Реакции твердое - жидкость в системе соединения висмута - салициловая кислота, страница 13

Согласно данным РФА, дальнейшие продукты обмена представляют аморфизированный основной салицилат висмута с примесью оксогидроксонитрата висмута (III) состава  [Bi₆O₅(OH)₃](NO₃)₅·3H₂O (IV). При 25 часах обмена продукт содержит в %: висмута - 55.2, салицилат-ионов - 35.9, нитрат-ионов - 2.8, молярное отношение салицилат-ионов к висмуту - 0.99 и представляет собой основной салицилат висмута (рис.3.2(3)).

Таким образом, основной салицилат висмута состава BiOC₇H₅O₃ возможно получить реакцией обмена между оксогидроксонитратом висмута (III) состава  [Bi₆O₅(OH)₃](NO₃)₅·3H₂O (IV) и салицилатом натрия при температуре 70±5⁰С, но только при длительном (25 ч) времени взаимодействия.

2.1.2. Получение основного салицилата висмута обменной реакцией из оксокарбоната висмута (III)

Основным на данный момент способом производства основного салицилата висмута является метод Сингаловского, продукт промышленного производства, согласно данным РФА, имеет в составе примесь оксокарбоната висмута.

Промежуточный продукт для обмена с салициловой кислотой в монографии Сингаловского не был охарактеризован. Нами была проведена идентифткация этого промежуточного продукта методом РФА. Было показано, что реакционноспособная форма, осажденная из раствора нитрата висмута (III) имеет характеристические дифракционные максимумы со следующими значениями d/n: 1.62, 1.75, 1.93, 2.13, 2.72, 2.94, 3.69, 6.81 и содержит примесь оксокарбоната висмута (III), соединения состава (BiO)₂CO₃ (рис. 3.3(1)).

В дальнейшем был проведен синтез основного салицилата висмута на основе обменной реакции реакционноспособной формы, содержащей примесь оксокарбоната висмута, и салициловой кислотой. Химический анализ полученного продукта показал, что содержание салицилат-ионов и висмута составляет 36.9 и 56.7% соответственно, молярное отношение висмута к салицилат-иону - 1.01. Из рентгенографических исследований следует, что полученное в результате такой реакции обмена соединение представляет собой основной салицилат висмута с небольшой примесью оксокарбоната висмута (рис. 3.3(2)).

Для выявления реакционной способности оксокарбоната висмута исследовалась реакция обмена между оксокарбонатом висмута промышленного производства и полученного в результате реакции обмена между оксогидроксонитратом висмута состава [Bi₆O₅(OH)₃](NO₃)₅·3H₂O (IV) и карбонотом аммония и салициловой кислоты. Данные РФА показали, что продукты осаждения в исследуемых системах в условиях методики Сингаловского не содержат дифракционных максимумов, отвечающих основному салицилату висмута, а представляют смесь оксокарбоната висмута с салициловой кислотой с характеристическими дифракционными максимуммами d/n: 2.26, 2.37, 2.46, 2.54, 2.58, 2.74, 2.81, 2.93, 3.12, 3.21, 3.56, 5.22, 5.91, 8.22 (рис. 3.4(1)).

Таким образом установлено, что промежуточный реакционноспособный продукт, используемый в методике Сингаловского содержит примесь оксокарбоната висмута, не вступающего в реакцию с салициловой кислотой, и присутствует в конечном продукте обмена - основном салицилате висмута.

2.1.3. Получение основного салицилата висмута

обменной реакцией из оксида висмута (III)

Из литературных данных известен способ получения салицилата цинка механохимическим методом  [61]. 

Нами были проведены исследования механохимического синтеза основного салицилата висмута при взаимодействии оксида висмута и салициловой кислоты при молярном отношении исходных реагентов 1:1.

Согласно данным РФА, твердый продукт механохимической обработки является смесью оксида висмута (III) с характеристическими дифракционными максимумами d/n равными: 1.95, 2.39, 2.69, 3.24, 3.40, 3.46 (рис.3.4(2)) и салициловой кислоты.

В дальнейшем была исследована реакция обмена в системе: оксид висмута - салициловая кислота - вода; при молярном отношении салицилат-ионов к висмуту 1.1, при температуре 90±1⁰С в зависимости от времени взаимодействия.