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14481-29-9/水合亚铁氰化铵的用途及制备

背景及概述[1]

氰化物是黄金工业的重要浸金溶剂,大部分黄金生产企业采用氰化法,而黄金行业所涉及到的各种氰化物均属无机氰化物。无机氰化物中的亚铁氰化盐是电极材料、涂料、催化剂等重要原料,主要可用作钢铁工业的渗碳剂,以提高钢铁制件的表面硬度;用作氧化助剂,使精元棉布染色逐步进行,保持染色质量。医药工业可用其作凝聚剂,能达到理想的除杂工艺,提高药品质量。颜料工业用作生产颜料铁蓝的主要原料,化学工业用作除铁剂等,因此亚铁氰化盐具有巨大的应用前景。亚铁氰化盐用途相当广泛,但低的溶解度却限制了其用途进一步的发展。例如K4[Fe(CN)6]•3H2O和Na2[Fe(CN)6]•10H2O的溶解度都仅为33.7g在100g的水中,远远无法满足其在电池储能方面的应用。

亚铁氰化铵,属于亚铁氰化盐的一种,由亚铁氰离子与铵根离子络合而成,具有非常优良的溶解度,因铵根离子的水解使得溶剂为碱性,促进了亚铁氰化盐的溶解,从而使其在运用上更为广泛。除了可运用在墨水、安全纸张、燃料、动物伺料和抗结块剂等,还可以用于防止植物变色病,具有非常大的市场运用。尽管亚铁氰化铵具有良好的溶解度,可运用于各方面,但由于其合成过程复杂,产物纯度难以提高和缺乏详细系统的研究体系,难以工业化,导致其价格在市场上居高不下。

如由谢高阳等主编的《无机化学丛书》第九卷的铁系中对亚铁氰离子的介绍较为简洁,在亚铁氰离子的合成上一句话概括:其钾盐与氯化氢在乙醚中反应即可,或钾盐水溶液与浓盐酸反应即可;但是这两种方法得到的亚铁氰化铵的产率和纯度均不高,因亚铁氰化钾不溶于乙醚,反应难以完全,乙醚和浓盐酸皆具有强挥发性,且浓盐酸具有强的腐蚀性,故此法运用上,具有一定的危险性和毒害性,难以大规模生产。因此,提供一种能够用适应于工业化生产的亚铁氰化铵的制备方法是目前需要解决的问题。水合亚铁氰化铵为亚铁氰化铵的水合物。

制备[1]

一种水合亚铁氰化铵的制备方法:

步骤1:中间体亚铁氰离子的合成步骤:

(1)称取原料亚铁氰化钾(126.7g,0.3mol)加入1000mL干燥的双口圆底烧瓶中。

(2)用量筒量取乙醚(无水,100mL)加入到双口圆底烧瓶中。

(3)用量筒量取去离子水(300mL)加入到双口圆底烧瓶中。

(4)室温下搅拌10min,然后置于低温反应器中,保持低温,缓慢加入25%氯化氢水溶液(204.4mL,1.4mol),15℃反应20min。待反应完全后,有大量固体析出,减压抽滤,水洗3遍,得到白色粉末状产物(即中间体亚铁氰离子)77g,收率95%,纯度98%。

步骤2)水合亚铁氰化铵产物的合成步骤:

(1)将中间体亚铁氰离子(77g,0.285mol)置于1000mL干燥的双口圆底烧瓶中。

(2)用量筒量取乙醇(无水,100mL)加入到双口圆底烧瓶中。

(3)用量筒量取去离子水(200mL)加入到双口圆底烧瓶中。

(4)室温下搅拌10min,然后置于低温反应器中,保持15℃,缓慢加入25%氨水溶液(196mL,1.4mol),低温反应1.0h。待反应完全后,逐步加入乙醇,去除乳白液,反应混合液底部积累出一层黄色油状物,经分液漏斗处理,收集黄色油状物,加入过量乙醇,大量浅黄绿色固体析出,减压抽滤,乙醇洗3遍,得到浅黄绿色晶状物,即为产品水合亚铁氰化铵(100g,0.280mol),收率98%,纯度98%。

主要参考资料

[1] CN201710673488.8一种亚铁氰化铵水合物的制备方法