CS243363B1 - Způsob výroby síranu železnatého s obsahem 1 až 1,5 mol vody na 1 mol síranu železnatého - Google Patents

Abstract

Způsob výroby síranu železnatého s obsahem 1 až 1,5 mol vody na I mol síranu železnatého, spočívající v tom, že se na heptahydrát síranu železnatého působí vodným roztokem alkoholu s počtem uhlíku I až 3, obsahujícím 60 až 90 % hmotnosti alkoholu, při teplotě 70 až 100 °C, přičemž hmotnostní poměr heptahydrátu síranu železnatého k vodnému roztoku alkoholu je 2 : t až 1 : 2, po 45 až 90 min se suspenze síranu železnatého ve vodně alkoholickém roztoku ochladí během 40 až 180 min na teplotu 5 až 20 C, vzniklý metastabilní tetrahydrát síranu železnatého s obsahem krystalické vody 2 až 5 mol na 1 mol síranu železnatého se odfiltruje a vysuSÍ při tlaku 40 až 1 100 hPa.

Description

V současné době se uvedené sloučenina vyrábí dehydratací heptahydrátu síranu železnatého účinkem azeotropického ethanolu při teplotě varu směsi. Aby se zabránilo nežádoucí oxidaci na síran železitý, je do roztoku přidáváno asi 0,007 kg kyseliny askorbové na 1 kg heptahydrátu síranu železnatého a asi 0,07 kg kyseliny sírové na 1 kg heptahydrátu síranu železnátého.

Po 1,5 hod. varu se tuhá látka odfiltruje na filtrační nuči. Tato technologie má některé nevýhody. Předevěím nelze použitý ethanol vracet zpět do reakce bez předeělých komplikovaných úprav /rektiflkace/, proto není jeho použití dosud uspokojivě vyřešeno.

. Druhý problém vyplývá z konzistence vznikající tuhé látky /velikost jednotlivých krystalů se pohybuje řádově od 5 do lO^iím/, která způsobuje obtížné odsávání matečných louhů a s tím i spojenou zhoršenou kvalitu produktů a nižší produktivitu práce.

Dále se podle současné technologie přidává ethanol k heptahydrátu síranu železnatého po několika částech, což opět zvyšuje pracnost postupu. Uvedené nedostatky odstraní způsob podle vynálezu.

Na rozdíl od postupu současně využívaného se podle vynálezu na heptahydrát síranu železnatého působí vodným roztokem alkoholu s počtem uhlíků 1 až 3, obsahujícím 60 až 96 % hmotnosti alkoholu při teplotě 70 až 100 °C, přičemž hmotnostní poměr heptahydrátu síranu železnatého k vodnému roztoku alkoholu je 2 : 1 až 1 : 2, po 45 až 90 min se suspenze síranu železnatého ve vodně alkoholickém roztoku ochladl během 40 až 180 min. na teplotu 5 až 20 °C, vzniklý metastabilní tetrahydrát síranu železnatého s obsahem krystalická vody 2 až 5 mol na 1 mol síranu železnatého se odfiltruje a vysuší při tlaku 40 až 1 100 hPa.

V dosud známém postupu se dehydratace heptahydrátu síranu železnatého na monohydrát síranu železnatého provádí alkoholem, zatímco ve způsobu podle vynálezu se alkoholem provádí pouze částečná dehydratace - především heptahydrátu síranu železnatého na metastabilní tetrahydrát síranu železnatého, který samovolně na vzduchu přechází na monohydrát.

Síran železnatý se vyskytuje jako heptahydrát, tetrahydrát, monohydrát nebo bezvodý.

V průběhu dehydratace prochází síran železnatý všemi stupni /heptahydrát-* tetrahydrát-» monohydrát -» bezvodý síran železnatý/.

Za podmínek, kdy je stabilní, např. monohydrát síranu železnatého, obsahuje látka rovněž určitý podíl metastabilního tetrahydrátu nebo heptahydrátu a nebo bezvodého síranu železnatého.

Rychlost dehydratace závisí na teplotě, při které proces probíhá, na druhu použitého rozpouštědla a na obsahu vody v dehydratačním systému. V případě použití dostatečného množství vody V dehydratačním činidle /zde alkoholu/ je možná zachytit stadium existence metastabilního tetrahydrátu.

Na rozdíl od procesu prováděného prakticky bezvodým rozpouštědlem, dochází za přítomnosti vody k rozpuštění výchozího síranu železnatého a po ochlazení k tvorbě krystalické mřížky tetrahydrátu síranu železnatého a k růstu jeho krystalů velikosti asi 0,9 až 1 mm.

Krystaly táto velikosti lze velmi dobře odfiltrovat. V případě, je-li výchozí suspenze koncentrovanější, dochází tímto způsobem k rekrystalizaci výsledného tetrahydrátu síranu železnatého.

