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Verfahren zur Herstellung von lichtechtem Chromgelb.
Die bekannten Chromgelbsorten, die aus Mischkristallen von Bleiehromat und Bleisulfat bestehen, besitzen nur eine beschränkte Lichtechtheit. Wenn sie kurze Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, werden sie deutlich geschwärzt.
Es hat sich nun gezeigt, dass man Chromgelb von hervorragender Lichtechtheit erhalten kann, wenn man die bei der üblichen Ausfällung erhaltenen rhombischen Kristalle in wässeriger Suspension auf Temperaturen erhitzt, welche oberhalb des Umwandlungspunktes liegen, bei dem die Kristalle monoklin werden, u. zw. so lange, bis die Umwandlung in dieses Kristallsystem praktisch vollständig stattgefunden hat. Man hat nämlich feststellen können, dass das Bleichromat und das Bleisulfat eine isodimorphe Reihe von Mischkristallen bilden. Durch die übliche Fällung der Mischkristalle erhält man zunächst nach dem rhombischen System gebaute Kristalle, die man in die monokline Form umwandeln kann. Diese besitzt eine bedeutend grössere Lichteehtheit als die rhombischen Kristalle.
Die Umwand- lungstemperatur hängt von der Zusammensetzung der Mischkristalle ab. Die Geschwindigkeit der Umwandlung steigt in dem Masse als sich die Temperatur und die Verteilung des Niederschlages erhöhen und die Wasserstoffionenkonzentration sinkt ; in Abwesenheit von Wasser ist sie fast Null.
Das Verfahren lässt sich beispielsweise folgendermassen ausführen :
Man fällt in bekannter Weise die Mischkristalle aus Bleiehromat und Bleisulfat bei möglichst niedriger Temperatur. Diese kann in diesem Fall auch oberhalb des Umwandlungspunktes liegen, da sich auf jeden Fall zuerst Mischkristalle des rhombischen Kristallsystems bilden. Sobald die Ausfällung vollständig ist, erwärmt man den Niedersehlag in wässeriger Aufschlämmung bis zu einer oberhalb des Umwandlungspunktes gelegenen Temperatur und hält diese Temperatur aufrecht, bis alle rhombischen Mischkristalle sich quantitativ in monokline Kristalle verwandelt haben.
Man kann die Umwandlung im Mikroskop leicht verfolgen, weil die rhombischen Mischkristalle Körner bilden, während die monoklinen lange Nadeln darstellen ; dies ist der Grund, dass der monokline Kristallniederschlag einen bedeutend grösseren Raum einnimmt, der bis zum 20 oder 30fachen der rhombischen Kristalle betragen kann. Die Ausfällung ist vollendet, sobald kein rhombisches Korn mehr im Mikroskop zu erblicken ist.
Je nach den Arbeitsbedingungen ist hiefür eine Zeitdauer von 2 bis 10 Stunden erforderlich. Es ist manchmal vorteilhaft, die Umwandlung in Gegenwart eines Trägers vorzunehmen, beispielsweise auf Aluminiumhydroxyd, Baryt u. dgl., weil sich dann eine besonders innige Verbindung von Trägersubstanz und Pigment bildet. Die folgende Tabelle zeigt den Umwandlungspunkt für verschieden zusammengesetzte Mischkristalle.
Die Mischkristalle sind unterhalb dieser Temperaturen im rhombischen System
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<tb> Prozent <SEP> Bleisulfat <SEP> (Grammoleküle) <SEP> rmwandlungspunkt
<tb> 20% <SEP> 30 <SEP> c
<tb> 40% <SEP> 100 <SEP> c
<tb> - <SEP> - <SEP> 0'210 <SEP> C
<tb> 70 <SEP> % <SEP> 39 <SEP> C
<tb> 80 <SEP> % <SEP> 70 <SEP> C
<tb>
Farblack, die mit Hilfe der erfindungsgemäss hergestellten Bleiehromatfarben erzeugt werden, zeigen kein Nachdunkeln, selbst wenn sie mehrere Wochen dem Sonnenlicht ausgesetzt waren. Überdies haben sie den Vorteil, dass sie beim Trocknen keinerlei Änderung erfahren, während die in üblicher Weise hergestellten Farblaeke hiebei eine unerwünschte Nuance annehmen, wobei auch der Trockenvorgang nicht in günstiger Weise vor sich geht.
