Пирогидролиз

ПИРОГИДРОЛИЗ (от греч. руг-огонь и гидролиз), высокотемпературное разложение неорг. в-в под действием водяного пара. пирогидролизу подвергаются соли термически устойчивых в газовой фазе к-т (напр., бораты, галогениды, сульфиды), а также нитраты, комплексные соединения и др. Протекает с образованием оксидов или гидроксидов, напр.:

На промежут. стадиях образуются оксо- или гидроксосоли, иногда пирогидролиз сопровождается изменением степени окисления металла, напр.:

Неорг. в-ва с преим. ковалентным характером связи, кроме SiF₄ и нек-рых др., подвергаются пирогидролизу при т-рах ненамного выше комнатной, ионные соед. - при т-рах, достигающих 800-1200 ⁰C. Для ускорения пирогидролиза ионных в-в используют добавки SiO₂, Al₂O₃, V₂O₅, U₃O₈ и др., получая в продуктах р-ции соли, анионы к-рых образовались из добавок, как, напр., в случае окислительного пирогидролиза:

В пром-сти с помощью пирогидролиза проводят обесфторивание расплавл. фосфатов, превращ. UF₆ в UO₂F₂ и далее в UO₂ (здесь пирогидролиз сочетается с восстановлением U⁶⁺ до U⁴⁺ водородом), а также получают тонкодисперсные, волокнистые или плавленые оксиды, заготовки для вытягивания кварцевых световодов, используя летучие хлориды (SiCl₄, GeCl₄, TiCl₄), фториды (SiF₄) или непосредственно водные р-ры (H₂SiF₆). Разработаны процессы пирогидролитич. получения фтористоводородной к-ты из низкосортных флюоритовых руд и отходов алюминиевых и фосфорных произ-в.

Для проведения пирогидролиза используют циклонные печи, а также пламенные реакторы, трубчатые вращающиеся печи, печи с барботированием водяного пара через расплав. В ряде случаев тепло и водяной пар подводят, сжигая H₂, C₃H₈ или прир. газ в O₂ или на воздухе непосредственно в зоне р-ции. Пирогидролиз применяют в аналит. химии для определения содержания фтора и хлора. Платиновую лодочку с навеской в-ва помещают в обогреваемую платиновую трубку, соединенную с источником водяного пара и конденсатором (или абсорбером) пара, напр. сосудом с р-ром щелочи. По завершении пирогидролиза концентрацию уловленного летучего продукта определяют титриметрически. Во мн. случаях пирогидролиз позволяет по массе твердого остатка определить и содержание металла в пробе.

Пирогидролиз лежит в основе ряда протекающих в природе процессов, таких, как выделение B₂O₃ из фумарол, выделение HF и HCl из земных пород. Неконтролируемый пирогидролиз при произ-ве керамики, стекла, металлов и др. вызывает загрязнение атмосферы HF, HCl, H₂S и др. газами.

Лит.: Вольфкович СИ., Илларионов В. В., Малый А. А., Гидротермическая переработка фосфатов на удобрения и кормовые средства, M.-Л., 1964; Бок Р., Методы разложения в аналитической химии, пер. с англ., M., 1984; Раков Э. Г., Тесленко В. В., Пирогидролиз неорганических фторидов, M., 1987. э.Г. Раков.