硒化氢的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硒化氢的制备方法，采用硒化锌与酸反应合成硒化氢，其反应温度为５０～２００℃，硒化锌与酸的摩尔比为１０∶１～０．１∶１。本发明专利技术设备操作简单，这种由硒化锌与酸反应合成硒化氢的方法，操作条件温和，合成过程很好控制，解决了由硒化铝和水反应合成硒化氢的方法需要在合成硒化铝的过程以及在使用硒化铝的过程中所带来的环境污染问题以及其它方法所需极大设备投资问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化工生产
，具体涉及一种硒化氢气体的制备方法。
技术介绍
硒化氢气体主要应用于无机或有机含硒化合物的合成，提供硒元素。大家知道，硒元素对人体具有特殊的活性，特别是含有硒化物的物质对癌细胞具有活性，因而有广泛的医学和药用前景。另外，高纯硒化氢可做为半导体掺杂气和制作等用途。 一般制备硒化氢的方法有 用硒单质和氢直接反应合成硒化氢 H2+Se→H2Se 硒化物与水反应得到硒化氢，如硒化铝的水解 2Al+3Se→Al2Se3 Al2Se3+H2O→H2Se+Al(OH)3 以及硒与烃类高温反应等。 其中硒单质和氢直接反应合成硒化氢是通用方法，但由于其投资较大，特别不适用一般的化学合成方面的需要，同时硒化氢是一种毒性极大的气体，很不易储存和运输，所以使用硒化氢是一件困难的事情。 采用硒化物水解的方法合成硒化氢，一般的硒化物是硒化铝，由硒化铝和水反应生成硒化氢，这个反应过程比较容易控制，是实验室通用的制备方法。 硒同烃类高温反应合成硒化物的方法很少采用。 中国专利CN200710011160.6提到的硒化氢的制备是采用硒化铝水解的方法以及“北京化工大学”郭世菊的硕士论文《硒化氢的合成工艺及硒化氢气体的标准物质的研究》采用首先合成出硒化铝，硒化铝再水解合成出硒化氢。但是硒化铝比较活泼，很容易和空气中的水分发生水解而生成剧毒的硒化氢，导致硒化铝不易储存和运输。由硒化铝和水反应生成硒化氢的方法，一般过程是首先合成出硒化铝，合成出的硒化铝必须密封，严禁和空气接触，合成硒化铝的过程严重污染环境，合成反应的容器会长时间残留硒化铝异味。但是合成出硒化铝需要装填到硒化铝水解的反应容器中去，这个过程很难保证硒化铝完全隔离空气，因此通过硒化铝水解合成硒化氢的方法对环境的污染是难以承受的，这种合成硒化氢的方法会严重污染环境，在市场上也很难买到现成硒化铝这种商品。 通过以上方法获得的硒化氢存在环境污染问题或者极大的设备投资，以及剧毒硒化氢在储存、运输等方面困难，极大的限制了硒化氢的应用，尤其在有机、无机合成方面对硒化氢的应用需求，限制了对含硒化合物的合成研究、开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的制备硒化氢的方法，可以很方便随用随时制备，尤其可以满足有机、无机合成方面的对硒元素的需要，安全简单，克服现有的活泼硒化物水解合成硒化氢的过程所造成环境污染的缺点，以及克服硒单质和氢直接反应合成硒化氢需要比较大的设备投资的缺点。 本专利技术的技术方案包含以下步骤 a.硒化锌加到反应器中，用高纯惰性气体吹扫整个系统，除去系统中的空气；加热反应器到50～120℃，滴加质量分数5％～100％的酸，控制硒化锌与酸的摩尔比为(0.1～10)∶1； b.酸滴加完毕后，得到的气体经过水洗、干燥处理后进入浸泡在冷井中的接受瓶中。 硒化锌与酸反应后的残液处理方法是加入少量的双氧水，除去液体中的残留硒化氢，过量的双氧水与硒化氢反应生成稳定的单质硒，残液经过滤可以全部回收单质硒，解决反应残液污染问题。过氧化氢与硒化氢反应的化学反应式为 H2O2+H2Se→Se↓+H2O 本专利技术的化学反应式为 ZnSe+2H+→H2Se↑+Zn2+ 所述的酸可以是氢卤酸或硫酸，优选盐酸或硫酸。 所述酸的质量分数最好是30％～50％。 所述硒化锌与酸的摩尔比最好为1∶(1.1～2)。 所述反应温度最好为80～100℃。 所述冷井的温度最好为-80～-110℃。 反应结束后，向所述反应器中的残留液体滴加双氧水，除去液体中的硒化氢，回收单质硒，并且双氧水反应产生的氧气可以除去系统内的硒化氢气体。 