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METHODE,D'OBTENTION DE TETRAPHOSPHATES.
L'invention concerne particulièrement une méthode avantageuse pour la production de tétraphosphates, et spécialement des tétraphosphates des métaux alcalins.
L'objet de l'invention est de prévoir un procédé qui est avantageux et peu couteux, de même qu'expéditif, pour produire des tétraphosphates, et en particulier les tétraphosphates des métaux alcalins. Les tétraphosphates considérés sont les sels de l' acide tétraphosphorique découvert par Fleitmann et Henneberg en 1848 et possédant la constitution ci-après, comme défini par Roscoe et Schorlemmer dans leur Traité sur la Chimie, volume I, page 656, Macillan & C Limited 1905 -
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Acide tétraphosphorique :
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Ceci ne doit pas être confondu avec l'engrais dit "tétraphosphate" découvert par Stoppani en 1911, et qui est formé en chauffant les carbonates de sodium, magnésium, calcium et du sulfate de sodium avec des phosphates minéraux naturels, à une température d'environ 600 C., procédé qui a été développé pour se servir du phosphate minéral comme un aliment pour les plantes.
Le produit préparé par Stoppani a sans doute été dénommé "téreaphosphate" en raison du fait que quatre ingrédients entraient dans sa préparation supplémentairement au phosphate minéral présent, et le nom qui lui a été donné était évidemment une dénomination commerciale seulement, son produit devant être considéré comme étant un orthophosphate double de calcium et de sodium. Les tétraphosphates produits par Fleitmann et Henneberg possèdent la formule générale R6P4OI3, dans laquelle R désigne la base, et étaient alors préparés en fondant ensemble des pyrophosphates et des métaphosphates, ainsi que des ortophosphates et des métaphosphates.
Egalement, du tétraphosphate de sodium est mentionné dans le brevet anglais de Patten n 8.197/1901, comme obtenu par une réaction entre le bicarbonate de sodium et du pyrophosphate acide de sodium. Encore, suivant l'ouvrage Chemische Zeitschrift, 1923, pages 47, 195, Rakuzin & Arseneev ont préparé de l'acide tétraphosphorique H6P4OI3, et les sels formant l'objet de la présente demande sont les sels de l'acide indiqué dans cet ouvrage.
Bien que l'invention puisse être exécutée de différentes
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façons, pour l'illustrer on ne décrira, à titre d'exemple, que certains processus y relatifs.
On a trouvé que lorsque un pyrophosphate de métal alcalin, comme par exemple un sel de métal alcalin de l'acide pyrophosphorique, tel, par exemple, le pyrophosphate acide de sodium, Na2H2P2O7, est chauffé avec une base de métal alcalin, on obtient du tétraphosphate de sodium. Par exemple, on peut mélanger ensemble du pyrophosphate acide de sodium, Na2H2P2O7, sous forme de poudre sèche, où le sel de potassium correspondant, avec une base de métal alcalin comme de l'hydroxyde de sodium, sous forme de poudre sèche, ou l'oxyde de ce corps ou tout sel de potassium correspondant, et chauffer alors à 1500 C. ou plus, mais de préférence à une chaleur rouge.
Une réaction se produit conformément à l'équation ci-après
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2 NS2 P.20 2 ' 8, Na6P 40I3 * 3H2o le produit obtenu étant du tétraphosphate de sodium, qui est une poudre blanche, stable et homogène de composition uniforme.
Les proportions des matières utilisées pour former le tétraphosphate sont les proportions théoriques, bien que, naturellement, si des impuretés sont présentes, une tolérance appropriée sera prévue pour celles-ci dans les composés commerciaux employés.
Dans les exemples ci-dessus il doit également être entendu que des tétraphosphates contenant du sodium et du potassium, comme par exemple des tétraphosphates de sodium et de potassium mélangés, peuvent être obtenus lorsqu'un quelconque des composés réagissant est le composé de sodium. et l'autre composé réagissant avec lui est le composé de potassium.
