среда для хранения и эксплуатации лития и натрия

Формула изобретения

Применение перфторированных соединений в качестве среды для хранения и эксплуатации лития и натрия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к среде для хранения и эксплуатации щелочных металлов высокой степени чистоты - лития или натрия.

Трудность хранения лития или натрия связана с их активным взаимодействием с кислородом. Известно хранение лития или натрия в среде минерального масла или парафина, или керосина, а также в вакууме или в атмосфере инертного газа [1]. Защитное действие указанных средств состоит в том, что они обеспечивают изоляцию поверхности щелочного металла от контакта с кислородом. Из перечисленных наиболее близким средством по эффективности защиты является хранение металлов в вакууме. Однако недостатком хранения в вакууме является сложность как технологии обеспечения, так и режима эксплуатации.

Изобретение предназначено для хранения лития или натрия и представляет собой жидкие перфторированные соединения. Известным свойством подобных соединений является способность активно растворять кислород и другие газы [2] .

Общеизвестное использование указанных соединений - кровезаменители. Неожиданным явилось открытие способности перфторированных соединений типа (С₄F₉)₃N; C₁₀F₁₈ (насыщенных воздухом до состояния равновесия (40 об.%)) пассивировать щелочные металлы - литий или натрий и являться средой для их хранения.

Ниже приведена таблица сопоставительных данных известных сред для хранения лития или натрия и предлагаемой (табл. 1).

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям изобретения "Новизна", "Существенные отличия", "Положительный эффект", так как на основании известной автору патентной и научно-технической информации, а также в силу опыта и знаний не было выявлено подобного средства для хранения лития или натрия.

По физико-химическим свойствам и назначению перфторированные соединения не имели никаких оснований для прогнозирования в качестве защитной среды для хранения щелочных металлов, так как подобные соединения растворяют кислород и используются в медицине в качестве газопереносящей среды.

В настоящее время в СССР имеются технические условия на ряд перфторированных соединений, в том числе на перфтортрибутиламин (С₄F₉)₃N, ТУ 301-02-38-89 (товарное название БАФ-МК), на перфтордекалин С₁₀F₁₈ ТУ 6-02-879-86 и освоено их промышленное производство для целей медицины, биологии и радиотехнической промышленности (диэлектрики).

В настоящее время предполагается повышенный спрос на литий и натрий высокой степени чистоты в ряде отраслей техники, в том числе в тепловых трубах в качестве теплоносителей, в то же время отсутствуют простые и эффективные средства их консервации и хранения.

Необходимость развития технологии лития высокой степени чистоты отмечена в Решении VII Всесоюзной конференции по редким и щелочным металлам (Аппатиты 1988 г.).

П р и м е р 1. Образцы лития и натрия чистотой 99,99% по основному веществу массой по 2 г, имеющие зеркально чистую поверхность, полностью погружают отдельно в шесть стеклянных емкостей (по 3 параллельных опыта на каждый металл), заполненных 50 мл перфтортрибутиламина (С₄F₉)₃N, закрывают крышкой (не герметично) и хранят в обычных условиях в течение 5 лет. Ниже приведены данные испытаний лития и натрия в защитной среде (С₄F₉)₃N во времени (табл. 2).

П р и м е р 2. Полностью соответствует примеру 1, только вместо перфторированного соединения (C₄F₉)₃N используют перфтордекалин С₁₀F₁₈.

П р и м е р 3. Полностью соответствует примеру 1, только в качестве защитной среды используют (С₂F₉)₂O - перфтордибутиловый эфир.

Как видно из табл. 2, перфтортрибутиламин (C₄F₉)₃N в качестве среды для хранения (консервации) лития или натрия полностью защищает их от окисления в течение срока не менее 10 лет.

Предлагаемое изобретение упрощает отработку технологии получения лития и натрия высокой степени чистоты и обеспечивает потребителю гарантированную сохранность производимых металлов.