Man hat ferner gefunden, dass man Farben auf Grundlage von Bleichromat, in denen ein Teil des Bleis durch isomorphes Barium, Strontium oder Calcium oder mehrere dieser Elemente ersetzt ist, ebenfalls in die lichtechte monokline Kristallform überführen kann. Ausser guter Lichtechtheit erhält man, vorausgesetzt, dass die Zusätze an alkalischen Erden in mässigen Grenzen bleiben, auch eine Verbesserung der Farbintensität. Gleichzeitig besitzen diese Farben schöne und reine Töne, wie sie bei gleicher Lichtechtheit von den gewöhnliehen Bleiehromatfarben oder ihren Gemischen mit Bariumsulfat nicht erreicht werden.
Die Umwandlung kann auch in Gegenwart von Trägern oder Füllkörpern stattfinden. Man kann ferner einen Teil des Chromats durch das isomorphe Sulfat ersetzen.
Man hat ferner gefunden, dass es vorteilhaft ist, die Ausfällung der Komponenten aus ihren
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Statt zwei Stunden lang auf 60 L zu erwärmen, kann man die Umwandlung auch bei 25 C durchführen. Sie dauert dann ungefähr 10 Stunden lang.
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Fällung beendet ist, steigert man durch Einführung von Dampf die Temperatur der Mutterlauge und des Niederschlages auf ungefähr 50 C und hält diese Temperatur aufrecht, bis man im Mikroskop die vollständige Umwandlung der Kristallkörner in die monoklinen Nadeln beobachten kann. Die Um- wandlung erfordert unter diesen Umständen 4-5 Stunden. Nach dem Filtrieren, Waschen und
Trocknen des Niederschlages erhält man ein rotstichiges Chromgelb von bemerkenswerter Liehteehtheit.
Wenn man vor dem Erwärmen des Niedersehlags in der wässerigen Suspension oder schon vor der Fällung Tonerdehydrat zusetzt, das aus einer Lösung von 10 leg kristallisiertem Tonerdesulfat durch Fällung mit 5 kg wasserfreier Soda erhalten wurde. und die Umwandlung in die monokline Modifikation in Gegenwart dieses Substrates durchführt, so erhält man ein Chromgelb von guter Lichtechtheit, das sieh besonders zum Farbendruck eignet.
Beispiel 3 : Herstellung eines Gelb von folgender Zusammensetzung : Pb. :, Sr. i (Cr. So..,) 04.
Man fällt eine Lösung von 120 Gewichtsteilen Bleinitrat und 10-8 Gewichtsteilen kristallisiertem
Strontiumchlorid in 2000 Teilen Wasser, indem man nach und nach im Verlauf einer halben Stunde eine Lösung von 38#8 Gewichtsteilen Kaliumchromat und 28'8 Gewichtsteilen Natriumsulfat in 2000 Teilen Wasser einführt. Man erhitzt sodann das ganze durch Einleiten von Dampf auf 30 bis 50 C und hält diese Temperatur bis zum Eintritt einer vollständigen Umwandlung in die monokline Kristallform aufrecht, die sich mittels des Mikroskops leicht feststellen lässt. Man wäscht und trocknet sodann den Niederschlag in der üblichen Weise.
Beispiel 4 : Herstellung eines Gelb von folgender Zusammensetzung : (Pb,. 7 Sr.,. 3) CrO.
Man löst 47 Gewichtsteile Bleinitrat und 16'5 Gewichtsteile Strontiumchlorid in 1500 Teilen Wasser und fällt unter Rühren mit Hilfe einer Lösung von 38 Gewichtsteilen Kaliumchromat in 1000 Teilen Wasser. Die Umwandlung in die monokline Kristallform bewirkt man sodann durch Erhitzen auf 50 C.
