铷和铯金属及盐类的制取
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世上无难事,只要肯攀登
铷和铯金属及盐类的制取
金属铷和铯的制备方法通常有以下3 种:(一)电解法;(二)热分解;(三)金属热还原法。
一、电解法电解质是卤化物体系,由于金属沸点低而
卤化物盐类熔点高,以及铷、铯在熔体中有一定的溶解度,又因金属铷和铯的
活性很强,可在空气中燃烧,并遇水爆炸。
因此提取铷和铯必须在矿物油和惰
性气体保护下,或在真空中进行,在操作上需要特别小心,所以未广泛得到应用。
金属铷和铯可先从汞阴极的熔体中电解得到汞齐,再从汞齐中回收。
常用
铯盐熔融电解直接生产铯,虽然它能用一步法生产金属,例如,使用熔融铅阴
极在700℃时电解熔盐CsCl,得到含大约8.5% Cs 的CsPb 合金,再在600-700℃真空中蒸馏得到金属铯。
另外,可使用汞阴极电解浓CsCl 水溶液,接着
采用蒸去汞的办法得到铯。
用铝作阴极,在670~700℃时电解熔融氯化铯而生成铝铯合金。
在阴极电流密度为2A/cm2,温度为670℃时,电流效率为59%,铯铝合金再通过蒸馏可获得金属铯。
二、热分解法热分解法是制取高纯金属
铷和铯的一种方法,使铷和铯氢化物或氮化物进行热分解。
在真空度为
13.3Pa,温度500℃以下,可得到较好的效果。
用叠氮化物热分解,可用以制
备高纯金属铷和铯。
可用硫酸铯水溶液与偶氮钡反应而制得铯的叠氮化物
CsN3,它在326℃熔融,而在390℃分解而形成金属铯。
此法可获得不含气体
的光谱纯金属,这些金属用作测定其热力学性能及物理常数。
三、热还原法
该法是制取金属铷和铯的简便方法,在生产上广泛采用此法。
铷和铯的氧化
物、氢氧化物、碳酸盐、卤化物、硫酸盐、铬酸盐、硝酸盐等,均可用强还原
性金属锂、钠、钙、镁、锆、铝或硅等在高温度下还原,然后减压蒸馏将铷和
铯从反应器中移出。
金属热还原法因采用的原料及还原剂不同,而有下面一些
方法。
如1、镁还原法:该法以金属镁作还原剂,可采用的铷、铯化合物原料。