AT220599B - Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat bzw. von festem Zinnfluoborat daraus - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat bzw. von festem Zinnfluoborat daraus

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AT220599B
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Austria
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fluorate
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Andre Riesser
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat bzw. von festem Zinnfluoborat daraus 
Für das Verzinnen auf elektrolytischem Wege wird bekanntlich vielfach eine Lösung von Zinnfluoborat verwendet. Derartige Lösungen können jedoch mit den bisher bekannten Herstellungsverfahren unter den günstigsten Bedingungen nur mit einer Konzentration hergestellt werden, die ungefähr einem Gehalt von 450 g metallischem Zinn pro Liter entspricht. 



   Die Herstellung solcher Lösungen erfolgte auf elektrolytischem Wege oder es wurde zuerst durch Umsetzen von Fluoborsäure mit Kupferoxyd eine Lösung von Kupferfluoborat hergestellt, diese Lösung hierauf mit metallischem Zinn versetzt und das abgeschiedene metallische Kupfer abgetrennt. 
 EMI1.1 
 schen Mengenverhältnissen zur Reaktion gebracht. 



   Diese Zinnfluoboratlösungen weisen den schwerwiegenden Nachteil auf, dass sie nicht stabil sind, selbst wenn sie vor Licht geschützt werden. Ausserdem ist der Transport von Zinnfluoborat in Lösung recht beschwerlich, weil abgesehen davon, dass es sich um eine aktive Flüssigkeit handelt, sehr grosse Mengen Wasser oder Säure gehandhabt werden müssen, und für den Transport teure Behälter, z. B. Kunststoffballons, notwendig sind. Schliesslich wird, wenn man einem elektrolytischen Verzinnungsbad eine Lösung Zinnfluoborat hinzusetzt, das Volumen des Bades in unerwünschter jedoch unvermeidbarer Weise vergrö- ssert. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat,   d. h.   einer Lösung, die pro Liter eine Menge Zinnfluoborat enthält, die mindestens ungefähr 600 g metallischem Zinn entspricht, und ein Verfahren zur Gewinnung von festem Zinnfluoborat daraus. 



   Hiebei wird wie bei dem bekannten Verfahren zuerst durch Umsetzung von Fluoborsäure mit Kupferoxyd eine Lösung von Kupferfluoborat hergestellt und diese hierauf mit metallischem Zinn versetzt ; gemäss der Erfindung wird jedoch die Fluoborsäure mit einer Menge Kupferoxyd zur Reaktion gebracht, die we-   sentlich über der der Formel Cu(BF) entsprechenden stöchiometrischen Menge liegt und vorzugsweise ungefähr das Dreifache dieser stöchiometrischen Menge beträgt.   



   Überraschenderweise wurde gefunden, dass man tatsächlich Kupfermengen bis zurdreifachender durch die Formel bestimmten Menge in der Fluoborsäure auflösen kann und dass man dadurch zu stabilen Zinn-   fluoboratlösungen von   einer bisher unbekannten hohen Konzentration gelangt, die die eingangs erwähnten Nachteile der bekannten verdünnteren Lösungen nicht aufweisen. 



   Die Stabilität dieser Lösungen ist so gross, dass man gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung diese Lösungen überraschenderweise noch weiter konzentrieren und so erstmalig festes Zinnfluoborat erhalten konnte. Zur Herstellung des neuen festen Zinnfluoborats wird die konzentrierte Lösung, vorzugsweise unter Erwärmung bei vermindertem Druck, bis zur sirupartigen Konsistenz eingedampft, worauf sich beim Abkühlen auf normale Temperatur das Zinnfluoborat in Form von Kristallen abscheidet. 



   Das feste Zinnfluoborat besitzt gegenüber   demZinnfluoborat   in Lösung den Vorteil, aussergewöhnlich stabil zu sein, wenn man es vor Feuchtigkeit schützt. Die Transportkosten verringern sich auf ein Minimum, und bei   der Verwendung des Zinnfluoborats für die elektrolytischen   Bäder wird deren Volumen nicht merklich vergrössert. 



