高纯度碘化钠合成 的方法等.docx

权 利 要 求 书第11页1、 一种药用碘化钠生产方法，它依次包括碘化亚铁制备步骤、碘化钠制备步骤、硫酸根的去除步骤、脱色、抽滤、浓缩结晶、干燥步骤，其特征在于碘化钠制备步骤是：将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中，其中碘化亚铁与碳酸氢钠的摩尔比为1：1. 98-2. 20，在60-100转分的搅拌速度和80-100温度下反应30-50分钟，反应生成碳酸亚铁、碘化钠和水，测定游离碘及10，一合格后，用碳酸氢钠调整溶液PH值为6.5-7即可。 一种药用碘化钠生产方法 技术领域 本发明涉及一种碘化钠生产方法，尤其是以碘、铁粉、碳酸氢钠为原料生产药用级碘化钠的方法。 背景技术 碘化钠，分子式：Nal，分子量：149.9，为白色易潮解结晶或颗粒，在潮湿空气中会慢慢吸收水可达5%，并慢慢放出游离碘，变黄色，相对密度3. 6777，熔点6 6 0，溶解热23. 60Kj/mol，沸点1 3 04，溶于水，乙醇、丙酮、甘油、水溶液呈酸性，主要用作医药原料。 目前，碘化钠的生产方法主要有以下两种： 方法一：以碘为原料，与铁粉作用生成碘化亚铁，再与碳酸钠反应得碘钠 17+Fe Fel2 FeIZ+Na2C03 - 2NaI+FeCO, 该方法的缺点是：由于碳酸钠原料里含有氯离子( GB10556-89照相级碳酸钠里含氯离子0. 5%; GB210-92工业级优等品碳酸钠里含氯离子0.5%。），由于反应母液一般情况下均要回收循环使用，累积循环反应后回收的母液中含有较高含量的氯离子，致使碘化钠里含有较高氯离子，从而导致碘化钠主含量降低，很难得到符合中华人民共和国药典2005版（化学工业出版社，2 005年第一版）的药用级碘化钠品质的要求。中华人民共和国药典2005版：规定碘化钠主含gg%，CI-0.5%，具体指标见下表： 指 标 名 称 指 标 碘化钠（以干基Nal计）的质量分数% 99.0 硫酸盐（以SO。卜计）的质量分数% 0. 040 干燥失重的质量分数% 1.0 重金属（以Pb计）的质量分数% 0. 001 氯化物（以CI一计）的质量分数% 0. 50 钾盐的质量分数% 0. 05 碘酸盐 通过实验 钡盐 通过实验 碱度 通过实验 澄清度试验 通过实验 从理论上说，CI-含量对碘化钠主含量的影响表现在：当CI-含量接近0.5%左右时，折算含NaCI达0.83%左右，符合标准的碘化钠中微量SO。卜和K+合计仍可达0.1%左右，即总计杂质含量为：0.8 3%+0.1%，接近1%；导致碘化钠主含量很难达99.0%； 为证买以上理论，采用如下验证方法进行验证实验：按无机盐工业手册）x由化学工业工业出版社于1996年6月出版，第二版P866）中通用工艺，即：按碘：铁屑=3.3：1的质量比，先将洗净的铁屑加入反应器内，再加水，加水量与铁屑质量比为7：1，分批加入碘片，由于碘和铁反应时产生大量的热，在反应器外需用冷水冷却，使其温度低于6 5，加入碘片后溶液呈深红棕色，待溶液呈淡绿色后，在容器中加入碳酸氢钠溶液，在搅拌下缓慢加入碘化亚铁进行反应，此时有二氧化碳气体选出，反应溶液经静置，吸出上层清液，蒸发浓缩至70-720Be，趁热过滤，经冷却结晶、离心分离、干燥，制得碘化钠成品。其工艺流程及反应式如下： Fe+12 -+Fel2 FeI2+Na2C03_+2Na I+FeCO、按上述方法制得的碘化钠成品，其具体指标见下表： 指 标 名 称 指 标 中国药典 实验结果 碘化钠（以干基Nal计）% 99.0 98.8 硫酸盐（以S042。计）% 0. 040 0. 