Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru

Получение метабората кальция


Рекомендуемые сообщения

Решение задач, рефераты, курсовые! Онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже!

Добрый день.

Подскажите, как получить метаборат кальция в определенном количестве? Конкретно - 7 моль.

 

Из известного мне: Са(ОН)2 + 2H3BO3 = Ca(BO2)2⬇️+ 4H2O. Прореагировать должны 7 моль первого и 14 моль второго реагента. Реакция же проходит при растворении в воде обеих компонентов. И тут я уже как бы всё ¯\_(ツ)_/¯. Хочеться приготовить метаборат с минимальным количеством примесей.

 

Если взять 10 л воды. Сколько Ca(OH)2, H3BO3 растворять, что бы именно 7 и 14 моль вступили в реакцию? Какой должна быть температура? Интернеты говорят, что вода должна кипеть. После реакции, часть метабората растворится (мало, но все же), а остальной выпадет в осадок? Если в воде уже что-то растворится, повлияет ли этот факт на растворимость других веществ в этой же воде?

 

Мои мысли: если в воду (10 л) добавить 7 моль Ca(OH)2 и 14 H3BO3, или меньшее количество с такой пропорцией, то реакция может пройти в полном объеме, ведь компоненты будут потихоньку растворяться, насыщая раствор, взаимодействовать и выпадать в осадок, "освобождая" растворитель пока все не растворяться и не прореагируют. В итоге воде не останеться только часть метабората, 13 грамм на 10 литров.

 

Но я подозреваю, что все не так просто. Если растворяется Ca(OH)2, будет ли "место" и сколько, для H3BO3 или наоборот?

Не получу ли я другие бораты (Ca3(BO3)2, например), или кислые/щелочные соли?

Мои мысли 2: растворимость Ca(OH)2 при 20°С около 0,173г/100мл, а H3BO3 - 5,7г/100мл (найдено в интернете, верно ли?). Если я растворю 17,3 г Ca(OH)2 в 10 л воды, получу насыщеный раствор. И H3BO3 уже не сможет раствориться. Значит надо, составить пропорцию где х=маса Ca(OH)2, y=маса H3BO3, которая может раствориться в 10 л воды. Получаем:

х/17,3 + у/570 = 1

1 это вроде как предел насыщения для раствора. Вторая часть системы - это как должны соотносться количества веществ. Один моль Са(ОН)2 к молю Н3ВО3 относиться как 1,1983232:1. Нам нужно 2моль Н3ВО3.

Получаем:

х/у = 1,1983232/2

Если посчитать все, то выйдет 28,8736795 г Н3ВО3, и 17,3000000071 г Са(ОН)2. Что собственно и напрягает. Ладно, можна взять 10 г Са(ОН)2 и в два раза больше вещества Н3ВО3.

 

Вобщем, самому не осилить. Помогите, кто знает.

Спасибо

Изменено пользователем Ruslan19950603
Вторая мысль появилась
Ссылка на комментарий

Если вам нужен безводный метаборат - делайте безводными методами (сплавление) не ошибетесь. В воде возможны разные варианты - например вместо метабората сядет ортоборат, или даже тетраборат.

Ссылка на комментарий
2 часа назад, Вадим Вергун сказал:

Если вам нужен безводный метаборат - делайте безводными методами (сплавление) не ошибетесь. В воде возможны разные варианты - например вместо метабората сядет ортоборат, или даже тетраборат.

Спасибо) Ортоборат, тетраборат тоже подходят. Суть в том, что нужны бораты кальция нерастворимые или плохо растворимые. Ну и что бы их можно было получить в довольно чистом виде. 

А как посчитать сколько и чего надо в растворе, что бы получить любые из этих боратов кальция, но без остатков реагентов?

П. С. А если сплавление, то можно и тетраборат получить и ортоборат, зависимо от количества реагентов? Сплавлять надо при температуре плавления ортоборной кислоты? Они ведь в оксиды превратяться? Или так и надо?