   Bei der praktischen Anwendung des neuen Verfahrens zur Erzeugung einer hochkonzentrierten Lösung 

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 von Zinnfluoborat wird zunächst die   Kupferfluoboratlösung   durch Reaktion einer Lösung von Fluoborsäure mit Kupferoxyd in einer beliebigen Vorrichtung hergestellt, die ein einwandfreies Mischen der zur Reaktion zu bringenden Bestandteile gestattet. Der so gewonnenen Kupferfluoboratlösung wird sodann auf einmal feinverteiltes metallisches Zinn zugesetzt, dasbeispielsweise erhalten wird, indem mangeschmolzenes Zinn in   einen Behälter   mit einem grossen Volumen Wasser hineingiesst.

   Dieses Einbringen von feiner-   teiltem Zinn in die Kupferfluoboratlösung führt zur Bildung   von Zinnfluoborat in einer sehr hohen Konzentration, während Kupfer ausfällt, das man durch Filtern, Absetzenlassen, Trocknen oder irgendein anderes geeignetes Verfahren von der Lösung trennt. Das feste Zinnfluoborat wird schiesslich erhalten, indem die hochkonzentrierte   Zinnfluoboratlösung verdampft wird.   



     Das Verdampfen der Fluoboratlösung   kann unter Erhitzung und im Vakuum oder durch Zerstäuben oder durch irgendein anderes bekanntes Verfahren erfolgen. 



   Um zu vermeiden, dass der Überschuss an Kupferoxyd und an feinverteiltem Zinn Klumpen bildet, wird das Gemisch, in dem sich die Reaktion vollzieht, laufend umgerührt. 



   Die Menge Kupferoxyd, die der Fluorborsäurelösung zuzusetzen ist, ist nicht streng bestimmt. Sie muss jedoch die theoretischen Mengenverhältnisse bei weitem, z. B. um das Dreifache, überschreiten, weil 
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 kann gegebenenfalls auch auf jedem andern geeigneten Wege gewonnen werden. 



   An Stelle des Kupferfluoborats kann auch jedes andere Metallfluoborat verwendet werden, wenn das betreffende Metall elektropositiver ist als Zinn. 



   Beispiel: In Gestalt von Barren   vorliegendes Zinn wird   geschmolzen. Das geschmolzene Zinn wird langsam und in einem dünnen Strahl in einen Behälter eingegossen, der ein grosses Volumen Wasser enthält, so dass das Zinn sehr schnell abkühlt und sich in sehr feiner Verteilung verfestigt. In eine Tonne mit 
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 wie sie üblicherweise in der Galvanoplastik verwendet wird,Fluorborsäurelösungeingebracht. Bei Raumtemperatur werden der Säurelösung sodann 12, 5 kg Kupferoxyd zugesetzt. Man lässt die Tonne sodann mit   10 - 20   Umdr/min umlaufen. Da die Reaktion der Fluorbor- säure mit dem Kupferoxyd exotherm ist, steigt die Temperatur leicht an. Es genügt im allgemeinen, die
Tonne 15 min lang zu rotieren, um das Kupferfluoborat mit einem Überschuss an Kupferoxyd zu erzeu- gen. 



   Sodann werden der vorgenannten Lösung 35 kg metallisches Zinn in äusserst fein verteiltem Zustand auf einmal zugesetzt. Die Reaktionsmischung wird umgerührt, um zu vermeiden, dass das Zinn und das
Kupferoxyd Klumpen bilden. Die exotherme Reaktion ruft eine starke Entwicklung von Dämpfen hervor, und die Temperatur steigt auf   80-900C.   Man lässt die Trommel sodann ungefähr eine Stunde lang um- laufen. Diese Zeit kann sich jedoch bei veränderten Arbeitsbedingungen ebenfalls ändern. Man erhält so- dann unmittelbar ungefähr 22   l   einer Zinnfluoboratlösung mit einer Dichte zwischen 1, 85 und 2, 02, die pro Liter eine Menge Salz enthält, die etwa   600 - 750   g metallischem Zinn entspricht. 



