ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Удаление и определение отдельных примесей из "Экспериментальные методы в неорганической химии" Для получения наиболее часто используемых газов существуют многочисленные способы, при применении которых получается газ, содержащий те или иные примеси. При выборе метода получения газа важнейшим условием является легкое и полное отделение примесей. [c.334] Если требуется очень высокая степень очистки газа, то следует по возможности ограничить число реагентов, используемых для дополнительной очистки, так как с каждым новым веществом в газ попадают новые примеси (пирогаллол N328204 СгС1г РгОб ). Поэтому предпочтительны те способы очистки, которые основаны на сжижении и фракционировании газов или их адсорбции. [c.334] Водород. Н2 часто встречается в качестве примеси и образуется иногда в больших количествах как побочный продукт при получении многих водородсодержащих соединений (НгЗ, РНз, В1Нз, 5Ш4). Газы, получаемые методом электролиза (О2, 12), также всегда содержат Н2. Водород является безвредной примесью в летучих водородных соединениях так, часто примесь 10% и более Нг не мешает, например, в НгЗ, используемом в аналитических лабораториях. Однако вредными примесями являются небольшие количества Нг в СО, Ог или С1г. [c.335] Так как Нг конденсируется или поглощается значительно труднее, чем все другие газы, кроме Не и Не, то сжижение и фракционирование или абсорбция загрязненного газа при низких температурах (ср. стр. 487) являются способами его очистки (например, НгЗ, НВг, Н1, РНз, СО, N2) однако отделение от СН4 осуществляется с трудом. Кислород, получаемый электролитическим методом, можно освободить от Нг пропусканием газа при 400° над 10%-ным палладированным асбестом или при 600° над 20%-ным платинированным асбестом образующаяся при этом вода удаляется. Однако удаление последних следов Нг удается с больщим трудом [73]. Если следы кислорода не мещают, то этот способ может служить для удаления водорода из других газов (для этого к газу добавляют необходимое количество кислорода). Водород, содержащийся в С1г, полученном электролитически, удаляют пропусканием газа над подходящим катализатором, например МпОг, Pt или Си. Для удаления Нг из метана можно использовать фракционированное сжигание. Отделения водорода от инертных газов можно достигнуть, используя активный уран, который уже при температуре ниже 0° количественно абсорбирует водород [74]. Компактный уран реагирует с Нг лишь при 250°, образуя иНз этот гидрид можно легко разложить при 300—400° путем откачки насосом в этом случае активный уран вновь регенерируется. [c.335] МОГ попасть кислород воздуха. Небольшие количества Ог встречаются постоянно в таких газах, как Нг, Рз и С1г, получаемых электролизом. Наконец, раствор КМПО4, используемый часто в качестве промывной жидкости, непрерывно выделяет некоторое количество О2, особенно если он имеет щелочную реакцию. [c.336] Для связывания небольших количеств кислорода, содержащихся в N2, лучше всего использовать активные Си или N1, нагретые до 170° (ср. стр. 64). Можно применять также медный порошок, смешанный с асбестовой ватой, или медь в форме коротких кусочков проволоки. В этом случае температура должна составлять 400—600° выше этой температуры становится заметным давление разложения СиО. Рассчитано [85], что оно составляет 1-10 мм рт. ст. при 600°, 3-10 мм рт. ст. при 400° и Ю- мм рт. ст. при 200°. Металлы, стоящие в ряду напряжения левее Си, менее пригодны для этой цели в большинстве случаев их труднее регенерировать и они могут взаимодействовать, с присутствующей Н2О, образуя Нг. Чистая медь не восстанавливает СО2 при 600° [85]. Однако восстановление протекает при использовании меди, содержащей Ре или 2п, или в присутствии водорода. Для абсорбции О2, кроме того, можно использовать активный СоО [86]. Относительно приготовления N2, свободного от О2, путем добавления Нг (см. стр. 345). [c.336] Кислород быстро и полностью поглощается нейтральным или слабокислым