Krystalická mřížka metastabilního tetrahydrátu síranu železnatého se za normální teploty na vzduchu rozpadá za vzniku monobydrátu síranu železnatého. Fro urychlení tohoto procesu lze použít teplotu mírně zvýšenou /asi 40 °C/ a snížený tlak.

Z matečných louhů po filtraci lze získat jednoduchou destilací alkohol v takové kvalitě, že jej lze bez jakýchkoliv dalších úprav použít opětovné pro dehydrataci. Tato regenerace nevyžaduje výstavbu žádného nového zařízení.

Postupem podle vynálezu dochází oproti stávajícím technologiím k úspoře rozpouštědel, technologický proces je jednodušší, dochází k úspoře energie při filtraci.

Touto změnou postupu se výtěžek prakticky nemění a vzniklý produkt kvalitou odpovídá současně vyráběnému síranu železnatému pro farmaceutické účely.

Nový postup blíže objasní nésledujíéí příklady.

Přikladl

Ke 180 g heptafaydrátu síranu železnatého bylo přidáno 200 ml smési 90 % hmotnosti methanolu a 10 % hmotnosti vody a po promícháni suspenze bylo přidáno 7 ml kyseliny sírové a 0,3 g kyseliny askorbové a suspenze byla za stálého míchání uvedena k varu a tato teplota byla za mírného zpětného toku udržována 1,5 hod.

Dále následovalo ochlazení na 5 °C. Chlazení probíhalo po dobu 45 minut, zpočátku rychlosti 0,5 °C za 1 min. a po vyloučení krystalické hmoty rychlostí 2 °C za 1 min. Krystaly tetrahydrétu síranu železnatého byly odsáty. Po 24 hodinách stání za normální teploty původně namodralé krystalky velikosti asi 0,5 mm přešly na bílé částice o velikosti asi 10^ •čímž ae projevila fázová přeměna tetrahydrétu síranu železnatého na jeho stabilní monohydrát, který vznikl ve výtěžku 109 g, což je 94 % hmotnosti teorie, vztaženo na síran železnátý s 1,5 mol vody.

Příklad 2

Postup a navážky obdobné jako u příkladu 1 s tím rozdílem, že bylo jako dehydratační činidlo použito 80 % hmotnosti ethanolu a 20 % hmotnosti vody. Po 1,5 hodinovém varu byla krystalizační směs ochlazena na 5 °C a vyloučené krystaly odsáty.

Výtěžek tetrahydrétu síranu železnatého 141,5 g, což je 98 % hmotnosti teorie. Krystaly byly dále sušeny při teplotě 40 °C po dobu β hodin. Vzniklé bílé krystaly odpovídají obsahem poměru 1,5 mol vody na 1 mol síranu železnatého a jejich výtěžek byl 113 g, což je 98 % hmotnosti teorie.

U&tečná louhy po filtraci byly předestilovány jednostupňovou destilací, a tak byl získán ethanol s obsahem 20 % hmotnosti vody a 80 % hmotnosti ethanolu, /tímto způsobem se jímala frakce do 85 °C/ v množství 140 ml, což je 70 * hmotnosti původně použitého ethanolu.

Přiklad 3

Postup a navážky obdobně jako v příkladu 1 a tím rozdílem, že bylo použito 70 °b hmotnosti ethanol o 30 % hmotnosti vody v množství 250 ml. Po 1,5 hodinovém varu byla suspenze ochlazena na 5 °C a odfiltrována. Vzniklé krystaly o velikosti 1 mm byly sušeny ve vakuové odparce při teplotě 40 °C a tlaku 60 až 120 hPa.

Po dvou hodinách přešel výchozí tetrahydrát síranu železnatého na sloučeninu s obsahem vody asi 1,5 mol vody na 1 mol síranu železnatého v množství 100 g, což je 87 f> hmotnosti teorie.

Claims (2)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby síranu železnatého s obsahem , až 1,5 mol vody na 1 mol síranu že·* lesnatého z heptahydrátu síranu železnatého působením alkoholu v přítomnosti antioxidační ho činidla, vyznačující se tím, že se na heptahydrát síranu železnatého působí vodným roz tokem alkoholu s počtem uhlíků 1 až 3, obsahujícím 60 až 96 % hmotností alkoholu při teplotě 70 až ,00 °C, přičemž hmotnostní poměr heptahydrátu síranu železnatého k vodnému roztoku alkoholu je 2 : , až 1 : 2, po 45 až 90 min se suspenze síranu železnatého ve vodné alkoholickém roztoku ochladí během 40 až 180 min na teplotu 5 až 20 °C, vzniklý metastabllní tetrahydrát síranu železnatého s obsahem krystalická vody 2 až 5 mol na 1 mol síranu železnatého se odfiltruje a vysuěí při tlaku 40 až 1 ,00 hPa.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se na heptahydrát síranu železnatého působí vodná alkoholickým roztokem s obsahem 70 až 80 % hmotnosti alkoholu ve hmotnostním poměru heptahydrátu síranu železnatého k alkoholickému roztoku 2 : 1 až 1 : 1.