<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit (Stabilisierung) von Stoffen.
Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren, um Stoffe, die gegen chemische und physikalische Eingriffe wenig widerstandsfähig sind, die z. B. in Wasser oder Säure leicht löslich oder hygroskopisch oder flüchtig oder explosibel oder sehr reaktionsfähig sind, kurz Stoffe, die als "instabil" bezeichnet
EMI1.1
zu machen, um dadurch neuartige Stoffe mit bisher unbekannten Eigenschaften zu erhalten, die technisch für viele Zwecke verwertbar sind.
Das neue Verfahren beruht auf der Fähigkeit vieler Stoffe mit anderen Stoffen Misch-bzw.
Schichtkristalle zu bilden. Die bisher bekannten Mischkristalle bestehen aus chemisch ähnlichen Stoffen, z. B. KC1 und KBr, deren Eigenschaften z. B. die optischen, die Löslichkeitsverhältnisse usw. sich in der Regel additiv aus denen der Komponenten zusammensetzen.
Es wurde nun gefunden, dass sich auch Stoffe, deren chemische Eigenschaften völlig verschieden sind, z. B. ein instabiler Stoff und ein stabiler Stoff, der die unerwünschten Eigenschaften des instabilen nicht besitzt, zu Misch-und Schichtkristallen vereinigen lassen und dass in diesen Misch-und Schicht- kristallen einzelne Eigenschaften der stabilen Komponente stark überwiegen, während andere Eigenschaften fast ausschliesslich durch die andere, die instabile Komponente bestimmt werden.
Das vorliegende Verfahren macht von dieser Beobachtung dadurch Gebrauch, dass instabile Stoffe, die durch eine wertvolle Eigenschaft, z. B. durch ihre Farbe, chemische Reaktionsfähigkeit, Explosibilität, Düngeeigenschaften, physiologische Wirksamkeit usw. ausgezeichnet sind, in das Kristallgitter eines stabilen Stoffes derart eingebaut werden, dass das entstehende Produkt die wertvolle Eigenschaft der Farbe, der physiologischen Wirksamkeit usw. der instabilen Komponente und die Beständigkeit der stabilen Komponente aufweist. Die Durchführung des neuen Verfahrens wird an den folgenden Bei-
EMI1.2
Präparaten beziehen.
1. Roter Farbstoff aus Mischkristallen von a) BaS04 und Nain04 bzw. b) BaS04 und KMnO.
Herstellung a. Man überschichtet 50 g Bariumkarbonat mit einer Lösung von 50 g Natriumpermanganat in 200 g Wasser und lässt unter Rühren ein Gemisch von je 25 Schwefelsäure und Wasser zufliessen. Es bildet sich ein Niederschlag von (BaS04 + NaMn n\-) MisehkristaIIen. Man lässt absitzen, dekantiert, wäscht mit Wasser, bis dieses fast farblos abläuft, entfernt durch etwas Lösung von schwefliger Säure das an der Oberfläche der Kriställehen befindliche NaMnO, saugt ab und trocknet.
Man erhält ein blaustichig rotes, mikrokristallines Pulver, das so stabil wie Bariumsulfat ist, dabei aber die Farbe des instabilen Natriumpermanganats trägt. Unterm Mikroskop erkennt man völlig homogen rotgefärbte Kristalle. Das NaMn04 hat durch den Einbau in das Kristallgitter des BaS04 seine Löslichkeit und Reaktionsfähigkeit völlig verloren. es ist stabilisiert worden. Die Mischkristalle
EMI1.3
zwecke verwendet werden kann.
Herstellung b. Eine kalt gesättigte Lösung von KMnO (67 $'pro Liter == zirka 0'42 molar) wird in zwei Teile a und b geteilt. a) in 250 eem KMn04-Lösung werden 0'01 Mol = 2'61 g Bariumnitrat gelöst ; b) in 250 CC1n KMn04-Lösung werden 0'01 Mol = 1'74 g Kaliumsulfat gelöst.
<Desc/Clms Page number 2>
Man lässt a zu b oder b zu a fliessen, wobei leicht gerührt wird. Nach mehrstündigem Absitzen wird vom Niederschlag (BaSO4 + KMnO4) abdekantiert und wie unter a weiter behandelt.