04 干燥失重% 1.0 1.0 重金属（以Pb计）% 0. 001 0. 001 氯化物（以CI-计）% 0. 50 0. 60 钾盐（以K计）% 0. 05 0. 05 碘酸盐 通过实验 通过实验 钡盐 通过实验 通过实验 从表可看出：碘化钠成品中碘化钠主含量低于99.0%，CI-含量高于0.5%，该产品在两项主要指标上不符合药典的质量要求；只有通过分离精制碳酸钠或分离精制碘化钠，以除去氯离子，才有可能达到药典的质量要求。但这两种方法的难度都非常大，实施十分困难，在现实的生产过程中几乎无法实施。方法二：以碘为原料，与铁粉作用生成碘化亚铁，再加碘生成八碘化三铁，再与碳酸氢钠作用得碘化钠。该方法的其缺点是：一、生成的Fe，O。难过滤：Fe，O。在中性或碱性中，易变成Fe (OH)，胶体沉淀，该Fe(OH)，胶体具有较大的吸附能力，在溶液中容易形成絮状物质，在这些絮状物质的表面吸附有一定的碘化钠，此外，这种絮状物质沉降慢，难以过滤；二、中控困难：在反应后的溶液中除去杂质SO。2过程较为复杂，其根本原因是Fe。0。实质是一种3价铁盐，不稳定，在不同的酸、碱性溶液中，会以Fe(Fe0。)2。、Fe0、Fe (OH)。、Fe：0。等形式存在，并相互转化，使中控指标I07-、SO。2。、PH、游离碘测定不准确，时效性较差，常使中控 合格的10，、SO。、PH、游离碘在浓缩出料时发生变化，导致某些指标不合格：三、由于胶状Fe (OH)。Nal后，使排放沉淀中洗涤多次都难以洗尽( Nal1%)，从而，降低了碘化收率、延长了生产时间，增加了成本。 发明内容 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种碘化钠的生产方法，该方法工艺简单，易于控制，所生成的物质容易分离，所生产的碘化钠收率高、产品品质高，其氯离子0.05%，碘化钠主含gg%，符合中华人民共和国药典2005版要求。 本发明的目的是这样实现的： 一种药用碘化钠生产方法，它依次包括碘化亚铁制备步骤、碘化钠制备步骤、硫酸根的去除步骤、抽滤浓缩步骤和结晶步骤，其中： (A)碘化亚铁制备步骤：将碘和铁粉按摩尔比碘：铁粉=1.0：1. 2-1.5配料，分别加入到有水的容器中，其中容器中水的重量为碘重量的2-3倍，在温度40-60；，搅拌速度为60-100转分的条件下反应30-50分钟，制得碘化亚铁溶液；测定游离碘及10，一合格，反应完毕。游离碘及10，一的测定方法按中华人民共和国药典2005版Nal标准测定，即取碘化亚铁溶液2rnl，加新沸过酌冷水lOml升后，加稀硫酸2滴与淀粉指示液0. 2ml，避光放置，2分钟内溶液不显蓝色，即为合格：(B)碘化钠制备步骤：将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中，其中碘化亚铁与碳酸氢钠的摩尔比为1：1.98-2.20，在60-100转分的搅拌速度和80-100温度下反应30-50分钟，反应生成碳酸亚铁、碘化钠和水，测定游离碘及1031合格后，用碳酸氢钠调整反应液PH值为6.5-7即可；测定游离碘及I03-的方法与(A)中相同； (C)硫酸根的去除步骤：合成Nal反应完成后，向反应液中加入定量氢氧化钡，反应生成硫酸钡沉淀，过滤分离除去硫酸钡沉淀，其中氢氧化钡的加入量为测定硫酸根并使之沉淀完全需的氢氧化钡量的8 0-9 0%;反应条件为：温度100+5；反应完毕，测定SO。2。含量应80mg/L; (D)脱色、抽滤、浓缩结晶、干燥步骤：在分离了硫酸钡沉淀的反应液中加入投碘量（重量）的2-5%的活性炭搅拌20分钟，抽滤，把除去杂质的碘化钠蒸发结晶，烘干即得碘化钠产品。 