Verfahren zur Ausfällung von festen Stoffen aus Lösungen. Es ist bekannt, grobkörnige Ausfällungen herzustellen, indem man eine übersättigte Lösung dureh eine Ansammlung von Kör nern aus dem Stoffe, der ausgefällt werden soll, führt.
Die am nächsten liegende Anwendung dieses Verfahrens, wenn die Übersättigung mittelst Abkühlung hervorgerufen wird, ist diejenige, dass man dieselbe Lösung immer wieder mit ständig sinkender Temperatur durch die Kristallansammlung treibt. Denn in den meisten Fällen soll dies neuere Verfah ren die früher allgemein und immer noch sehr oft angewendete Methode, die Lösung langsam in grossen Kristallisierungsbehältern abkühlen zu lassen, ersetzen.
Aber besonders für Stoffe, die verschie dene Kristallformen bei verschiedenen Tem peraturen haben, hat dieses Verfahren einen grossen Nachteil. Hat man zum Beispiel eine Ammoniumnitratlösung, die bei<B>60'</B> gesät tigt ist und kühlt dieselbe bis auf 35 ab un ter Ausfällung des aufgelösten Stoffes, so kann man das Ammoniumnitrat in gröberen Körnern erhalten. Wenn diese aber weiter bis unter 30 abgekühlt werden, so fallen sie zu Pulver auseinander, weil Ammoniumnitrat ja eine andere Kristallform unter<B>30'</B> als bei 35 hat.
<I>Es</I> ist auch bekannt, Stoffe bei konstanter Temperatur auszufällen, indem eine kleine Menge einer bei hoher Temperatur gesättig ten Lösung einer grossen Menge Lösung, die auf einer niedrigeren Temperatur gehalten wird, zugeführt wird, jedoch ohne dass das Ganze durch eine Ansammlung von Kernen geführt wird.
Dieses Verfahren beseitigt jedoch nicht den oben erwähnten Übelstand. Im Gegenteil, das Produkt ist schon bei seinem Entstehen feinkörnig und dazu kommt noch, dass sich die Kühlflächen mit einer Schicht der Aus fällungen überziehen.
Das vorliegende Verfahren vermeidet diese Übelstände und besteht in einer bis jetzt noch nicht angewendeten oder veröffentlich ten Kombination bekannter Elemente.
1. Übersättigte Lösung wird durch eine Ansammlung von Kernen, die wachsen sol len, getrieben. ?.Die Temperatur der Lösung wird an nähernd konstant gehalten.
3. Beinahe gesättigte Lösung mit höhe rer Temperatur wird ständig zugeführt, und Lösung, aus welcher die erwünschte Menge Stoff ausgefällt ist, wird mit der niedrige ren, konstanten Temperatur, welche die Hauptmasse der Lösung im Apparat hat, weggeführt.
.I. Die Übersättigung der zugeführten Lösung, welche durch die Kernansammlung getrieben werden soll, wird nicht direkt mit- telst eines Kühlers hervorgerufen, sondern dadurch, dass die zugeführte Lösung mit gro ssen Mengen Lösungen, woraus schon die ge wünschte Menge Stoff ausgefällt worden ist, gemischt wird und dann erst weiter durch einen Kühler abgekühlt wird.
In beigelegter Zeichnung ist ein Beispiel für die Anwendung des Verfahrens veran schaulicht.
a ist ein Behälter, in welchem auf einem mit Löchern versehenen Boden l) eine @ln- sammlung Körner c von dem Stoffe, der aus gefällt werden soll, angebracht ist. Eine Pumpe d treibt übersättigte Lösung durch den Boden b, die Körneransammlung c und eine Rohrverbindung e hinüber in einen Küh ler f bekannter Konstruktion, zum Beispiel mit Röhren, die von einem kühlenden i1ledi- um umgeben sind.
Indem die Lösung durch die Röhren geht, wird sieg ein wenig abgu- kühlt, jedoch nicht soviel, dass die Übersätti gung die metastabile Grenze übersteigt. Sie passiert danach die Pumpe d und wird aufs Neue durch die Körneransammlung getrie ben.
Der Betrieb geht nun auf folgende Eireise vor sich: Der Apparat ist zum Beispiel von Anfang an mit einer gesättigten Lösung von Ammo- niumnit.rat mit einer Temperatur von 25 gefüllt. Indem die Lösung durch den Küh ler f passiert, wird sie z. B. um zwei Zehntel Grad abgekühlt. Sie wird dabei übersättigt und fällt einen Teil Ammoniumnitrat auf die Körner in der Ansammlung c aus, indem sie durch dieselbe passiert.
Durch ein Überlauf rohr g läuft ständig ein Teil der Lösung weg, während durch ein anderes Rohr lt ständig fast gesättigte Ammoniumnitratlösung mit einer Temperatur von GO zugeführt wird.
Indem diese zugeführte Lauge sich nach und nach mit der Lauge im Apparat mischt, nimmt die Mischung zu keiner Zeit und in keinem Punkt eine Übersättigung an, die über die metastabile hinausgeht. Denn die Auflösungskurve des Ammoniumnitrats (Ab- szissen-Temperatur, ist. konvex noch oben gebogen.
Dadurch, dass die Laugemischung im Kühler f um zwei Zehntel Grad abgekühlt wird, wird die Übersättigung verstärkt. je doch überschreitet sie a.ueli jetzt die metasta- bile Grenze nicht.
Erst indem die Lösung durch die An sammlung c passiert, kann sich deshalb die ser Zustand verändern, was dadurch ge- schiellt, dass Ammoniumnitrat auf die Kör ner in der Ansammlung ausgefällt wird.
Das Herausnehmen der Körner, die zur erwünschten Grösse im Mittel 3 mm Durch messer gewachsen sind, geschieht durch eine Öffnung<I>k</I> im Boden b. Durch den Hahn<I>l</I> wird ein regulierbarer Strom der Lösung durch die Öffnung I: hinauf geführt, so dass nur grössere Kristalle durch k, zu einem Ele vator 7n. hinunterfallen können. dei- diecl- ben fortführt.
Da die Ansammlung zu keinem Zeitpunkt eine höhere Temperatur als ungefähr 25 hat, sind die herausgenommenen, <B>Kristalle</B> haltbar und fallen nicht zu Pulver ausein ander.
Bei Stoffen, deren Auflösungskurve kon kav nach oben gebogen ist, kann die Mi schung der zugeführten Lauge und der Lauge im Apparat vorübergehend Übersättigungs grade über der metasta.bilen Grenze anneh men, wenn die zugeführte Laube gerade: ge sättigt ist. Doch kann man dies leicht ver meiden, indem man dieselbe ein wenig unter sättigt zuführt.