   Die Zinnfluoboratlösung wird sodann in derselben Tonne oder in einem besonderen Behälter absetzen gelassen. Nach mehreren Stunden wird die erkaltete Lösung gefiltert. Sie ist sodann vollständig klar und hat eine   hellblaue Farbe, deren Intensität   von der Konzentration der Lösung abhängt. Bei der Analyse wird keine Spur von Kupfer mehr festgestellt. 



   Um das Kristallisieren der   Fluoboratlösung zu   erreichen, wird sie erfindungsgemäss etwa drei Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 40 und 900C und einem absoluten Druck von 40 bis 50 mm Hg verdampft. Während der Verdampfung nimmt die zunächst blau gefärbte Lösung allmählich eine strohgelbe Farbe an. Die Lösung wird sirupartig, und das Volumen vermindert sich um etwa   50go.   Bei Erreichen dieses Zustandes wird die Erhitzung abgebrochen, der normale Druck wieder hergestellt und die Lösung zum Abkühlen gebracht. Die Kristallisation des Zinnfluoborats vollzieht sich bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur von selbst. Schliesslich wird die kristallinische Masse abgetrennt und getrocknet. 



   Das auf diese Weise erhaltene kristallisierte Zinnfluoborat stellt eine kompakte und harte Masse dar, die sich in Wasser ohne Rückstände löst. Die Dichte beträgt ungefähr 3, 8. Die Masse besitzt eine bemerkenswerte Stabilität, so dass sie, vor Feuchtigkeit geschützt, unbegrenzt lange haltbar ist. Sie ist sehr rein, wie die unten wiedergegebeneAnalyse zeigt und verändert sich unter dem Einfluss des Lichtes nicht. 



   Die Analyse des festen Zinnfluoborats, das mit dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt worden ist, zeigt folgendes Ergebnis : 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Zinn <SEP> ze
<tb> Zinn <SEP> (II) <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 0%
<tb> Freie <SEP> Säure <SEP> : <SEP> 21, <SEP> 0%
<tb> (HBF4)
<tb> Freie <SEP> Borsaure <SEP> : <SEP> 4, <SEP> 0% <SEP> 
<tb> 
 Verunreinigungen : 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> Eisen <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 08% <SEP> 
<tb> Kupfer <SEP> : <SEP> 
<tb> Silizium <SEP> : <SEP> Spuren
<tb> Sulfate <SEP> :
<tb> Chloride <SEP> :
<tb> 
 

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat, welche pro Liter eine Menge Zinnfluoborat enthält, die mindestens ungefähr 600 g metallischem Zinn entspricht, bzw. zur Gewinnung von festem Zinnfluoborat daraus, wobei zuerst durch Umsetzen von Fluoborsäure mit Kupferoxyd eine Lösung von Kupferfluoborat hergestellt und diese Lösung mit metallischem Zinn versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Fluoborsäure mit einer Menge Kupferoxyd, die wesentlich über der der Formel Cu (BF) entsprechenden stöchiometrischen Menge liegt, vorzugsweise mit ungefähr der dreifachen dieser stöchiometrischen Menge, zur Reaktion gebracht wird, worauf man gegebenenfalls zwecks Gewinnung von festem Zinnfluoborat die hochkonzentrierte Lösung, vorzugsweise unter Erwärmung bei vermindertemDruck,
    bis zur sirupartigen Konsistenz einengt, unter Abkühlen bei Normaldruck zur Kristallisation bringt und die gebildeten Kristalle von Zinnfluoborat abtrennt.
    2. Verfahren nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindampfen der Fluoboratlösung bei Temperaturen von zirka 40 bis 900C und einem Druck von zirka 40 bis 50 mm Hg erfolgt. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.
AT328159A 1958-04-30 1959-04-30 Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat bzw. von festem Zinnfluoborat daraus AT220599B (de)

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