其中，碘化亚铁制备步骤、硫酸根的去除步骤、脱色、抽滤、浓缩结晶、干燥步骤均是通用工艺，与无机盐工业手册公布的内容一致。 本发明的化学反应方程式为： Fe+1 2 Fel2 FeI2+2NaHCOl - FeC07 l+2NaI+H20+C02 t 采用本发明提供的方法割备的碘化钠，其氯离子0. 05%，远远低于中华人民共和国药典2005版对碘化钠氯离子含量的要求，即使累积反应多次，母液循环使用，氯离子含量均0.05%，符合中华人民共和国药典2005版要求，从而使碘化钠主含量提高，均能达到99.0：其次，采用本发明提供的方法，相比较于Fe，O。来说，FeCO；沉淀与反应液分离更加容易，分离效果更好，从原每釜抽滤、洗涤总时间20-24小时，减少到12-15小时；另外，以往排渣（四氧化三铁）中Nal含量在1%左右，现在排渣（碳酸亚铁）中Nal含量0.5%左右，降低了洗涤次数，同时提高了碘化钠的收率。 具体实施方式 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不只限于这些例子。 实施例l：以下使用的碳酸氢钠为自贡市鸿鹤化工厂（产品标准GBT1606-1998)生产的碳酸氢钠，其主要指标为：碳酸氢钠的质量分数% 99.5 碳酸钠的质量分数% 0. 40 硫酸盐（以SO。2。计）的质量分数% 0. 020 氯化钠（以Cl计）的质量分数% 0. 02 一种药用碘化钠生产方法，它依次包括碘化亚铁制备步骤、碘化钠制备步骤、硫酸根的去除步骤、抽滤浓缩步骤和结晶步骤，其中： (A) 碘化亚铁制备步骤：将碘和铁粉摩尔比按碘：铁粉=1.0：1.2配料，分别加入到有水的容器中，其中容器中水的重量为碘重量的2倍，在温庋40、搅拌速度为6 0转分的条件下反应5 0分钟，制得碘化亚铁溶液；测定游离碘及I0，合格，反应完毕。测定方法按中国药典2000版Nal标准测定。 (B)碘化钠制备步骤：将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中在搅拌的条件下进行反应，反应生成碳酸亚铁、碘化钠和水，其中反应条件为：碘化亚铁与碳酸氢钠的摩尔比为1：1. 98、 反应温度8 0、搅拌速度为1 0 0转分、反应时间为5 0分钟；反应完毕，用碳酸氢钠调整反应液PH值为7即可。 (C)硫酸根的去除步骤：反应完成后，向反应液中加入氢氧化钡，反应生成硫酸钡沉淀，过滤分离硫酸钡沉淀，其中氢氧化钡的加入量为测定硫酸根并使之沉淀完全需的氢氧化钡量的8 0%;反应条件为：温度1 05；反应完毕，测定SO。2。含量应80mg/L。 (D) 脱色、抽滤、浓缩、干燥步骤：在分离了硫酸钡沉淀的反应液中加入投碘量（重量）的2%的活性炭搅拌20分钟，抽滤，把除去杂质的碘化钠蒸发结晶，烘干即得碘化钠产品。 实施例2：以下使用的碳酸氢钠为自贡市鸿鹤化工厂（产品标准GB/T1606-1998)生产的碳酸氢钠，其主要指标为：碳酸氢钠的质量分数% 99.5 碳酸钠的质量分数% 0. 40 硫酸盐（以SO。卜计）的质量分数% 0. 020 氯化钠（以CI计）的质量分数，% 0. 02 一种药用碘化钠生产方法，它依次包括碘化亚铁制备步骤、碘化钠制备步骤、硫酸根的去除步骤、抽滤浓缩步骤和结晶步骤，其中： (A)碘化亚铁制备步骤：将碘和铁粉按摩尔比碘：铁粉=1.0：1.5配料，分别加入到有水的容器中，其中容器中水的重量为碘重量的3倍，在温度60；，搅拌速度为1 00转分的条件下反应30分钟，制得碘化亚铁溶液；测定游离碘及10，一合格，反应完毕。测定方法按中国药典2000版Nal标准测定。 (B)碘化钠制备步骤：将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中在搅拌的条件下进行反应，反应生成碳酸亚铁、碘化钠和水，其中反应条件为：碘化亚铁与碳酸氢钠的摩尔比为1：2. 20、 反应温度1 0 0、搅拌速度为6 0转分、反应时间为3 0分钟；反应完毕，用碳酸氢钠调整反应液PH值为6.5即可。 (C)硫酸根的去除步骤：反应完成后，向反应液中加入氢氧化钡，反应生成硫酸钡沉淀，过滤分离硫酸钡沉淀，其中氢氧化钡的加入量为测定硫酸根并使之沉淀完全需的氢氧化钡量的9 0%;反应条件为：温度95；反应完毕，测定SO。卜含量应80mg/L。 (D)脱色、抽滤、浓缩、干燥步骤：在分离了硫酸钡沉淀的反应液中加入投碘量（重量）的5%的活性炭搅拌20分钟，抽滤，把除去杂质的碘化钠蒸发结晶，烘干即得碘化钠产品。 检测 本品按干燥品计算，含碘化钠(Nal)不得少于99. 0%。【性状】本品为无色结晶或白色结晶性粉末；无臭，味咸、微苦；有引湿性；在潮湿空气中易变成棕色。本品在水中极易溶解，在乙醇中溶解。 【鉴别】 本品的水溶液显钠盐与碘化物的鉴别反应（附录：碘化物 (1)取供试品溶液，滴加硝酸银试液，即生成黄色凝乳状沉淀；分离，沉淀在硝酸或氨试液中均不溶解。 (2)取供试品溶液，加少量的氯试液，碘即游离；如加三氯甲烷振摇，三氯甲烷层显紫色；如加淀粉指示液，溶液显蓝色。）。 【检查】碱度取本品1.0g，加水l0ml溶解后，加酚酞指示液1滴与硫酸滴定液(0. 05mol/L)0.lOml，不得显红色。 【溶液的澄清度与颜色】 取本品1.0g，加水10ml溶解后，溶液应澄清无色；如显色，与黄色1号标准比色液（附录A第一法）比较，不得更深。 【 氯化物】 取本品0. 25g，加水lOOml溶解后，加浓过氧化氢溶液与磷酸各Iml，煮沸至溶液无色，放冷，再加浓过氧化氢溶液0. 5ml，煮沸，放冷，移至250ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，取5Oml，依法检查(附录A)，与标准氯化钠溶液2. 5ml制成的对照液比较，不得更浓(0.5%)。 【硫酸盐】取本品0. 50g，依法检查(附录B)，与标准硫酸钾溶液2.0ml制成的对照液比较，不得更浓(0.04%)。 【碘酸盐】取本品0. 50g，加新沸过的冷水l0ml溶解后，加稀硫酸2滴与淀粉指示液0. 2ml，避光放置，2分钟内不得显蓝色。 【干燥失重】 取本品，在105干燥4小时，减失重量不得过3.0%(跗录L)。 【 钾盐】 取本品1.0g，置l00ml量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，取40ml，加稀醋酸10ml，混匀，加四苯硼钠溶液(130)50ml，立即振摇并放置10分钟；如发生浑浊，与氯化钾溶液(取氯化钾9. 5mg，加水适量使溶解并稀释至l000ml)4.Oml同法制成的对照液比较，不得更浓(0. 05%)。 【钡盐】取本品1.0g，加水20ml溶解后，滤过，滤液分成两等份：一份中加稀硫酸Iml，另一份中加水Iml，15分钟内，两液应同样澄清。 【重金属】 取本品2Og，加水23ml溶解后，加醋酸盐缓冲液(pH3. 5)2ml，依法检查（附录H第一法），含重金属不得过百万分之十。 【含量测定】取本品约0. 3g，精密称定，加水l0ml溶解后，加盐酸35ml，用碘酸钾滴定液(0. 05mol/L)滴定至黄色，加三氯甲烷5ml，继续滴定，同时强烈振摇，直至三氯甲烷层的颜色消失。每Iml碘酸钾滴定液(0.05mol/L)相当于14. 