AT143995B - Verfahren zur Herstellung polymorpher Stoffe in bestimmter Kristallmodifikation. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 Polymorphie auftritt. Mit der Verschiedenheit der Kristallstruktur können bei solchen Stoffen auch zahlreiche andere, damit verwandte   Eigenschaften, wie Spaltbarkeit, optisches, thermisches, elektrisches   
 EMI1.3 
 ausgeprägtem Mass besitzt und darin den andern Modifikationen desselben Stoffes überlegen ist. 



   Bekanntlich erfolgt die   Umwandlung     polymorpher   Stoffe bei bestimmten Bedingungen der Tem- peratur und des Druckes und hängt ferner auch unter Umständen von der Zeit ab, während welcher diese
Bedingungen ihren Einfluss ausüben können. 



  Um einen polymorphen Stoff in eine bestimmte   Kristallform zu überführen, muss ma. n   ihn also für eine bestimmte Zeit auf eine erforderliche Temperatur erwärmen. Es ist bekannt, dass die Anwesenheit von Fremdstoffen bei dieser Wärmebehandlung einen Einfluss auf den   Umwandlungsvorga. ng ausüben   
 EMI1.4 
 geschmolzen waren. Bei der Ermittlung solcher Stoffe war man aber auf eine empirische Methode angewiesen ; eine bestimmte Regel für die   Auffindung   eines für den einzelnen Fall günstigsten Zusatzstoffes war bisher unbekannt. 



   Es wurde nun gefunden, dass ganz allgemein dann eine Begünstigung der Umwandlung eines polymorphen Stoffes in eine bestimmte Kristallform erzielt wird, wenn man die Umwandlung in Gegenwart eines solchen Stoffes vornimmt, der selbst diejenige Kristallform besitzt, die der polymorphe Körper erhalten soll. Die Wirkung dieser Zusätze erstreckt sich sowohl auf die Temperatur, bei der die   Umwandlung   bewirkt werden kann, wie auch auf die Zeit, derart, dass entweder die Umwandlung der einen Modifikation in eine andere gewünschte bei der gleichen Temperatur, bei der sonst der reine Stoff sich umwandelt, in einer viel kürzeren Zeit vor sich geht, oder aber während der sonst angewandten Zeit bei niedriger Temperatur ganz oder teilweise, dann aber mit besserer Ausbeute als ohne Zusätze bewirkt werden kann.

   Durch Ersparnis an Zeit oder der zur Erhitzung notwendigen Energie wird also ein wesentlicher technischer Fortschritt erzielt. Ein weiterer Vorzug der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Herabsetzung der zur Umwandlung angewandten Temperatur Schäden zu vermeiden gestattet, die bei der ohne Zusatz erforderlichen   höher, en   Temperatur an einem Stoff auftreten und die durch die   Umwandlung   erzielten Vor züge z. B. farbtechnischer Art durch Verschlechterung anderer Eigenschaften wieder aufheben können. 



   Die günstige Wirkung der gefundenen Zusätze tritt bereits ein, wenn diese in einem geringen Mengenverhältnis angewendet werden. Hierin liegt ein weiterer technischer Vorteil des Verfahrens, weil dadurch unerwünschte Verteuerung des technischen Prozesses vermieden wird. 



   Die Ausführung des Verfahrens kann in der Weise erfolgen, dass die die Umwandlung begünstigenden Zusätze vor der Glühung im nassen oder trockenen Zustand dem Stoff beigemischt werden, dessen Umwandlung in eine andere Modifikation vorgenommen werden soll. Die Zusätze können auch während der Erhitzung zugefügt werden, oder die Erhitzung wird in zwei Abschnitten ausgeführt, wobei der Zusatz zwischen den beiden Abschnitten erfolgt. Auch können die günstig wirkenden Stoffe erst in der Masse 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 selbst erzeugt werden, entweder dadurch, dass sie sich aus den in der Mischung bereits vorhandenen Komponenten bilden oder aber infolge einer Veränderung, die sie selbst erst während des   Umwandlungs-   vorganges erfahren, in die günstig wirkende Form übergehen. 



   Beispiel 1 : Reines, getrocknetes Titansäurehydrat, das sich bei der   röntgenographischen   Unter-   suehung   als aus Anataskriställehen bestehend erweist, wird mit vier Teilen Mangansulfat oder der entsprechenden Menge einer andern beim Erhitzen ebenfalls in Manganoxyd übergehenden   Manganver-   bindung auf je 100 Teile TiO2 innig gemischt und eine Stunde auf   8000 erhitzt.   Das Produkt besteht vollständig aus Kriställchen von Rutil, während das reine, ohne Zusatz erhitzte   Titansäurehydrat   nach der gleichen Erhitzung unverändert   Anatasstl1lktur   besitzt und auch nach einstündigem Glühen auf 900  erst zu   60%   umgewandelt ist. 



