CS257544B1 - Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby - Google Patents
Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CS257544B1 CS257544B1 CS8610091A CS1009186A CS257544B1 CS 257544 B1 CS257544 B1 CS 257544B1 CS 8610091 A CS8610091 A CS 8610091A CS 1009186 A CS1009186 A CS 1009186A CS 257544 B1 CS257544 B1 CS 257544B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- calcium
- zinc
- cyclo
- preparation
- melt
- Prior art date
Links
- IHBCFWWEZXPPLG-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Zn] Chemical compound [Ca].[Zn] IHBCFWWEZXPPLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-J 2,4,6,8-tetraoxido-1,3,5,7,2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5},8$l^{5}-tetraoxatetraphosphocane 2,4,6,8-tetraoxide Chemical class [O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 15
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical class [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009378 Zn Ca Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229940006486 zinc cation Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Nové sloučeniny typu podvojných cyklotetrafosforečnanů
zinečnato-vápenatých mající
vzorec c_Zn2-xCaxp4°12' kde x 9e v rozmezí od
hodnot blížících se k nule až do hodnoty jedna.
Připraví se krystalizací v suché atmosféře,
z taveniny o teplotě nad 730 °C, obsahující
kationty zinečnaté a vápenaté ve vzájemném
molárním poměru Zn/Ca odpovídajícím vztahu
(2-x)/x a dále obsahující fosforečnanové anionty
v množství odpovídajícím poměru PjO^/
/(Zn+Ca) rovným 0,99 až 1,03, při jejím tuhnutí.
Řešení lze uplatnit ve fosforečnanové
technologii a vzhledem k možnému použití produktu
také v pigmentářském průmyslu při přípravách
antikorozních nátěrových hmot a v agrochemii
při přípravě mikroprvkových hnojiv.
Description
Vynález se týká nových sloučenin typu podvojných cyklotetrafosforečnanů.
Ze sloučenin typu kondenzovaných fosforečnanů s jedním kationtem dvojmocného kovu a s molárním poměrem oxid fosforečný (P^O,.) k příslušnému kovu rovným jedné, jsou známy většinou z II jednak cyklo-tetrafosforeČnany (vzorce c-Me ^4θΐ2^ a 3e<^na^· vyšší lineární fosforečnany (vzorce .
Tak tomu je také v případě zinečnatých kondenzovaných fosforečnanů, kdy existuje jak cyklo-tetrafosforečnan dizinečnatý (c-Zn2P^O^2)t tak vyšší lineární fosforečnany zinečnaté {Ζηη/2Η2Ρηθ3η+Ρ * V případě vápenatých sloučenin je však uváděna existence zejména vyšších lineárních fosforečnanů (Can/2H2Pn°3n+P' zat^mco Pr°dukt s cyklickými tetrafosforečnanovými anionty (c-Ca2p^O^2) 3e jako chemické individuum málo uváděn.
Proto nabývají na významu podvojné cyklo-tetrafosforečnany, obsahující vápenaté kationty vedle jiných kationtů dvojmocných kovů. Tyto produkty nebyly dosud známy a pokud byla uvažována existence kondenzovaných fosforečnanů s dvojicemi těchto kationtů, pak pouze jako vyšší lineární fosforečnany. Tyto vyšší lineární fosforečnany dvojmocných kovů, ať už s jedním kationtem či podvojné s více kationty, však mají některé vlastnosti, které jsou z hlediska jejich použití méně vhodné. Jsou to totiž látky amorfního, nekrystalického, sklovitého charakteru, které jsou křehké. Jsou také poměrně snadno rozpustné a některé mají dokonce sklony k navlhávání. Jejich termická stabilita je omezena teplotami rekrystalizace (400 až 700 °C).
