Способ получения соли мора (аммоний-железо (II) сульфата)

(51) 01 1/24 (2012.01) 25 1/00 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ получения неорганического соединения - соли Мора(аммоний-железосульфата). Задачей данного изобретения является разработка способа получения соли Мора. Электролиз проводят в электролизере объемом 150 мл при комнатной температуре, электродные пространства не разделяют. В качестве электродов применяют железную пластинку и титановую проволоку, электролитом служит раствор серной кислоты, с концентрацией 100 г/л. Электроды поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц при различных плотностях тока, на железном электроде 50-300 А/м 2 и на втором титановом электроде 25-75 кА/м 2. После электролиза к электролиту добавляют раствор сульфата аммония. В результате образуется двойная соль сульфата аммония и железа , т.е. соль Мора.(72) Баешов Абдуали Баешович Абижанова Динара Аширалиевна Конурбаев Абибулла Ережепович Нурдиллаева Раушан Нурдиллаевна Жубаныс Мадина Канжигитовна(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛИ МОРА Изобретение относится к области химии, в частности,к электрохимическим способам получения неорганического соединения - соли Мора(аммоний-железосульфата). Соль Мора применяется в медицине, а гак же используется в аналитической химии как восстановитель. Направлений по применению данного вещества достаточно много. По существующему способу /Карякин Ю.В.,Ангелов И.И. Чистые химические вещества, М. Химия, 1974 - 406 с./ соль Мора получают прямым синтезом из компонентов сульфата железаи сульфата аммония. Сущность способа заключается в следующем растворяют отдельно сульфат железа- 472 и сульфат аммония - (4)24 в воде. Оба раствора нагревают до 60-70 С, сливают вместе в фарфоровую чашку и, подкислив,концентрированной серной кислотой, охлаждают при непрерывном перемешивании. Выпавшие кристаллы соли Мора отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 50-ным раствором этилового спирта, отжимают между листами фильтровальной бумаги и сушат. Основными недостатками известного способа являются 1. В качестве исходного железосодержащего реагента применяют сульфат железа , который является неустойчивым на воздухе соединением(достаточно легко окисляется кислородом воздуха и в этой связи требует особых условий хранения) и дорогостоящим, дефицитным веществом. 2. Синтез осуществляется при высокой температуре (60-70 С). Перечисленные недостатки являются существенными, так как они в целом удорожают процесс получения соли Мора. Задачей данного изобретения является разработка способа получения соли Мора. Техническим результатом предлагаемого изобретения является удешевление процесса синтеза соли Мора. Технический результат достигается способом получения соли Мора путем электролиза под действием переменного тока с промышленной частотой 50 Гц с использованием железного и титанового электродов при оптимальных плотностях тока в растворе серной кислоты без разделения электродных пространств при комнатной температуре. Сущность способа заключается в том, что при поляризации пары электродов железо-титан в сернокислом растворе промышленным переменным током в анодном периоде переменного тока железо окисляется с образованием двухвалентных ионов(1), которые в приэлектродном пространстве соединяются с сульфат-ионами с последущим образованием сульфата железа (2)(2) При этом титановый электрод находится в катодном полупериоде и на нем происходит разряд ионов водорода. В том случае, когда железный электрод находится в катодном полупериоде переменного тока, титановый электрод находится в анодном полупериоде и на его поверхности сразу же образуется оксидная пленка,обладающая вентильными свойствами. В этой связи в электрохимической цепи протекание тока прекращается. После электролиза в электролит сразу же добавляют раствор сульфата аммония, при этом в растворе формируется соль Мора. Как показывают результаты исследования, выход по току растворения железа (т.е. образования сульфата двухвалентного железа) зависит от плотности тока на титановом и железном электродах. Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется нижеследующим примером. Пример. Электролиз проводят в электролизере объемом 150 мл при комнатной температуре,электродные пространства не разделяют. В качестве электродов применяют железную пластинку и титановую проволоку, электролитом служит раствор серной кислоты, с концентрацией 100 г/л. Электроды поляризуют промышленным переменным током с частотой 50 Гц при различных плотностях тока. После электролиза к электролиту добавляют раствор сульфата аммония. В результате образуется двойная соль сульфата аммония и железа, т.е. соль Мора. Количество образующейся соли Мора зависит от выхода по току растворения железных электродов. Данные, отражающие влияние плотности тока на титановом и железном электродах на выход по току растворения железа приведены в таблицах 1 и 2. Таблица 1 Влияние плотности тока на титановом электроде на выход по току растворения железа Влияние плотности тока на железном электроде на выход по току его растворения Как видно из таблиц 1 и 2, максимальный выход по току растворения железного электрода наблюдается при плотности тока на титановом электроде, равной 25-75 кА/м 3 Изменение плотности тока на железном электроде в пределах 50-300 А/м 2 незначительно снижает выход по току его растворения. Полученное соединение идентифицировано химическим и рентгенофазовым анализом, состав его соответствует формуле 4 (4)2462. Таким образом, предложенный нами способ получения соли Мора по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества 1) Вместо дорогостоящего,дефицитного реагента - сульфата железа , который к тому же является неустойчивым на воздухе соединением,применяется металлическое железо в виде лома и стружек, т.е. в виде отходов производства, а это в целом снижает себестоимость целевого продукта соли Мора. 2) Синтез протекает при комнатной температуре,вследствие этого процесс становится более экономичным, к тому же улучшаются условия труда. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения соли Мора, включающий растворение железосодержащего материала с последующим добавлением к нему раствора сульфата аммония и отделение кристаллов соли фильтрацией и сушкой, отличающийся тем, что в качестве железосодержащего материала используют металлическое железо и его растворение проводят путем электролиза под действием промышленного переменного тока с частотой 50 Гц при плотностях тока на железном электроде 50-300 А/м 2, на втором титановом электроде 25-75 кА/м 2.