En outre, on a constaté que du métaphosphate monosodique, NaPO3. ou l'une de ses formes polymères, soit seul ou mélangé avec du pyrophosphate de sodium, Na4P2O7, est précieux comme solvant pour les sels de calcium ou de magnésium et a, conformément, été employé pour l'adoucissement de l'eau et d'autres buts analogues.' On a constaté cependant que les tétraphosphates présentent considérablement plus de valeur et d'efficacité que les métaphosphates et des mélanges de ces derniers, car les mêmes résultats ou des
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résultats meilleurs peuvent être obtenus à l'aide des tétraphosphates tels que ceux préparés conformément à l'invention, en utilisant seulement las trois quarts en poids du tétraphosphate comparativement à la quantité de métaphosphate ou autres mélanges antérieurement employés.
Sans aucun doute, la valeur des dits tétraphosphates sous ce rapport, par exemple dans le cas du traitement de l'eau contenant en dissolution des composés de calcium ou de magnésium ou des deux, résulte dans une large mesure de la réduction de la concentration de l'ion calcium ou de l'ion magnésium, ou des deux, dans des solutions auxquelles les tétraphosphates sont ajoutés, ou en d'autres termes du fait que l'ion calcium et l'ion magnésium présente dans l'eau sont @ amenés à former des composés chimiques solubles très faiblement ionisés,avec des tétraphosphates.
En d'autres termes, on a constaté que les tétraphosphates préparés conformément à l'invention possèdent des propriétés de valeur supérieure pour les usages ci-après, par exemple :
Comme adoucisseur d'eau, en maintenant les bases alcalino-terreuses dans un état soluble.
Dans les buanderies, pour économiser le savon, par combinaison avec les bases alcalino-terreuses de l'eau de lavage.
Dans le déchaulage du cuir, comme en tannerie. pour la dissolution des composés de chaux qui peuvent se former dans les textiles défraichis.
Pour empêcher les dépôts de sels alcalino-terreux se formant dans les systèmes à eau chaude,
Pour empêcher les dépôts de composés alcalino-terreux dans les chaudières à vapeur et leurs conduites d'alimentation. pour empêcher des dépôts de bases alcalino-terreuses comme précipités dans l'eau à congeler dans les machines à fabriquer la glace artificielle.
Pour empêcher la formation de précipités alcalino-terreux à l'extérieur des boites sortant de l'eau de refroidissement dans l'industrie des conserves. pour empêcher les bandes ou trainées de teinture dans
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textiles, en maintenant tous les composés alcalino-terreux à l'état soluble,
Pour empêcher la formation de points ou traces de savon sur les vêtements en teinturerie.
Pour nettoyer les parois en ciment ou en briques des dépats de chaux.
Comme adoucisseur d'eau dans le lavage ou le nettoyage d'animaux vivants ou pour les bains des êtres humains.
Pour le nettoyage ou le lavage de la vaiselle,
Pour adoucir l'eau dans laquelle quoique ce soit peut être lavé et par suite économiser le savon.
Pour le lavage de la soie artificielle par exemple, pour ltécurage ou désuintage de la laine.
Pour l'ébullition en cuve dans les blanchisseries.
Bans la dessication (boiling off) de la soie.
Pour déterminer un accroissement de pénétration de la teinture dans les textiles, par élimination des traces de composés alcalino-terreux.'
Bien que l'invention ait été décrite plus haut avec certains détails, il doit être entendu qu'un grand nombre de modifications pourraient y être apportées sans se départir de son esprit.
REVENDICATIONS
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METHOD OF OBTAINING TETRAPHOSPHATES.
The invention particularly relates to an advantageous method for the production of tetraphosphates, and especially tetraphosphates of alkali metals.
The object of the invention is to provide a process which is advantageous and inexpensive, as well as expedient, for producing tetraphosphates, and in particular the tetraphosphates of the alkali metals. The tetraphosphates considered are the salts of tetraphosphoric acid discovered by Fleitmann and Henneberg in 1848 and possessing the following constitution, as defined by Roscoe and Schorlemmer in their Treatise on Chemistry, volume I, page 656, Macillan & C Limited 1905 -
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Tetraphosphoric acid:
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This should not be confused with the so-called "tetraphosphate" fertilizer discovered by Stoppani in 1911, and which is formed by heating carbonates of sodium, magnesium, calcium and sodium sulphate with natural mineral phosphates, to a temperature of about 600 C., a process which was developed to use the mineral phosphate as a food for plants.
The product prepared by Stoppani was undoubtedly called "tereaphosphate" due to the fact that four ingredients were used in its preparation in addition to the mineral phosphate present, and the name given to it was obviously a trade name only, its product having to be considered. as a double sodium and calcium orthophosphate. The tetraphosphates produced by Fleitmann and Henneberg have the general formula R6P4OI3, where R denotes the base, and were then prepared by melting together pyrophosphates and metaphosphates, as well as ortophosphates and metaphosphates.
