CC BY
19
№3, 2002г.
69
УДК 541.123.31:547.55.42
СИСТЕМА COSO-H.SO-CH.CONH-Н.0
4 2 4 3 2 2
ПРИ 25°С
Р.Ш. Еркасов
Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова
Б.А. Унербаев, Р.Г. Рыскалиева
Казахский национальный университет им. аль-Фараби
25"С - пшгы CoSO4 - H2S04 - CHfONH, - Н,0 жуйеЫндег1 гетерогенд'1к тепе-тецЫк зерттелген. Yui компонентой жуйес'тдег1 эвтоникалык, цурам, кобальт сульфаты мен кумрт цыпщылы ацетамидпен ь;ос к,осылыстар, сонымен к,атар CoSO 44СН £ONH ,SO 4, CoSO; •2СН,CONH,-Н,S04 уги компонентой цосылыстардыц тупк1Л1кпи кристалдану салалары анъщталган.
Изучены гетерогенные равновесия в системе CoS04 - H,S04 --СИ}CONH, - И,0 при 25"С. Установлены области кристаллизации исходных эвтонических составов соответствующих трехкомпоментных систем, двойных соединений ацетамида с сульфатом кобальта и серной кислотой, а также соединений, содержащих одновременно три компонента: CoSO;4СН3CONH;Н2 S04. CoSO;2CH}CONH;H2 S04
The heterogeneous balances were studied in the system CoS04 - H JS04 --CHxCONH, - HP at 25"C temperature. The field of crystallization of initial entopic compound of the appropriate terтагу system, double mixture of aceta-mide with cobalt sulfate and sulphuric aid and also the mixture, containing at the same time 3 components, were defined: CoS04 4CH.CONH;H.S04. CoSO; •2CH3C0NH;HJS04
Ранее были изучены гетерогенные равновесия в системах ацетамид - неорганическая кислота - вода [1] и ацетамид-соль металла - вода [2], при этом установлено образование коор-
динационных соединений, имеющих различный стехиометрический состав. Они представляют не только теоретическое значение с точки зрения их строения и свойств, но и большой
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
практический интерес [1,3,4].
В последние годы появились данные по синтезу и изучению свойств соединений, содержащих в своем составе одновременно ацетамид, кислоту и соль металла [5,6], такие соединения могут сочетать свойства исходных компонентов с вновь приобретенными.
Изучение растворимости в системе Со50д - Н:504 - СН3СОЫН: - Н,0 проводили по ранее разработанной методике [6]. Пробы фаз анализировались на содержание ацетамида, кобальта и кислоты [5]. Количество компонентов приведено в мас.%, твердые фазы идентифицировали методами химического, рентгенофазового и кри-сталлооптического анализов.
Полученные результаты по растворимости в системе сульфат кобальта - серная кислота - ацетамид -вода приведены на рис. в виде центральной проекции изотермы.
Ветвь изотермы, включающая точки 1 -7. соответствует кристаллизации эвтонической смеси системы сульфат кобальта - ацетамид - вода, состоящей из ацетамида и гептагидрата сульфата кобальта. Рост концентрации серной кислоты в растворе до 8,84% приводит к уменьшению количества ацетамида от 59,18 до 39,95% и небольшому увеличению содержания сульфата кобальта от 12,02 до 13,02%. В точке состава 7 начинается кристаллизация нового соединения, содержащего в своем составе
одновременно три исходных компонента - Со8С> • -4СН ГОЫН, •
4 >2
Н.БО.. Водное число с ростом количества Н,804 в растворе увеличивается от 0,68 до 2,49, что свидетельствует о высаливающем действии серной кислоты на растворимость исходной эвтонической смеси.
Ветвь изотермы, соответствующая точкам 7-14, отвечает насыщению растворов образовавшимся новым соединением: сульфатом тетраацетамид сульфата кобальта. Увеличение концентрации серной кислоты в растворе от 8.84 до 15,47% приводит к значительному уменьшению количества ацетамида от 39,96 до 20,61% и росту содержания сульфата кобальта от 13,02 до 22,93%. Увеличение при этом водного числа от 2,49 до 3,48 указывает на высаливающее действие серной кислоты на растворимость СоЭО. • 4СН..С01ЧН, • Н,80..
4 3 2 2 А
Точки изотермы системы 14-26 отвечают выделению в твердую фазу исходного гептагидрата сульфата кобальта. Рост количества Н,504 в растворе от 15,47 до 45,85% вызывает вначале небольшое увеличение содержания сульфата кобальта от 22,93 до 26,39%, а затем его резкое снижение до 6.41%. Количество ацетамида при этом в растворе уменьшается от 20,61 до 1,72%.
Прибавление в эвтонический раствор системы ацетамид - серная кислота - вода, содержащий 29.07% СН,СОЫН2 и 25,19% н2804, сульфа-
№3, 2002г._
та кобальта до 6,15% приводит к снижению количества серной кислоты до 15,75% (ветвь изотермы точки 27-31). Содержание ацетамида при этом изменяется весьма незначительно, оно уменьшается до 28,11%. Рост водного числа от 3,39 до 4,10 свидетельствует о высаливающем влиянии сульфата кобальта на растворимость эвто-нической смеси, состоящей из ацетамида и сульфата гексаацетамида.
Ветвь изотермы, соответствующая точкам 31-35, 7, отвечает выделению в твердую фазу нового соединения - СоБО. • 4СН,СОЫН, • Н,
4 3 2 2 4
Рост количества сульфата кобальта в растворе от 6,15 до 13.02% приводит к увеличению содержания ацетамида от 28,11 до 39,96% и снижению количества серной кислоты от 15,75 до 8,84%. Водное число уменьшается от 4,10 до 2,49. что указывает на вса-ливающее влияние Со50, на растворимость сульфата тетраацетамид сульфата кобальта.
