶液(196mL,1.4mol),低溫反應1.0h。待反應完全后,逐步加入乙醇,去除乳白液,反應混合液底部積累出一層黃色油狀物,經分液漏斗處理,收集黃色油狀物,加入過量乙醇,大量淺黃綠色固體析出,減壓抽濾,乙醇洗3遍,得到淺黃綠色晶狀物,即為產品水合亞鐵氰化銨(100g,0.280mol),收率98%,純度98%。

主要參考資料

[1] CN201710673488.8一種亞鐵氰化銨水合物的制備方法

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