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(yè)的重要浸金溶劑，大部分黃金生產(chǎn)企業(yè)采用氰化法，而黃金行業(yè)所涉及到的各種氰化物均屬無(wú)機(jī)氰化物。無(wú)機(jī)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(yè)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(jìn)行，保持染色質(zhì)量。醫(yī)藥工業(yè)可用其作凝聚劑，能達(dá)到理想的除雜工藝，提高藥品質(zhì)量。顏料工業(yè)用作生產(chǎn)顏料鐵藍(lán)的主要原料，化學(xué)工業(yè)用作除鐵劑等，因此亞鐵氰化鹽具有巨大的應(yīng)用前景。亞鐵氰化鹽用途相當(dāng)廣泛，但低的溶解度卻限制了其用途進(jìn)一步的發(fā)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(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足其在電池儲(chǔ)能方面的應(yīng)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(luò)合而成，具有非常優(yōu)良的溶解度，因銨根離子的水解使得溶劑為堿性，促進(jìn)了亞鐵氰化鹽的溶解，從而使其在運(yùn)用上更為廣泛。除了可運(yùn)用在墨水、安全紙張、燃料、動(dòng)物伺料和抗結(jié)塊劑等，還可以用于防止植物變色病，具有非常大的市場(chǎng)運(yùn)用。盡管亞鐵氰化銨具有良好的溶解度，可運(yùn)用于各方面，但由于其合成過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)物純度難以提高和缺乏詳細(xì)系統(tǒng)的研究體系，難以工業(yè)化，導(dǎo)致其價(jià)格在市場(chǎng)上居高不下。

如由謝高陽(yáng)等主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)叢書》第九卷的鐵系中對(duì)亞鐵氰離子的介紹較為簡(jiǎn)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(yīng)即可，或鉀鹽水溶液與濃鹽酸反應(yīng)即可；但是這兩種方法得到的亞鐵氰化銨的產(chǎn)率和純度均不高，因亞鐵氰化鉀不溶于乙醚，反應(yīng)難以完全，乙醚和濃鹽酸皆具有強(qiáng)揮發(fā)性，且濃鹽酸具有強(qiáng)的腐蝕性，故此法運(yùn)用上，具有一定的危險(xiǎn)性和毒害性，難以大規(guī)模生產(chǎn)。因此，提供一種能夠用適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)的亞鐵氰化銨的制備方法是目前需要解決的問(wèn)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(wú)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(yīng)器中，保持低溫，緩慢加入25％氯化氫水溶液(204.4mL，1.4mol)，15℃反應(yīng)20min。待反應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)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(wú)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(yīng)器中，保持15℃，緩慢加入25％氨水溶液(196mL，1.4mol)，低溫反應(yīng)1.0h。待反應(yīng)完全后，逐步加入乙醇，去除乳白液，反應(yīng)混合液底部積累出一層黃色油狀物，經(jīng)分液漏斗處理，收集黃色油狀物，加入過(guò)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(chǎn)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