Na základě existence jednoduchých vyšších lineárních fosforečnanů (s jedním kationtem) a jednoduchých cyklo-tetrafosforečnanu s odpovídajícím kationtem a především pak ze srovnání jejich vlastností, lze očekávat, že podvojné sloučeniny typu cyklo-tetrafosforečnanů, kdy jeden z kationtů je vápník, budou mít vlastnosti zcela jiné. Lze předpokládat, že budou daleko vhodnější než vyšší lineární fosforečnany pro všechna dosud uvažovaná použití kondenzovaných fosforečnanů - a to jako speciálních anorganických pigmentů (zejména pro antikorozní účely) a také jako mikroprvkových hnojiv s dlouhodobou, regulovanou rozpustností, a tim i dlouhodobou účinností.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že uvádí podvojné cyklotetrafosforeČnany zinečnato-vápenaté jako nové sloučeniny vzorce c Zn2-xCaxP4Qi2' x 3e v rozmezí od hodnot blížících se k nule až do hodnoty jedna. Spodní hranice pro x vyplývá z toho, že hodnoty nula nelze použít, protože by se již nejednalo o produkt podvojný, ale o čistý, jednoduchý cyklo-tetrafosforečnan dizinečnatý c-Zn2P^O^2* Hornř hranice molárního obsahu vápníku - hodnoty jedna - lze dosáhnout, ale nelze ji překročit z toho důvodu, že podvojné produkty cyklo-tetrafosforečnanového typu s obsahem vápníku vyšším než odpovídá vzorci c-ZnCaP^O^ již nelze připravit.
Podvojné cyklo-tetrafosforečnany zinečnato-vápenaté jsou bílé látky, hustoty pohybující se podle poměru Zn/Ca v rozmezí 2,9 až 3,3 g/cm . Mají krystalovou strukturu v monoklinické soustavě s prostorovou grupou C 2/c. Její mřížkové parametry se podle poměru Zn/Ca pohybují v rozmezích od 1,1775 až 1,2195 nm pro a, 0,8300 až 0,8488 nm pro b, 0,9926 až 1,0153 nm pro c, 118,1 až 118,7° pro úhel beta a objem elementární buňky se pohybuje v rozmezí 0,851 až 0,928 nm3.
Podvojné cyklo-tetrafosforečnany zinečnato-vápenaté jsou chemicky a termicky velmi stabilní látky. Jsou nerozpustné ve vodě, organických rozpouštědlech a ve zředěných minerálních kyselinách? jen pozvolna se rozpouštějí v roztocích louhů. Tají až při vysokých teplotách podle poměru Zn/Ca v rozmezí 730 až 810 °C. Ve zcela suché atmosféře nebo ve vakuu tají kongruentně, v atmosféře obsahující alespoň stopy vodní páry tají nekongruentně.
Podstata vynálezu dále spočívá v tom, že podvojné cyklotetrafosforeČnany zinečnato-vápenaté se připraví tím způsobem, že tavenina o teplotě nad 740 °C s výhodou nad 810 °C obsahující kationty zinečnaté a vápenaté v molárním poměru Zn/Ca odpovídajícím vztahu (2-x)/x a dále .obsahující fosforečnanové anionty v množství odpovídajícím molárnímu poměru P2O5/(Zn + + Ca) rovným 0,99 až 1,05 s výhodou rovným 1 až 1,005, se ponechá ve zcela suché atmosféře nebo ve vakuu ztuhnout chladnutím s výhodou rychlostí menší než 3 °C/min za vzniku produktu v podobě mikrokrystalků. Teplotu taveniny je třeba volit nad bodem tání resp. tuhnutí produktů, která se pohybuje podle poměru Zn/Ca v rozmezí 730 až 810 °C.