раствором СгС1г, который можно легко приготовить растворением чистого электролитического хрома в соляной кислоте. [c.336] Для удаления О2 из реакционноспособных газов применяют особые способы. Чтобы удалить небольшие количества О2 из электролитического водорода, пропускают газ при 550—600° над платинированным асбестом или кварцем. [c.337] Кислород как примесь содержится в хлоре в более или менее значительных количествах независимо от способа его получения. Согласно Боденштейну [96], его можно удалить многократной вакуумной дистилляцией (температура бани —78 —183°) кроме того, можно пропускать чистый Н2 в течение дня через жидкий хлор при — 78°. Хёнигшмид [97] удалял О2 и окислы хлора, пропуская газ при красном калении через уголь последний для очистки обрабатывали хлором в течение дня. Образующуюся СО удаляли затем фракционированием. Несмотря на эти меры предосторожности, при получении чистых хлоридов нельзя избежать образования оксихлоридов. Небольшие количества совершенно чистого I2 получают термическим разложением Au l или AU I3. Окись углерода можно освободить от следов О2 пропусканием ее через чистый уголь при 700—900° образующийся при этом СО2 можно легко удалить. Газ не должен содержать даже следов влаги, так как иначе может образоваться Нг. Для получения фтора, свободного от О2, очищенный газ пропускают под давлением 20—30 мм рт. ст. через кварцевую разрядную трубку, охлаждаемую жидким воздухом [98, 99] при этом образуется O2F2, который в данных температурных условиях нелетуч. Удаление кислорода достигается также при помощи Си 2 при высокой температуре [100], а также адсорбцией углем [101]. [c.337] О3 обнаруживается в заметных количествах только при получении F2 Следы О3 встречаются также в кислороде, полученном электролизом или из KMnOj. Содержание О3 в воздухе составляет обычно величину порядка 10-в% [106]. [c.337] Так как озон метастабилен, то для его удаления достаточно нагреть газ до 300° или пропустить его над катализатором, таким, как МПО2 или металлы. Следы примеси полностью разлагаются при пропускании газа через счетчик пузырьков, наполненный ртутью. Для абсорбции примеси можно использовать КОН, натронную известь или натронный асбест. [c.337] Двуокись углерода. СО2 очень часто встречается как примесь в газах вследствие того, что исходные вещества, используемые для получения газа, содержат обычно небольшие количества карбоната. В большинстве случаев СО2 удается отделить промыванием газа веществом, имеющим сильнощелочную реакцию. Иногда исходные вещества можно очистить от карбоната предварительной обработкой разбавленными кислотами, например МпОг — азотной кислотой, Сар2— плавиковой кислотой и т. д. [c.337] Поглощение СО2 относится к процессам, которые протекают особенно медленно. Скорость поглощения едким кали, который наиболее часто используют для промывания газов и абсорбции СО2 в газовом анализе, в значительной степени зависит от концентрации щелочи [107]. Максимум скорости поглощения достигается при 37% КОН (или 15% NaOH). Практически, как правило, используют более разбавленные 10—30%-ные растворы КОН. Едкий натр поглощает СО2 в два раза медленнее и значительно более склонен к выделению карбоната. Поэтому он менее рекомендуется для употребления. [c.337] Во многих случаях при глубоком охлаждении газов удается достигнуть эффективного отделения От СОг. Однако удаление двуокиси углерода из газов, реагирующих со щелочами или имеющих при низких температурах почти такую же упругость пара, затруднено или почти невозможно, о относится к H2S и НС1, но при получении этих газов можно предварительно легко исключить образование СОг. [c.338] Для обнаружения СОг используют прозрачный раствор Ва(ОН)г. [c.338] Окись углерода. В качестве примеси окись углерода может встречаться в хлоре,-полученном электролитически, и, кроме того, в H N, С0С1г, OS, С2Н2. Из всех этих газов она удаляется без особого труда путем сжижения, а в случае необходимости — фракционированием. [c.338] Вернуться к основной статье