Изменено пользователем Ruslan19950603
Дополнил
Ссылка на комментарий
22 часа назад, Ruslan19950603 сказал:

Спасибо) Ортоборат, тетраборат тоже подходят. Суть в том, что нужны бораты кальция нерастворимые или плохо растворимые. Ну и что бы их можно было получить в довольно чистом виде. 

А как посчитать сколько и чего надо в растворе, что бы получить любые из этих боратов кальция, но без остатков реагентов?

П. С. А если сплавление, то можно и тетраборат получить и ортоборат, зависимо от количества реагентов? Сплавлять надо при температуре плавления ортоборной кислоты? Они ведь в оксиды превратяться? Или так и надо?

Если нужны не растворимые то как раз лучше пойдут безводные через сплавление. Наименее растворимы будут метабораты.  Греть градусов до 500 тонко промолотую смесь порошков борной кислоты и оксида (карбоната, гидроксида) кальция в стехиометрическом соотношении. Важно использовать широкий тигель так как расплав будет сильно пениться.

Ссылка на комментарий
1 минуту назад, Вадим Вергун сказал:

широкий тигель

Из какого материала?

Кварц и фарфор оно будет достаточно сильно жрать. И корунд будет подъедать.

Ссылка на комментарий
19 минут назад, Леша гальваник сказал:

Из какого материала?

Кварц и фарфор оно будет достаточно сильно жрать. И корунд будет подъедать.

Чугуний. Это если допусков на железо нет, а их, как я понимаю, нет.

Но вообще можно и из кварца. Расплав окиси бора с кварца при 500С стравит хорошо если пару микрон за час. Но откуда у простого человека кварц? А чугуний он у всех в избытке.

Ссылка на комментарий
22.11.2021 в 22:21, Вадим Вергун сказал:

Чугуний. Это если допусков на железо нет, а их, как я понимаю, нет.

Но вообще можно и из кварца. Расплав окиси бора с кварца при 500С стравит хорошо если пару микрон за час. Но откуда у простого человека кварц? А чугуний он у всех в избытке.

Дело в чем. Помогаю супруге. Смысл ее работы в примеси к бетону. Масса примеси не более 10% массы цемента. Отсюда и цыфры. Ну и я не химик, по-этому и знания мои не дальше школы. Я очень благодарен всем кто откликнулся. Реально не ожидал.

100% понял что буду сплавлять. Посмотрел.

Думаю, что взять надо будет, гидроксид кальция или оксид? В плане, с чем меньше опасность и с чем проще работать? Я не уверен в надежности оборудования в универской лаборатории, там же вытяжка нужна наверное. Если можна, про посуду, не понял вобще. В расплавленом виде будет метал растворять? Если в том что выйдет будет до 2% железа не беда, хотя без него лучше конечно. Влиять будет или нет, не знаю. А в чем еще можна?

 

Нужно нагреть смесь ортоборной кислоты и гидроксида кальция (или оксида) вместе? Википедия говорит что гидроксид кальция плавится при 512°С, а при 580 распадается на оксид и воду. Оксид плавится при >2000°С, которые, не получить никак.

Борная кислота плавиться при 170°С, а кипит при 300°С. В то же время, на странице оксида бора говориться, что его получают нагреванием ортоборной кислоты до 235°С (как тогда может кипеть ортоборная кислота, я не знаю). Плавится оксид бора при 480°С.

Суть в том, чтобы разложить борную кислоту до оксида и расплавить его, а вместе с тем расплавить гидроксид кальция и тогда они прореагируют превратившись в соль и испарив остаток воды? Если я правильно понял.

 

А если нагреть до 580 что бы разложить гидроксид кальция до оксида кальция? Расплавленый оксид бора будет реагировать с нерасплавленым оксидом кальция? Просто, если не получится точно температуру держать. Никогда подобным не занимался и не знаю как это происходит.

 

Спасибо всем кто отозвался

Изменено пользователем Ruslan19950603
Очепятки убирал
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...
Яндекс.Метрика