Vzájemný poměr zinečnatých a vápenatých kationtů v taveníně se volí podle požadavku na jejich obsah v produktu, přičemž množství vápenatých kationtů se může pohybovat v rozmezí od hodnot blížících se* nule až <Jo hodnoty rovné obsahu zinečnatých kationtů? tato hodnota však nesmí být překročí.na, neboř jinak by vedlo podvojných cykío-tetrafosforeČnanů vznikaly í vedlejší produkty v podobě kondenzovaných fosforečnanů vápenatých. Obsah fosforečnanových aniontů v taven iné musí odpovídat, molárriínui poměru P2O^/(Zn+Ca) rovnému jedné, nebo hodnotám lišícím se jen niálo od jedné, tak jak to odpovídá sumárnímu vzorci produktu c-Zn~ Ca P.0,9, jinak by vznikaly vedlejší produkty v podobě jiných typů kondenzovaných fosforečnanů a podíl hlavního produktu by se výrazně snižoval.
Krystal i.zdc ί produktu tuhnutím z chladnoucí taveniny je třeba vést ve zcela suché atmosféře (nebo ve vakuu), neboť přítomnost i jen stopových množství vodní páry by opět vedla ke vzniku kondenzovaných fosforečnanů s jinými anionty a nikoliv s anionty cyklo-tetrafosforečnanovými. Přitom je výhodné vést chladnutí taveniny rychlostí menší než 3 °C/min, neboť tak se možnost vzniku jiných nežádoucích kondenzačních produktů snižuje?. Produkty lze případně podle vynálezu ještě vyčistit Toužením kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou, neboť podvojné cyklo-tetrafosforečnany tomuto loužení odolávají, přičemž ostatní, případně vzniklé vedlejší produkty přejdou do roztoku. Výhodná koncentrace kyselin pro Loužení je 0,05 až 5 hmotnostních %, kdy odloučení vedlejších produktů je dostatečně účinné a přitom nebezpečí atakování hlavního produktu je zanedbatelné.
Výhody vynálezu spočívají v tom, že uvádí existenci nových sloučenin, které dosud nebyly známy. Tyto sloučeniny kumulují výhodné vlastnosti fyzikálně-chemické i aplikační, které mají jednoduché cyklo-totia fosforečnany příslušných dvojmocných prvků. Zvýrazňují se antikorozní účinky, což má význam pro jejich pigmontářské použití do antikorozních nátěrových hmot a ovliv ňuje se dlouhodobá rozpustnost, což je z.ise důležité pro jejich agrochemické použití.
Příklad l
Tavenina připravená roztavením L00 g vyšších lineárních fosforečnanů zeinečnatých a 88 g vyšších lineárních fosforečnanů vápenatých při 830 °C byla chlazena v suché atmosféře rychlostí 3 °C/min. Bylo získáno 188 g mikrokrystalického produktu, který obsahuje 95,5 hmot. % podvojného cyklo-tetrafosforečnanu zinečnato-vápenatého vzorce c-ZnCaP^O^· Bílé mikrokrystalky jsou v monoklinické soustavě, prostorová grupa C 2/c, jejíž mřížkové parametry jsou a = 1,2195 nm, b = 0,8465 nm, c = 1,0153 nm, beta - 118,1° a objem elementární buňky 0,928 nn? Jejich hustota je 2,9 g/cm3 a teplota tání 730 °C.
Příklad 2
Tavenina připravená roztavením 150 g vyšších lineárních fosforečnanů zinečnatých a 44 g vyšších lineárních fosforečnanů vápenatých při 850 °C byla chlazena ve vakuu rychlostí 2 °C/ /min. Bylo získáno 194 g mikrokrystalického produktu, který obsahuje 94,9 hmot. % podvojného cyklo-tetrafosforečnanu zinečnato-vápenatého vzorce c-Zn^ 25^0 75P4°12' míkrokrystalky jsou v monoklinické soustavě, prostorová grupa C 2/c, jejíž mřížkové parametry jsou a = = 1,2183 nm, b ~ 0/8500 nm, c = 1,0148 nm, beta - 118,2° a objem elementární buňky 0,920 ηπΛ Jejich hustota je 3,05 g/cm3, teplota tání 750 °C.
Claims (2)
1. Podvojné cyklo-tetrafosforečnany zinečnato-vápenaté vzorce c-Zn2_xCaxP^O^2t kde x je v rozmezí od hodnot vyšších než nula až do hodnoty jedna.