99mg的Nal。 正交方案：(A)碘化亚铁制备步骤：将碘和铁粉按摩尔比碘：铁粉=1.0：1. 2-1.5配料，分别加入到有水的容器中，其中容器中水的重量为碘重量的2-3倍，在温度40-60；，搅拌速度为60-100转分的条件下反应30-50分钟，制得碘化亚铁溶液；测定游离碘及10，一合格，反应完毕。游离碘及10，一的测定方法按中华人民共和国药典2005版Nal标准测定，即取碘化亚铁溶液2rnl，加新沸过酌冷水lOml升后，加稀硫酸2滴与淀粉指示液0. 2ml，避光放置，2分钟内溶液不显蓝色，即为合格：(B)碘化钠制备步骤：将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中，其中碘化亚铁与碳酸氢钠的摩尔比为1：1.98-2.20，在60-100转分的搅拌速度和80-100温度下反应30-50分钟，反应生成碳酸亚铁、碘化钠和水，测定游离碘及1031合格后，用碳酸氢钠调整反应液PH值为6.5-7即可；测定游离碘及I03-的方法与(A)中相同；1.碘化亚铁制备：Fe+I2 FeI2 碘：铁粉=1.0:1.251.5（摩尔比），在反应器中加入碘重量的23倍的水，温度4060，搅拌3050min。测定游离碘及IO3-合格。 2.碘化钠制备：FeI2+2NaHCO3 2NaI+FeCO3 +H2O+CO2 FeI2:NaHCO3=1:1.982.20（摩尔比），80100，搅拌3050mian。测定游离碘及IO3-合格。用NaHCO3调节ph=67. 分子量：I2：253.81 Fe：55.84 NaHCO3：84.01 FeI2：309.6539定化合物。碘化钠具有还原性，可被一般氧化剂氧化j游离出碘。 用途 作制备无机和有机碘化物的原料。在医药上作甲状腺肿防治剂、祛痰剂和利尿剂等，也用作照相腔片感光剂、碘的助熔剂、点滴分析及其他分析试剂。 生产方法 1铁屑法 系将碘与铁屑作用，生成八碘化三铁，再与碳酸氢钠或碳酸钠反应，即得产品。 2铁屑还原法 系将碘与氢氧化钠共热，生成碘化钠和碘酸盐，再用铁屑还原碘酸盐而得。 3中和法 系将氢碘酸与氢氧化钠中和制得。 4碳酸氢钠法 系将氢碘酸直接与碳酸氢钠作用，逐出=氧化碳，即得碘化钠。 5硫化钠法 系将硫化钠与碘作用，除去硫磺即得产品。 工业上常用的是铁屑法、中和法和铁屑还原法。 主要制法流程简述 1.铁屑法铁屑法生产碘化钠是以碘和铁屑为原料，碘t铁屑-3.3：1。 在夹套反应器内放人洗净的铁屑，以水；铁屑7 t 1（质量比）加水。在冷却下分批加入碘片，反应温度控制低于65，温度过高，会加速碘的升华，造成损耗，也影响劳动卫生。加入碘片后溶液呈深红棕色，待溶液呈淡绿色后，方可加入第二批碘片，待碘加完后，滤去铁屑，再加碘，加入量为总投料量的lio，生成八碘化三铁。其反应式如下： Fe十I2 -Felz 3Fel?+lz -Fe3IS在容器中放入碳酸氢钠（或碳酸钠），其量与加入总碘量之比为2;3（质量）。再以水：碳酸氢钠= IO：3（质量比）加水溶解，加热煮沸，逐渐加入八碘化三铁，此时有二氧化碳气体逸出。加完后溶液呈微碱性，无色。反应式如下： FeaIa+8NaHCOa斗8NaI+Fea04868 或将碳酸钠加入碘化亚铁溶液中，其反应式如下： FeIZ+Na2C02一FeCOa+2Nal静置溶液，待澄清后，吸出上层清液，加热蒸发，至溶液相对密度为1. 751, 81后再进行过滤，再蒸发至相对密度为1.931. 98时，趁热过滤。在搅拌下将滤液冷却至6070，停止搅拌，放置至室温，滤出结晶，于7090下干燥，即得无水碘化钠成品。将上述反应液中的沉淀(Fes0。及水合F