2. Violetter Farbstoff aus Mischkristallen von BaSO4 und BaMnO4.
EMI2.1
entsteht sofort ein leuchtend violetter Niederschlag von Mischkristallen von Bariumsulfat und Bariummanganat, die sich rasch absetzen, von der blaugrünen Mutterlauge durch mehrmaliges Dekantieren und Waschen mit Wasser befreit, abgesaugt, kurze Zeit in verdünnter schwefliger Säurelösung suspendiert, dadurch von Braunstein befreit, abermals gewaschen und getrocknet werden. Das erhaltene Pulver ist in Säuren und Basen unlöslich, unempfindlich gegen starke Oxydations-und Reduktionsmittel, hat also die Eigenschaften des reinen BaMnO4 verloren und stellt einen sehr wertvollen Lack-undPigmentfarbstoff dar.
Es ist auffallend, dass violette Niederschläge entstehen, trotzdem das Ausgangsprodukt Bariummanganat grün und das Bariumsulfat weiss gefärbt ist. Die Mischkristalle haben schon bei geringem Gehalt an Bariummanganat einen ganz anderen Farbton als die Permanganate und der Unterschied wird mit zunehmendem Gehalt an Bariummanganat noch immer grösser. Bei Darstellung der ganzen Reihe der Mischkristalle von BaMnO4-BaSO4 ergibt sich, dass die tief dunkelgrüne Farbe des BaMnO4 sich bei zunehmendem Gehalt der Mischkristalle an BaSO4 allmählich über schwarzblan zu violettblau, violettrot und hellila verändert.
Bezüglich der Mengenverhältnisse der anzuwendenden Reagentien ist zu beachten, dass die Reaktion von Ba (N03) mit K2SO4 und K2MnO4, swie bei allen echten Miseh- kristallbildungen, so verläuft, dass nur die Summe der Sulfat- und Maganationen der Menge der Bariumionen äquivalent sein muss. Da es sich hier um eine lückenlose Reihe von Mischkristallen handelt, kann das Verhältnis von Sulfat-zu Manganationen beliebig variiert werden.
3. Schwerlösliches Düngemittel aus Mischkristallen von CaC03 und NaN03.
Man schmilzt kristallwasserhaltiges Kalziumnitrat und trägt unter Rühren pulverisiertes Natriumbikarbonat oder Natriumkarbonat ein; bis die Mengen etwa äquivalent sind. Man lässt abkühlen, wäscht das gebildete CaC03 so lange aus, bis im Waschwasser keine Nitrationen mehr nachweisbar sind und trocknet. Das erhaltene Pulver besteht aus Mischkristallen von CaC03 und NaN03, wie sich leicht durch Analyse feststellen lässt. Diese Mischkristalle bilden ein wertvolles Düngemittel, da in ihnen der leicht lösliche Salpeter vor zu rascher Auflösung geschützt ist und der Pflanze erst bei Aufschluss des CaCO3 im Boden ganz allmählich zugänglich wird.
4. Herstellung von stabilisiertem Ätzkali.
10 g Kochsalz und 1 g festes Ätzkali werden in einem Tiegel zusammengeschmolzen. Man lässt den Tiegel langsam in einem Chamotteofen abkühlen, zerschlägt die Schmelze und zerreibt sie. Die durch das Schmelzen gebildeten Mischkristalle zerfallen beim Abkühlen nicht und das weisse Pulver zeigt hauptsächlich die Eigenschaften des Chlornatriums. Es ist nicht hygroskopisch und gibt an 96% igen Alkohol nur einen Bruchteil des KOH ab. Das Präparat kann für chemische Zwecke benutzt werden, wo es darauf ankommt, Kaliumhydroxyd im Entstehungszustande ganz allmählich wirken zu lassen.
Es erlaubt ferner KOH ungeschützt vor der Atmosphäre aufzubewahren.
Die Mengen von Chlornatrium und Kaliumhydroxyd, die zusammengeschmolzen werden, brauchen in keinem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, da Mischkristalle von beliebiger Konzentration an Kaliumhydroxyd herstellbar sind zu bis einer maximalen Grenze, die durch die Mischungslüeke des
Systems KOH + NaCl bestimmt ist.
5. Herstellung von stabilisiertem Kaliummanganat bzw. Kaliumferrat.
Man bereitet aus einer alkalischen Lösung von z. B. äquivalenten Mengen KMnO (oder Kufe04)
EMI2.2
kristalle vom grössten Teil der Mutterlauge und trägt sie zur Nachbehandlung in eine bei zirka 40 gesättigte Lösung von K2SO4 ein. Sie übersziehen sich beim Abkühlen mit einer Schicht von reinem KAS04 ; man schleudert dann ab und trocknet. Durch die Schicht von KsSO werden die hochempfind-
EMI2.3
werden. Die erhaltenen Schicht-Mischkristalle sind ein bequemes Ausgangsmaterial für die Herstellung von Mischkristallfarben, wie deren eine im Beispiel 2 beschrieben ist. Sie können ferner für chemischpräparative Zwecke dienen, bei denen man die Ionen MnO4" bzw.