本法明采用的硒化物为硒化锌，硒化锌比较稳定，在空气和水中稳定，很容易储存、运输，可以很方便地制备。因为硒化锌比较稳定，所以硒化锌不与水反应，常温下也不与非氧化性酸反应，甚至稀硝酸在常温下也不与硒化锌反应。 硒化锌与酸反应合成硒化氢，这种合成硒化氢的方法设备简单，这种由硒化锌同酸反应合成硒化氢的方法，操作条件温和，合成过程很好控制，解决了由硒化铝和水反应合成硒化氢的方法由于合成硒化铝以及在使用硒化铝的过程中所带来的环境污染问题以及其它方法所需极大的设备投资。 附图说明 图1为本专利技术的优选的制备硒化氢的流程简图。 1.氮气；2.反应器；3.加热器；4.洗液器；5.水洗器；6.干燥器；7.接收瓶；8.冷井。 具体实施例方式 实施例1 10克硒化锌加到反应器2中，用高纯氮气吹扫整个系统，除去系统中的空气；用加热器3加热反应器2到80℃，滴加20毫升的30％浓盐酸，一个小时滴加完毕，气体经过洗液器4，水洗器5以及干燥器6处理后进入接收瓶7，接收瓶7浸泡在冷井8中，冷井的温度控制在-110℃。用气相色谱检验硒化氢纯度为95％(体积分数)，收率76％。反应结束后，向反应器2中的液体滴加5毫升双氧水，除去液体中的硒化氢。 实施例2 10克硒化锌加到反应器2中，用高纯氮气吹扫整个系统，除去系统中的空气；用加热器3加热反应器2到80℃，滴加30毫升的30％硫酸，一个小时滴加完毕，气体经过洗液器4，水洗器5以及干燥器6处理后进入接受瓶7，接受瓶7浸泡在冷井8中，冷井的温度控制在-100℃。用气相色谱检验硒化氢纯度为95％(体积分数)，收率70％。反应结束后，向反应器2中的液体滴加5毫升双氧水，除去液体中的硒化氢。 实施例3 500克硒化锌加到反应器2中，用高纯氮气除去系统中的空气。用加热器3加热反应器2到80℃，开始滴加1000毫升30％浓盐酸，控制反应过程，约3小时滴加完毕，生成的气体经经过洗液器4，水洗器5以及干燥器6处理后进入接受瓶7，接受瓶7浸泡在冷井8中，冷井的温度控制在-80℃。得到205克硒化氢，纯度大于95％(体积分数)，收率80％。反应结束后，向反应器2中的液体滴加20毫升双氧水，除去液体中的硒化氢。权利要求1.一种，其特征在于，包含以下步骤a.硒化锌加到反应器中，用高纯惰性气体吹扫整个系统，除去系统中的空气；加热反应器到50～120℃，滴加质量分数为5％～100％的酸，控制硒化锌与酸的摩尔比为(0.1～10)∶1；b.酸滴加完毕后，得到的气体经过水洗、干燥处理后进入浸泡在冷井中的接收瓶中。2.如权利要求1中所述的，其特征在于，所述的酸是选自氢卤酸和硫酸中的一种。3.如权利要求2中所述的，其特征在于，所述的酸是盐酸或硫酸。4.如权利要求1或2中所述的，其特征在于，所述酸的质量分数为30％～50％。5.如权利要求1中所述的，其特征在于，所述反应温度为80～100℃。6.如权利要求1中所述的，其特征在于，所述硒化锌与酸的摩尔比为1∶1.1～1∶2。7.如权利要求1中所述的，其特征在于，所述冷井的温度为-80～-110℃。8.如权利要求1中所述的，其特征在于，反应结束后向所述反应器中的残留液体滴加双氧水，除去液体中的硒化氢，回收单质硒，并且双氧水反应产生的氧气可以除去系统内的硒化氢气体。全文摘要本专利技术公开了一种，采用硒化锌与酸反应合成硒化氢，其反应温度为50～200℃，硒化锌与酸的摩尔比为10∶1～0.1∶1。本专利技术设备操作简单，这种由硒化锌与酸反应合成硒化氢的方法，操作条件温和，合成过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硒化氢的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：ａ．硒化锌加到反应器中，用高纯惰性气体吹扫整个系统，除去系统中的空气；加热反应器到５０～１２０℃，滴加质量分数为５％～１００％的酸，控制硒化锌与酸的摩尔比为（０．１～１０）∶１；ｂ．酸滴加完毕后，得到的气体经过水洗、干燥处理后进入浸泡在冷井中的接收瓶中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永峰，宋喜东，梁肃臣，岳成君，
申请(专利权)人：光明化工研究设计院，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]