DE1028546B - Verfahren zur Herstellung von stabilen, Peroxyd enthaltenden Phosphaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von stabilen, Peroxyd enthaltenden PhosphatenInfo
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Description
DEUTSCHES
Es ist wiederholt vorgeschlagen worden, aus Alkalipyrophosphaten und Wasserstoffsuperoxyd Pyrophosphat-Perhydrate
herzustellen. Dabei wurden im wesentlichen zwei Wege angewendet. Nach dem einen Verfahren
läßt man wasserfreie oder kristallwasserhaltige Pyrophosphate auf mäßig konzentrierte H2O2-Lösungen einwirken
und verdampft die Lösung unter schonenden Bedingungen, vorwiegend im Vakuum bei niedrigen
Temperaturen, zur Trockne. Nach dem anderen Verfahren vermischt man wasserfreies Pyrophosphat in
geeigneten Apparaturen mit so viel eingestellter H2O2-Lösung,
daß nach einiger Zeit ein festes Reaktionsprodukt entsteht, welches alles H2O2 und Wasser gebunden
enthält.
Alle diese Verfahren führen zu Produkten, welche vor allem im Gemisch mit anderen Alkalien nur mäßige Haltbarkeit
zeigen und daher in der Praxis bisher keinen oder nur geringen Eingang gefunden haben. Zum Teil sind die
bisher bekannten technischen Verfahren auch komplizierter Art, so daß die Herstellung von Pyrophosphat-Perhydraten,
verglichen mit Natriummetaborat-Perhydrat, welches für ähnliche Zwecke Anwendung findet,
wesentlich schwieriger ist.
Es wurde nun gefunden, daß man stabile, Peroxyd enthaltende Phosphate aus Alkalipyrophosphaten und
H2O2 herstellen kann, indem man eine aus den Komponenten
und gegebenenfalls Phosphorsäure bzw. P2O5 bei
niedriger Temperatur hergestellte wäßrige Lösung mit einem Molverhältnis von Alkalioxyd (Me2O): P2O6 wie
2: (1 bis 1,55) und etwa 1 bis 4 Mol H2O2 pro Mol P2O5
über auf Temperaturen von 100 bis 1350C erhitzte Flächen führt, wobei die optimale Verweilzeit weniger als
5 Minuten beträgt.
Die mit Hilfe dieses einfachen Verfahrens herstellbaren Peroxyd enthaltenden Phosphate sind außerordentlich
stabil. Eine besondere hohe Stabilität wird erreicht, wenn das Molverhältnis von Me2 O : P2 O5 in der aus Pyrophosphat,
H2O2 und Phosphorsäure bzw. P2O5 hergestellten
wäßrigen Ausgangslösung 2 : (1,1 bis 1,5) beträgt.
Das Verfahren läßt sich in der Weise durchführen, daß man wäßrige Lösungen aus Alkalipyrophosphat und
H2O2 bei niedrigen Temperaturen herstellt und hierzu so
viel konzentrierte Phosphorsäure oder Phosphorpentoxyd hinzufügt, bis das gewünschte Verhältnis von Alkalioxyd
zu P2O5 in der Ausgangslösung vorliegt. Das Zusammengeben
der Komponenten kann aber auch in anderer Reihenfolge erfolgen. Man kann dabei von wasserfreien
oder auch ganz bzw. teilweise kristallwasserhaltigen Alkalipyrophosphaten, wie Na4P2O7 oder K4P2O7, ausgehen.
Bei der Verwendung von wasserfreiem Pyrophosphat für die Ansatzlösungen arbeitet man zweckmäßig
mit 20- bis 30°/0igem H2O2, während bei Verwendung
von kristallwasserhaltigen Pyrophosphaten 40- bis 70%iges H2O2 am geeignetsten ist.
Verfahren zur Herstellung von stabilen, Peroxyd enthaltenden Phosphaten
Anmelder:
Henkel & Cie. G.m.b.H., Düsseldorf-Holthausen, Henkelstr. 67
Dr. Valentin Habernickel, Düsseldorf, ist als Erfinder genannt worden
Die Menge des Wasserstoffsuperoxyds ist im übrigen so zu bemessen, daß 1 bis 4, vorzugsweise 2 bis 3 Mol H2O2
auf 1 Mol P2O5 kommen.
Da das in den Lösungen vorhandene Wasser bei der späteren Behandlung entfernt wird, ist es zweckmäßig,
mit möglichst konzentrierten Lösungen zu arbeiten, jedoch lassen sich auch verdünnte, etwa 20- bis 3O°/Oige
Lösungen gewünschtenfalls verwenden. Noch weiter verdünnte Lösungen sind wegen der erhöhten Eindampfzeit
im allgemeinen nicht vorteilhaft.