FeO4" als Oxydationsmittel in einer genau dosierbaren Menge und mit dosierbarer und berechenbarer Geschwindigkeit braucht. Hiedurch ist es möglich, den zeitlichen Verlauf von chemischen Reaktionen in bestimmter Weise zu regeln. Dies gilt auch z. B. für die Mischkristalle von (NaCl + KOH) des vorigen Beispiels 4. Statt der Misch-
EMI2.4
Ausführungsbeispiel 6.
Ein Beispiel für die Herstellung von Mischkristallen durch Elektrolyse ist die Gewinnung eines braunroten Farbstoffes aus Mischkristallen von BaSO + BaFeOi. Man elektrolysiert eine alkalische
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
zusammen.
EMI3.2
<tb>
<tb>
Beseitigung <SEP> der <SEP> unerwünschten <SEP> EigenschafUnerwünschte <SEP> Erwünschte <SEP> ten <SEP> unten <SEP> Erhaltung <SEP> Verwendung <SEP> der
<tb> Stoff <SEP> Eigenschaften <SEP> technisch <SEP> wertvolle <SEP> der <SEP> erwünschten <SEP> durch <SEP> Mischkristalle <SEP> als:
<tb> Eigenschaften <SEP> Erzeugung <SEP> von <SEP> Mischbzw.
<SEP> Schichtkristallen
<tb> NaMnO4 <SEP> Zerflisslichkeit, <SEP> Farbe <SEP> des <SEP> BaSO4¯NaMnO4 <SEP> Rote <SEP> Mineralfarbe
<tb> Reaktionsfähigkeit <SEP> MnO4' <SEP> Ions
<tb> Empfindlichkeit
<tb> BaMnO4 <SEP> gegen <SEP> Säuren <SEP> und <SEP> Farbe <SEP> des <SEP> BaSO4+BaMnO4 <SEP> Violette <SEP> Mineralfarbe
<tb> Reduktionsmittel <SEP> MnO4" <SEP> Ions
<tb> Empfindlichkeit
<tb> BaFeO4 <SEP> gegen <SEP> die <SEP> Atmos- <SEP> Farbe <SEP> des <SEP> BaSO4+BaFeO4 <SEP> Braunrote <SEP> Mineralphärilien <SEP> FeO4" <SEP> Ions <SEP> farbe
<tb> Empfindlichkeit
<tb> SrMnOr <SEP> gegen <SEP> die <SEP> Atmos- <SEP> Farbe <SEP> des <SEP> SrCrO4+SrMnO4 <SEP> Grüne <SEP> Mineralfarbe
<tb> phärilien <SEP> MnO4" <SEP> Ions
<tb> KOH <SEP> Hygroskopizität <SEP> Stabilisiertes, <SEP> nicht
<tb> CO2-Empfind- <SEP> Als <SEP> chem.
<SEP> Präparat <SEP> NaCl+KOH <SEP> hygroskopisches
<tb> lichkeit <SEP> Ätzkali
<tb> Löslichkeit, <SEP> AusNaNO3 <SEP> waschbarkeit <SEP> im <SEP> Düngemitteleigen- <SEP> CaCo3+NaNO3 <SEP> Schwerlösliches
<tb> Boden <SEP> schaften <SEP> Düngemittel
<tb> Farbe <SEP> der <SEP> Ionen
<tb> K2FeO4 <SEP> Hochempfindlich <SEP> MnO4" <SEP> und <SEP> FeO4" <SEP> K2SO4+K2MnO4, <SEP> Ansgangsstoffe <SEP> für
<tb> K2MnO4 <SEP> gegen <SEP> Atmos- <SEP> Oxydierende <SEP> Eigen- <SEP> K2SO4+K2FeO4 <SEP> obige <SEP> Mineralfarben,
<tb> phärilien <SEP> sehaften <SEP> Schichtkristalle <SEP> chem. <SEP> Präparate
<tb> Pb(CNO)2+Pb(N3)2
<tb> Pb(N3)2 <SEP> Zu <SEP> explosibel <SEP> Explosibilität <SEP> oder <SEP> PbJ2+Pb(N3)2 <SEP> Sprengstoff <SEP> mit
<tb> oder <SEP> Sr(N2)3+Pb(N3)2 <SEP> gemilderter <SEP> Brisanz
<tb>
EMI3.3
der angewandten Lösungen, Schmelzen, Gasgemische usw.
hat man es völlig in der Hand, die Konzentration eines oder mehrerer Ionen im Mischkristall beliebig und in messbarer Weise zu variieren.
EMI3.4