2. Způsob výroby sloučenin podle bodu 1 vyznačený tím, že tavenina o teplotě nad 740 °C, s výhodou nad 810 °C, obsahující kationty zinečnaté a vápenaté v molárním poměru Zn/Ca odpovídajícím vztahu (2-x)/x a dále obsahující fosforečnanové anionty v množství odpovídajícím molárnímu poměru P2°5'/^Zn+Ca^ rovným 0,99 až 1,03, s výhodou rovným 1 až 1,005, se ponechá ve zcela suché atmosféře nebo ve vakuu ztuhnout chladnutím, s výhodou rychlostí menší než 3 °C/ /min za vzniku podvojných cyklo-tetrafosforečnanů zinečnato-vápenatých mikrokrystalického charakteru, které se případně vyčistí loužením kyselinou chlorovodíkovou, sírovou, dusičnou nebo fosforečnou, s výhodou hmotnostní koncentrace 0,05 až 5 %. z
Severografia, n. p., MOST
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS8610091A CS257544B1 (cs) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS8610091A CS257544B1 (cs) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS1009186A1 CS1009186A1 (en) | 1987-09-17 |
| CS257544B1 true CS257544B1 (cs) | 1988-05-16 |
Family
ID=5447915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS8610091A CS257544B1 (cs) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS257544B1 (cs) |
-
1986
- 1986-12-29 CS CS8610091A patent/CS257544B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS1009186A1 (en) | 1987-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brown et al. | Fertilizer materials, preparation and characterization of some calcium pyrophosphates | |
| US7893142B2 (en) | Process for the preparation of polyphosphates of organic bases | |
| Frazier et al. | Fertilizer materials, characterization of some ammonium polyphosphates | |
| US2962354A (en) | Method for producing condensed phosphatesalts | |
| US3269798A (en) | Stabilized phosphoric acid | |
| CS257544B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnanyzinačnato-vápenaté a způsob jejich výroby | |
| US2948588A (en) | Method of manufacturing alkali metal tripolyphosphates | |
| US3650705A (en) | Potassium pyrophosphate peroxyhydrates and method of preparing the same | |
| US2544706A (en) | Phosphorus-and nitrogencontaining compounds | |
| CA1264407A (en) | Homogeneous mixtures of polyphosphates | |
| CS257545B1 (en) | Double manganese-calcium cyclo-tetraphosphates and method of their production | |
| GB1102892A (en) | The preparation of mixed polyphosphates of sodium and potassium | |
| CS266779B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kademnato-vápenaté a způsob jejich výroby | |
| CS263995B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosrorečnany zinečnatohořečnaté a způsob jejich výroby | |
| Liquornik et al. | Íon exchange in molten salts. III. The íon-exchange properties of sodium zeolite A in molten sodium nitrate. The exchange with calcium and strontium cations | |
| CS274190B1 (en) | Double cobalt-zinc cyclo-tetraphosphates and method of their preparation | |
| CA1104790A (en) | Solid ammonium polyphosphate compositions and method for the manufacture thereof | |
| CS266782B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany hořečnato- -vápenaté a způsob jejich přípravy | |
| CS263979B1 (cs) | Podvojné cyklo-teirafosforečnany nikeijnato-lioreonaté’ a způsob· jejich přípravy | |
| CS265599B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnanykademnato-hořečnaté a způsob jejich výroby | |
| BR112014032176B1 (pt) | Processo contínuo para a fabricação de um fertilizante de fósforo/potássio (p/k) ácido, sólido, livremente fluente e fertilizante | |
| CS263996B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany msnganatohořečnaté a způsob jejich výroby | |
| CS266799B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany kobaltnato-nikelnaté a způsob jejich výroby | |
| CS265600B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany měďnato-horečnaté a způsob jejich výroby | |
| CS266781B1 (cs) | Podvojné cyklo-tetrafosforečnany manganato- -zinečnaté a způsob jejich přípravy |