Лако-красочные материалы — производство

К этой группе относятся соли сильных оснований и сильных кислот, имеющие, следовательно, нейтральную реакцию водного раствора. Из солей этого типа, применяемых на фабриках хи­мической чистки и фабриках-прачечных, наиболее важны суль­фат натрия, иодид калия, хлористый натрий (поваренная соль) и бифторид калия.

Сульфат натрия (натрий сернокислый) Na2S04; d=2,7; Мол. вес. 142.

Сульфат натрия кристаллизуется в форме десятиводного гидрата Na2S04 • ЮН20, молекулярный вес которого равен 322, а плотность 1,46. Представляет собой белое кристаллическое ч вещество с температурой плавления 884,7° С; хорошо растворим * в воде, не растворяется в органических растворителях.

Чистый сульфат натрия встречается в природе в форме те­нардита — безводной соли Na2S04 и мирабилита, в котором

Молекула сульфата натрия связана с десятью молекулами кри­сталлизационной воды. Для очистки мирабилита от примесей его перекристаллизовывают. Очищенный таким образом препа­рат называют глауберовой солью.

Сульфат натрия в обычных условиях — нейтральный элек­тролит, но после продолжительного нагревания при темпера­туре свыше 1200° С приобретает слабощелочную реакцию вслед­ствие частичного разложения с выделением SO2. Сульфат на­трия реагирует с порошкообразным алюминием при 800° С со взрывом:

8 Л) + 3Na2SО =4 А1г03 + 3 Na.2S

Сульфид натрия

В присутствии катализаторов (металлов переменной валент­ности) при температуре выше 540° С сульфат натрия способен восстанавливаться водородом:

Na2S04 + 4 Hj=Na2S + 4 Н20

Углерод и окись углерода восстанавливают сульфат натрия при температуре 850—1100° С по уравнениям:

Na2S04 + 2C=Na2S + 2 С02

Na2S04 + 4 СО= Na2S + 4 СО,

Технический продукт — порошок белого цвета с желтоватым или сероватым оттенком ■— получают двумя способами:

А) обезвоживанием природного сульфата натрия — мираби­лита. По ГОСТ 6318—52 такой сульфат натрия выпускается двух сортов с содержанием 97,5 и 93% Na2S04;

Б) взаимодействием серной кислоты с поваренной солью. ГОСТ 1363—47 предусматривает выпуск двух сортов такого продукта с содержанием 95 и 91% Na2S04.

Сульфат натрия упаковывают в деревянные бочки или фа­нерные барабаны емкостью по 100—200 кг, а также в бумаж­ные или льно-пеньковые мешки.

Сульфат натрия применяют при крахмалении в качестве на­полнителя для уменьшения расхода крахмала. В состав синте­тических моющих порошков сульфат натрия вводят в качестве наполнителя и нейтрального электролита от 10 до 50% по весу. При крашении сульфат натрия замедляет взаимодействие между волокном и красителем, способствуя равномерному рас­пределению последнего; играет роль буфера, замедляя выделе­ние красителя из красильной ванны; способствует растворению красящего вещества и освобождению волокна от избытка кра­сителя.

Йодистый калий (йодид калия) KJ; D=3,115; мол. вес. 166.

Представляет собой белый (иногда слегка желтоватый) кристаллический порошок, хорошо растворяющийся в этиловом и метиловом спиртах и ацетоне. Растворимость в 100 г воды составляет при 20° С 144 г, а при 100° С —208 г.

При хранении йодистый калий разлагается, выделяя йод.

Водный раствор йодида калия показывает нейтральную реакцию. Для него весьма характерны восстановительные свой­ства, причем обычно продуктом его окисления является свобод­ный йод:

6KI + К2Сг207 + 7 H2S04=Cr2(S04)3 + 4 K2S04 + 3 I2 + 7 Н20

2 КI + СаО С12 + 2 НС1= 12 + СаС12 + 2 КС1 + Н20

Концентрированные растворы йодистого калия обладают способностью растворять йод с образованием комплексного со­единения: ^ г,

I, + К1 +=£ К [ 1,]

Йодистый калий получают из металлического йода двумя способами.