Also, sodium tetraphosphate is mentioned in Patten British Patent No. 8,197 / 1901, as obtained by a reaction between sodium bicarbonate and sodium acid pyrophosphate. Again, according to the work Chemische Zeitschrift, 1923, pages 47, 195, Rakuzin & Arseneev prepared tetraphosphoric acid H6P4OI3, and the salts forming the subject of the present application are the salts of the acid indicated in this work .
Although the invention can be carried out in different
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In order to illustrate this, we will only describe certain related processes by way of example.
It has been found that when an alkali metal pyrophosphate, such as for example an alkali metal salt of pyrophosphoric acid, such as, for example, sodium acid pyrophosphate, Na2H2P2O7, is heated with an alkali metal base, there is obtained sodium tetraphosphate. For example, one can mix together sodium acid pyrophosphate, Na2H2P2O7, as a dry powder, where the corresponding potassium salt, with an alkali metal base such as sodium hydroxide, as a dry powder, or l oxide of this body or any corresponding potassium salt, and then heat to 1500 ° C. or higher, but preferably to red heat.
A reaction occurs according to the following equation
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2 NS2 P.20 2 '8, Na6P 40I3 * 3H2o, the product obtained being sodium tetraphosphate, which is a white, stable and homogeneous powder of uniform composition.
The proportions of the materials used to form the tetraphosphate are the theoretical proportions, although, of course, if impurities are present an appropriate tolerance will be provided for them in the commercial compounds employed.
In the above examples it should also be understood that tetraphosphates containing sodium and potassium, such as for example mixed sodium and potassium tetraphosphates, can be obtained when any of the reacting compounds is the sodium compound. and the other compound reacting with it is the potassium compound.
In addition, it was found that monosodium metaphosphate, NaPO3. or one of its polymeric forms, either alone or mixed with sodium pyrophosphate, Na4P2O7, is valuable as a solvent for calcium or magnesium salts and has, accordingly, been employed for the softening of water and d 'other similar purposes.' It has been found, however, that tetraphosphates exhibit considerably more value and effectiveness than metaphosphates and mixtures thereof, since the same results or
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Better results can be obtained using tetraphosphates such as those prepared in accordance with the invention, using only three quarters by weight of the tetraphosphate compared to the amount of metaphosphate or other mixtures previously employed.
Undoubtedly, the value of so-called tetraphosphates in this respect, for example in the case of the treatment of water containing dissolved calcium or magnesium compounds or both, results to a large extent from the reduction in the concentration of the calcium ion or the magnesium ion, or both, in solutions to which the tetraphosphates are added, or in other words because the calcium ion and the magnesium ion present in the water are supplied to form soluble chemical compounds very weakly ionized, with tetraphosphates.
In other words, it has been found that the tetraphosphates prepared according to the invention have properties of higher value for the following uses, for example:
As a water softener, maintaining the alkaline earth bases in a soluble state.
In laundry rooms, to save soap, by combining with alkaline earth bases in the washing water.
In the deliming of leather, as in tannery. for dissolving lime compounds that can form in faded textiles.
To prevent alkaline earth salt deposits from forming in hot water systems,
To prevent deposits of alkaline earth compounds in steam boilers and their supply lines. to prevent deposits of alkaline earth bases as precipitates in water to be frozen in artificial ice machines.
To prevent the formation of alkaline earth precipitates on the outside of cans coming out of cooling water in the canning industry. to prevent streaks or streaks of dye in
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textiles, maintaining all alkaline earth compounds in a soluble state,
To prevent the formation of spots or traces of soap on clothes in the dry cleaners.
For cleaning cement or brick walls from lime deposits.
As a water softener in washing or cleaning live animals or for bathing human beings.
For cleaning or washing dishes,
To soften the water in which anything can be washed and therefore save soap.
For washing artificial silk, for example, for scrubbing or desuintage wool.
For boiling in vats in laundries.
Without the drying (boiling off) of the silk.
To determine an increase in the penetration of the dye into textiles by removing traces of alkaline earth compounds. '
Although the invention has been described above with certain details, it should be understood that a large number of modifications could be made to it without departing from its spirit.
CLAIMS
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