Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
91,04
91,11 100
237
239 244,8 267,6 300
LiClO4 3H2O + + LiClO4 H2O
LiClO4 H2O
LiClO4-H2O + + LiClO4
LiClO4 LiClO4
* Тройная точка.
Перхлорат лития гигроскопичен. При 25 °С и относительной влажности 40% он поглощает за 1 ч0,1% воды [76], при дальнейшем хранении на влажном воздухе расплывается.
Перхлорат лития может быть получен электрохимическим окислением хлората лития [149]. Электролиз проводят при плотности тока 2 кА/м2 и температуре более 20 0C. Возможно также прямое окисление хлорида лития до перхлората без стадии промежуточного выделения хлората лития [150].
Предложено много вариантов получения перхлората лития через хлорную кислоту или ее соли.
Перхлорат лития можно получать действием хлорной кислоты на гидроокись, карбонат или хлорид лития с отгонкой образующейся при этом HCl при нагревании реакционной смеси.
Таблица 8-14. Совместная растворимость LiClO4 и NaCl [5]
Концентрация, г/іOO г H2O
LiClO
NaCl
Твердая фаза
Концентрация, г/100 г H2O
LiClO4
NaCl
Твердая фаза
О
30,39 49,89
51,42 52,83 56,13
• О
47,53 68,86
68,83 69,14 72,32
При 200C 35,87 j
26,92 22,02
NaCl
NaCl + + LiClO4 3H2O
LiClO4 •3H2O
23,38 19,18
14,66 6,76 О
NaCl
NaCl + + LiClO4 3H2O
LiClO4 ¦3H2O
О
36,83 63,15 92,56
90,78 90,4 93,8
О
30,52 66,74
107,7
133,5
129,2 126,4 126,2
При 37,12 26,49 21,22 16,56
60 0C
NaCl
NaCl + + LiClO4 3H2O
LiClO4 •3H2O
NaCl
NaCl + + LiClO4 •3H2O
LiClO4-ЗН,0
При воздействии гидроокиси или карбоната лития на перхлорат аммония можно получить чистый перхлорат лития [151]. Для удаления аммиака реакцию между перхлоратом аммония и LiOH ведут при 150—250 0G, при проведении реакции с карбонатом лития, температура поддерживается на уровне 250—300 °С.
Предложена также обменная реакция между перхлоратом натрия и^хлоридом лития, смешиваемыми в стехиометрическом соотношении
Таблица 8-15* Растворимость KClO4 в воде |5]
Температура, °С
Плот-
Растворимость KClO4
Температура, °С
Плот-
Растворимость KClO4
ность, г/см*
г/100 г H2O
ность,
г/CM8
вес. %
г/100 г H2O
0
1,005
0,75
0,76
75
1,036
10,36
10
——
1,05
1,06
80
11,8
15
1,0076
1,33
1,35
90
15
20
1,0085
1,65
1,67_
100
1,0681
18,2
25
1,0096
2,03
2,07
120
25
30
2,5
2,57
140
-
32,5
40
3,6
3,74
180
46
50
1,017
4,9
5,15
200
и — -
52,5
60
6,8
7,3
225
60
70
9,2
10,1
250
67
265
-
70
11,56
13,4
17,7
22,25
33,3
48,1
85,2
110,5 150 203 233
Таблица 8-16- Совместная растворимость KGlO4 и NaCl [153]
Плот- -
Концентрация г/100 г Н»0
Твердая
Плот-
Концентрация г/100 г H1O
Твердая фаза
ность, г/смэ
KClO4
NaCl
фаза
ность, г/см*
KClO4
NaCl
і
При 00C
При 75 °С
1,005
0,76
0
KClO4
1,036
11,55
0
1,214
1,01
35t86
KClO4 +
1,207
9,32
41,47
+ NaCl
1,209
0
35,9'
NaCl
1,176
0.
37,9
Пр
и 25 0C
При 1000C
1,013
2,07
0
KClO4
1,068
22,2
0
1,207
2,22
35,73
KClO4 +
1,116
19,75
10,44?
+ NaCl
1,153.
17,6
20,75}
1,198
0
36,3
NaCl
1,19
15,92
30,81 J
Пр
и 500C
*
1,216
14,51
38,37
1,017
4,95
0
KClO4
1,205
4,5
36,52
KClO4 +
1,201
11,99
62,99)
-
+ NaCl
1,183
54
38,87 \
1,185
0
36,8
NaCl
1,164
0
40 J
KClO4 KClO4 + + NaCl NaCl
KClO4
KClO4 + + NaCl NaCl .
NaCl
[152]. Продукты реакции перхлорат лития и хлорид натрия — разделяются дробной кристаллизацией.
Перхлорат калия плохо растворим в воде. В табл. 8-15 приведена растворимость KClO4 в воде и в табл. 8-16 совместная растворимость перхлората калия и хлорида натрия.
NaCl
Раствор NaCIO3
KCIO4
Маточник /3 $J2 Tf lb $
Рис. 8-14. Принципиальная схема производства перхлората калия обменным методом:
1 — приемник растворов NaClO3; 2 — каскад перхлоратных электролизеров 3 — сборник растворов - NaClO4
4, 11 — кристаллизаторы KClO4
5, 12 — центрифуги для кристаллов KClO4; 6 — аппарат для выпарки маточников первой кристаллизации; 7 — центрифуга для NaCl; 8 — растворитель KCl; 9 — растворитель
KClO4; 20 — фильтр раствора KClO4; 13 — сушка. -
Перхлорат калия может быть получен электрохимическим окислением [154]. Вследствие очень малой растворимости производство его электролизом хлорида или хлората калия связано с образованием твердой фазы в электролизерах.
Обычно перхлорат калия получают обменным разложением перхлората натрия с хлоридом калия.
' NaClO4+KCl = К ClO4+NaCl
(8.29)
ЧіУЬ
Процесс проводят при повышенной температуре таким образом, |гтобы перхлорат калия оставался в растворе, а значительная часть бразовавшегося хлорида натрия выпадала в осадок. После отде-ения NaCl растворы охлаждают и отфильтровывают кристаллы |щерхлората калия, которые далее подвергаются сушке. Хлорид ратрия после промывки может быть возвращен на производство Хлората ^натрия, аналогично тому, как это делается в производстве IsTH4ClO4.