I способ. Поместив в толстостенный железный резервуар слой чистых железных опилок, их заливают водой и размеши­вают, добавляя порциями йод; образуется зеленый раствор йодида железа (II) -—FeJ2. По окончании реакции раствор медленно переводят в стальной резервуар (обогреваемый па­ром), в котором находится горячий раствор чистого карбоната калия. При энергичном размешивании образуется йодистый ка­лий и гидрат закиси железа:

Fel2 + К, С03 + Н2Ог=2 К1 + j Fe (ОН)2 + СО

После отстаивания осадка жидкость сливают и концентри­руют упариванием; йодид калия при этом кристаллизуется.

Кристаллы KJ высушивают горячим воздухом или в цен­трифугах.

11 способ. Он заключается в действии йода на раствор едкого кали:

3 12 4- 6 КОН = 5 КI + КЮ3 + 3 Н50

■ноднд иодат калия калля

Полученная йодид-йодатная смесь плавится, при этом йодат переходит в йодид, вызывая разрушения присутствующих орга­нических соединений. Охлажденная масса размельчается и растворяется в воде (для отделения от нерастворимых приме­сей). Раствор кристаллизуют, охлаждают. Выкристаллизовав­шийся KJ центрифугируют, промывают, сушат и упаковывают в мешки, ящики или стеклянную тару.

Йодистый калий применяют при выведении пятен ляписа, чертежных чернил, лекарств, йодистый калий ядовит; так как на свету KJ разлагается, его раствор следует хранить в буты­лях из темного стекла.

Поваренная соль (хлористый натрий) NaCl (ГОСТ 153—57); d = 2,16; мол. вес. 58,5.

Хлористый натрий образует бесцветные кристаллы, плавя­щиеся при температуре 800°С, растворяется в глицерине и ме­тиловом спирте. Для хлористого натрия характерно лишь незна­чительное увеличение растворимости в воде с повышением тем­пературы. Так, при 20° С в 100 г воды растворяется 36 г, а при 100° С —39,1 г NaCl.

Как соль сильного основания и сильной кислоты хлористый натрий не гидролизуется и показывает нейтральную реакцию раствора. В водном растворе и в расплавленном состоянии хло­ристый натрий проводит электрический ток, являясь, таким об­разом, электролитом.

В природе хлористый натрий встречается в виде минерала галита (каменная соль). Благодаря большим залежам камен­ной соли хлористый натрий не получают искусственно, а только очищают от примесей.

Хлористый натрий применяют в качестве электролита при крашении прямыми, кислотными и сернистыми красителями и в качестве растворителя (водный раствор его) при выведении белковых пятен.

Бифторид калия («кислый» фтористый калий) KHF2; D = 2,35; мол. вес. 78.

Ядовитая гигроскопическая соль белого цвета с температу­рой плавления 239° С. При нагревании до 400—500° С бифторид калия отщепляет HF; при растворении в воде сильно разъедает стекло.

Растворимость бифторида калия в 100 г воды при 20° С со­ставляет 39,2 г.

KHF2 является солью одноосновной плавиковой кислоты HF. Наряду с диссоциацией в растворе плавиковой кислоты наблю­дается обратимый процесс присоединения ионов фтора к не — диссоциированным молекулам:

HFq=±:H+ + р~

F" + HF HF2~

Таким образом, в бифторидах присутствует комплексный анион HF~. Раствор бифторида калия имеет кислую реакцию вследствие частичной диссоциации комплексного аниона.

В промышленных масштабах бифторид калия получают рас­творением едкого кали или поташа в плавиковой кислоте

КОП + 2 HF — КШ’2 + Н20 К2С.03 4- 4 IlF = 2 KHF2 + С02 + Н20

Бифторид калия необходимо хранить в парафинированной стеклянной или полиэтиленовой посуде. 5—10%-ный раствор бифторида калия применяют для выведения пятен цветов, фрук­тов, ягод, ржавчины, чернил, а также застарелых пятен сили­катного клея.