Прибавление в эвтонический раствор системы ацетамид-серная кислота - вода, содержащий 34,83% ацетамида и 44,17% серной кислоты, возрастающих до 10,91% количества сульфата кобальта приводит к насыщению раствора двумя сульфатами ацетамида - состава 6:1 и 2:1 (мольное отношение ацетамид : серная кислота). Увеличение содержания СоБО, в растворе сопровождается снижением количества ацетамида от 34,83 до 26.20% и серной кислоты от 44,17% до
_Л
27,89%. Рост водного числа от 1,12 до 2,43 указывает на высаливающее действие сульфата кобальта на растворимость сульфатов ацетамида.
Ветвь изотермы, соответствующая точкам 41-46, 14, отвечает кристаллизации из насыщенных растворов образовавшегося нового соединения СоБО, • 2СН£ОМН: • Н:804. Рост содержания сульфата кобальта в растворе от 10,91 до 24,77% приводит к уменьшению водного числа от 2,43 до 2,16, что указывает на небольшое высаливающее влияние сульфата кобальта на растворимость тройного соединения.
Точки 31,41, 47-50 изотермы растворимости соответствуют выделению в твердую фазу сульфата гексаки-с(ацетамида). Рост концентрации серной кислоты от 15,75 до 27,89% при кристаллизации данной амидкислоты приводит к увеличению количества сульфата кобальта от 6,15 до 10,91%. Закономерности в изменении количества ацетамида при этом не наблюдается. Водное число с ростом количества Н,50. в растворе уменьшается от 4,10 до 2,43, что указывает на сильное высаливающее действие серной кислоты на растворимость сульфата гексакис(ацетамида), которое приводит к образованию новой амидкислоты состава 2:1.
Ветвь изотермы, соответствующая точкам 41, 51-58, отвечает кристаллизации из растворов сульфата бис(ацетамида). Его выделение в
7 2
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
твердую фазу происходит при следующих интервалах концентрации компонентов: ацетамид от 12,20 до 26,20%, сульфат кобальта от 3,54 до 10.91%, серная кислота от 27,89 до 41.23%. Увеличение концентрации серной кислоты в указанном интервале снижает количество двух других исходных компонентов. Водное число при этом увеличивается от 2,38 до 3,68, что свидетельствует о высаливающем влиянии Н,804 на растворимость сульфата бис(ацетамида).
Исходя из вышеизложенного следует отметить, что тройные соединения, содержащие в своем составе одновременно три компонента, могут быть получены исходя из эвтонических составов составляющих трехкомпонентных систем при прибавлении определенных количеств четвертого компонента.
Идентификацию новых координационных соединений, образующихся при протекании следующих реакций:
6CH1C0NH:•H2S04+C0S04=C0S04•4CH,C0NH:■H:S04-ь2CH,C0NH;: 2СП,С(ЖН„ ■ Н„5С) + СоБО. = СоЭО. • 2СН СОМ1, • Н^С)
Л 4 4 5 1 ¿А
проводили методами химическо- жения), растворимости в органических го и рентгенофазового анализов, опре- растворителях, плотности. Полученные делением температу р плавления (разло- данные приведены в работе [7].
Центральная проекция изотермы растворимости в системе Со50. - Н2804 - СН,С(ЖН2 - Н20 при 25°С
сн.сомн. 100 А
4\\
/Г.. /:\\
Л 1
80 Л 1 \ \ »ЛН,СОМ1, н^о,
/ V « К
60 ,< / / / * Со 80, 4СН, СОНН, • Н,БО, *
40/
/
Со &04 • 2СН3 СОМН, 11,80
»// ' /
/г / х-' ' /
/У /4 , -
///. > 6
26----------
еп,сомь и^о,
т
о
Со БО.
20
40 60
ШС.®'а
80
100 Н2504
Рисунок
№3, 2002г.
73
ЛИТЕРАТУРА
1. Нурахметов H.H. Амидкис-лоты. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. физ. химия. - 1989. -№4. - 64 с.
2. ИманакунОв Б.И. Взаимодействие ацетамида с неорганическими солями. - Фрунзе: Илим, 1976. - 141 с.
3. A.c. 638598 (СССР) Тригид-рофосфат бензамида в качестве удобрения (КазГУ им. С.М.Кирова. Авт. изобр. Нурахметов H.H., Бе-ремжанов Б.А., Еркасов P.LLI. - За-явл. 14.07.77 № 2506771/23-04.
4. A.c. 1751969 (СССР) Огнеупорная обмазка (Казахский Межотраслевой научно-технический центр самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Авт. изобр. Ксандопуло Г.И., База-рулы Исмаилов, Еркасов Р.Ш., Ган-
гаев С.Н., Сторожев A.B. - Заявл. 3.05.89 № 4732037/33.
5. Еркасов Р.Ш., TaineHOF А.К., Ниязбаева А.И., Каратаев! З.М. Взаимодействие хлорида магния с протонированным ацетамк-дом в водных растворах при 25°С. Вестник Евразийского университета. 1997. - №4. - с.81 -84.
6. Еркасов Р.Ш., Унербаев Б.А. Взаимодействие хлорида кобальта с протонированным ацетамидом в водных растворах при 25°С. Вестник Евразийского университета. - 2000. - №4. - с.94-101.
7. Еркасов Р.Ш., Унербаев Б.А. Соединения солей бериллия и кобальта с протонированным ацетамидом. Вестник Евразийского университета. - 1999. - №2. - с. 143-148.