Beispiel Ï : Herstellung eines Gelb von folgender Zusammensetzung : Pbn. 8 Bao. 2 (Cr. 6 SO. ) 0.
In eine Lösung von 27 Gewiehtsteilen Bleinitrat und Ï Gewichtsteilen Bariumehlorid (BaCI2, 2 Ha 0) in 1500 Teilen Wasser giesst man im Verlaufe einer halben Stunde eine Lösung von 11-65 Gewichtsteilen Kaliumchromat und 5-8 Gewichtsteilen Natriumsulfat (von 98 %) in 1000 Teilen Wasser.
Man erhitzt sodann das ganze durch Einführung von Dampf auf 60 C und hält diese Temperatur bis zur praktisch vollkommenen Umwandlung des Niederschlages in die monokline Kristallform aufrecht.
Beispiel 6 : Man fällt eine Lösung von 338 g Bleinitrat oder 226 g Bleiehlorid in 30 l Wasser im Verlauf einer halben Stunde unter Rühren mit Hilfe von einer Lösung, die 107 g Kaliummonochromat,
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kräftigem Durchmischen aufrecht. Man wäscht und trocknet den Neiderschlag, von dem sich nur etwa 20% absetzen. Man erhält ein intensives grünstiehiges Gelb von ausreichender Lichteehtheit. das 55 % Bleichromat und 45 % Bleisulfat enthält.
Beispiel 7 : Man fällt im Verlaufe einer halben Stunde eine Lösung von 675 g Bleinitrat in 30 1 0'015 n-Salzsäure mit Hilfe einer Lösung von 175'8 g Kaliumehromat und 137 g Natriumsulfat (von 98 %) in 20 l 0#015 n-Schwefelsäure. Man erhitzt sodann auf ungefähr 50 0 C durch Dampfeinleiten und setzt eine Stunde lang bei dieser Temperatur das Rühren fort. Dann füllt man auf 100 l mit Wasser auf : der Niedersehlag nimmt sodann einen Raum von 95 l ein. Nach dem Filtrieren und Trocknen erhält man ein grünstichiges Chromgelb von ausgezeichneter Farbintensität und bemerkenswerter Lichteehtheit, bestehend aus 45 0 Bleichromat und 55 % Bleisulfat.
Beispiel 8 : Man fällt im Verlauf von einer halben Stunde eine Lösung von 338 g Bleinitrat in 15 l 0#02 n-Salzsäure mit Hilfe einer Lösung von 146 g Ealiumchromat und 36 g Natriumsulfat (von 9800) in 10 l 0'02 n-Salzsäure. Man erhitzt sodann durch Dampfeinleiten auf ungefähr 40 C und fährt fort, bei dieser Temperatur eineinhalb Stunden lang durchzurühren. Nachdem man mit Wasser auf 50 !
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und Trocknen bei 100 C erhält man ein sehr lichtechtes Gelb von grosser Farbintensität. Das Produkt besteht aus 75 % Bleichromat und 25 % Bleisulfat.
Beispiel 9 : Man fällt im Verlauf von einer halben Stunde eine Lösung von 1200 g Bleinitrat
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Kaliumehromat und 268 g Natriumsulfat (von 98 %) in 20 ! einer 0'015 n-Schwefelsäure. Man setzt das Durchmischen eine halbe bis eine Stunde lang bei gewöhnlicher Temperatur fort und füllt auf 50 1 auf. Man filtriert sodann den Niederschlag ab und trocknet. Das erhaltene Produkt ist ein ausserordentlich intentives Chromgelb von guter Lichtechtheit und sehr reinem Farbton. Die Zusammensetzung ist
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von lichtechten Chromgelb aus Mischkristallen von Bleichromat und Bleisulfat, dadurch gekennzeichnet, dass man die in rhombischer Kristallform vorliegenden. in üblicher Weise gefällten Kristalle in wässeriger Aufschlämmung auf Temperaturen erhitzt, die über dem Umwandlungspunkt liegen, bei welchem die Kristalle in die monokline Form übergehen, bis die Umwandlung in diese Kristallform praktisch vollständig ist.