   Beispiel 2 : 100 g reines TiO2 in Form von getrocknetem Titansäurehydrat, werden mit 1'8   g Sn02   (chemisch rein) innig gemischt und je eine Stunde auf 850 und (oder)   9000 erhitzt.   In gleicher Weise wird das reine TiO2 ohne Zusatz geglüht. Das Ausgangsmaterial besteht aus   Anataskriställchen.   Das ohne Zusatz geglühte Ti02 besteht nach der   Glühung   bei   8500 ebenfalls nur aus Anataskriställchen,   während das bei   900  geglühte zu 60% aus Rutil   und zu 40%   aus Anataskriställchen   besteht. Das mit Zusatz 
 EMI2.1 
   Sino,   kann auch ein anderes Zinnsalz, z. B. Zinnchlorid, angewendet werden, welches beim Erhitzen in Sn02 übergeht. 



   Beispiel 3: Wenn Aluminiumhydroxyd oder andere beim Erhitzen   Al203   bildende Aluminiumverbindungen   geglüht   werden, so bildet sich zunächst Aluminiumoxyd in der kristallform des sogenannten   'j--Aluminiumoxyds,   das sich bei höheren Temperaturen in die Form   des'7. -Aluminiumoxyds,   den sogenannten Korund, umwandelt, u. zw. erfolgt diese Umwandlung bei Temperaturen oberhalb   1225 .   



   Um nun diese Umwandlung bei tieferen Temperaturen bewirken zu können, muss man dem Aluminiumoxyd andere Stoffe zusetzen, die im gleichen Kristallgitter wie Korund kristallisieren, z. B. Eisenoxyd, Vanadinsesquioxyd oder andere isomorphe Stoffe. 



   An Stelle der Oxyde kann man auch andere Verbindungen, z. B. im Falle des Eisenoxyds Eisenhydroxyd,   Eisenammoniumsulfat   oder eine ähnliche Eisenverbindung im entsprechenden   Mengenver-   hältnis anwenden. Aus diesen Stoffen wird dann beim Erhitzen das im Korundgitter kristallisierende Eisen-3-oxyd gebildet. 



   Es kann folgendermassen verfahren werden :
300 Gew. Teile   Ammoniumalaun   werden mit   G'l   Gew. Teile Eisenalaun gemischt und getrocknet. 



  Wird dieses Material eine halbe Stunde lang auf   1125'erhitzt,   so besteht das Produkt etwa zur Hälfte aus Korund und zur Hälfte aus noch nicht umgewandeltem Y-Aluminiumoxyd ; wird eine etwas höhere Temperatur angewandt, z. B.   11500,   so ist die Umwandlung   des y-Aluminiumoxyds   in Korund vollständig. Der Zusatz des Eisenalauns im angegebenen   Mengenverhältnis   erniedrigt also die Umwandlungstemperatur um etwa   75-100 .   Diese Temperaturspanne kann beliebig durch Änderung der Menge des Eisenalaunzusatzes verkleinert oder noch vergrössert werden. 



   Beispiel 4 :   10#000   Gew. Teile gefällten Zinksulfids werden mit 1 Teil eines Kobaltsalzes, z. B. 



  Kobaltsulfat, innig gemischt und einzelne Proben je eine Stunde auf verschiedene Temperaturen erhitzt. 



  Unter gleichen Bedingungen wird gefälltes Zinksulfid ohne den Kobaltzusatz geglüht. Das gefällte Zinksulfid ist kristallographiseh mit Zinkblende identisch. Während das reine Zinksulfid oberhalb   600    in reinen Wurtzit, dann zwischen 700  und 1000  in ein Gemisch von Wurtzit und Zinkblende übergeht 
 EMI2.2 
 erhitzte Zinksulfid bereits oberhalb 600  Wurtxit und behält diese Kristallform auch bei höheren Temperaturen bei. Die Wirkung des Kobaltzusatzes beruht auf der Bildung von Kobaltsulfid in dem Ausgangsgemisch während des Erhitzungsprozesses.

   Dieses Kobaltsulfid kristallisiert in derselben Kristallform wie Wurtzit, und die Wirkungsweise des neuen Verfahrens ist hier derart, dass in dem Temperaturgebiet zwischen   7000 und 10000 die Rückbildung   des Wurtzit in der Form der Zinkblende vermieden, vielmehr die Bildung des reinen   Wurtzits   bewirkt wird. An Stelle von Kobaltsulfid kann man auch jeden beliebigen andern Stoff, der in Wurtzitgitter kristallisiert, verwenden, wie beispielsweise Eisensulfid und   Nickelsulfid.  

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung polymorpher Stoffe in bestimmter Kristallmodifikation, wobei die EMI2.3