Die so bei niedriger Temperatur hergestellten Ausgangslösungen werden anschließend über auf Temperaturen
von 100 bis 135°C erhitzte Flächen geführt. Diese Maßnahme kann vorteilhaft mit Hilfe von heißen
Walzen erfolgen, indem über diese die Lösungen in dünner Schicht bei Temperaturen von vorzugsweise 105 bisl25°C
geführt werden. Es ist dabei weiterhin zweckmäßig, so zu arbeiten, daß die Schichtdicke der über die heißen Walzen
fließenden Lösung nicht mehr als 10 mm, vorzugsweise 1 bis 2 mm, beträgt. Zur Vermeidung von Verlusten an
H2O2 soll die optimale Verweilzeit der Lösung bzw. der
Produkte auf den heißen Walzen etwa 1 bis 3 Minuten nicht überschreiten. Es können jedoch auch andere
apparative Einrichtungen, wie z. B. endlose Bänder, die entsprechend beheizt sind, Anwendung finden.
Ebenfalls erhält man auch schon recht stabile Produkte, wenn den Ausgangslösungen keine Phosphorsäure
oder P2O5 zugesetzt wird. Jedoch wird die Stabilität
zweifellos durch derartige Zusätze verbessert, wobei die Zusammensetzung der Produkte in dem vorzugsweise
angegebenen Bereich von Me2O : P2O5 wie 2: (1,1 bis 1,5)
in beliebiger Weise variiert werden kann, je nachdem, welcher pH-Wert des Endproduktes erwünscht ist. Stellt
man jedoch die Produkte noch saurer ein, als angegeben, so nimmt die Stabilität wieder erheblich ab.
809 5G7/397
Die nach dem neuen Verfahren gewonnenen Peroxyd enthaltenden Phosphate fallen als weiße, im allgemeinen
kristallwasserfreie pulverförmige Körper von sehr niedrigem Schüttgewicht an. Sie sind sehr gut löslich in Wasser
und zeigen in Abhängigkeit von dem eingestellten Molverhältnis Me2O: P2O5 pH-Werte zwischen 6 und 10.
Die so erhaltenen Peroxyde können vorteilhaft Anwendung finden in Wasch-, Reinigungs-, Spül- und Bleichmitteln,
insbesondere in Mischung mit alkalischen Bestandteilen.
4500 g Natriumpyrophosphat-10-Hydrat werden mit
4250 g 40%igem H2O2 gut verrührt und in die Mischung
unter Kühlung 240 g Phosphorpentoxyd langsam eingetragen.
Das Gemisch wird anschließend in dünner Schicht über
die heißen Walzen eines Walzenstuhls bei 115 bis 1200C
geführt. (Durchschnittliche Verweilzeit etwa 35 bis 90 Sekunden). Man erhält rund 4000 g eines weißen,
kristallinen Pulvers mit einem Gehalt von 42,2 % P2O5,
31,5% Na2O, 26,3% H2O2 (Molverhältnis Na2O : P2O5:
H2O2 wie 2: 1,17: 3,04).
Der H2O2-Gehalt betrug nach 12monatigem Lagern
noch 26,1 %.
2670 g wasserfreies Natriumpyrophosphat werden in 5320 g 25%igem H2O2 gelöst und anschließend in die
Lösung unter gutem Rühren bei 5 bis 100C 420 g konzentrierte
Phosphorsäure (d = 1,71) eingerührt. Durch schnelles Eindampfen auf einem Walzenstuhl bei 120° C
(durchschnittliche Verweilzeit etwa 30 bis 80 Sekunden) erhält man etwa 3800 g Pyrophosphat-Perhydrat mit
einem Gehalt von 44,1% P2O5, 32,5% Na2O, 21,3%
H2O2 und 2,1% Wasser (Molverhältnis Na2O: P2O5:
H2O2 wie 2:1,19: 2,40).
Man löst 5180 g wasserfreies Natriumpyrophosphat in 7450 g 30%igem H2O2 und versetzt die Lösung mit 1400 g
konzentrierter Phosphorsäure (d = 1,71). Nach dem Eindampfen, entsprechend Beispiel 1, erhält man etwa 7300 g
Pyrophosphat-Perhydrat mit einem Gehalt von 49,7% P2O5, 33,0% Na2O, 17,8% H2O2 (Molverhältnis
Na2O : P2O5: H2O2 wie 2: 1,31: 1,99).
Der HjjOo-Gehalt betrug nach 12monatigem Lagern
17,75%.
Löst man 6600 g wasserfreies Kaliumpyrophosphat in der doppelten Menge 20%igem H2O2, rührt bei Temperaturen
nicht über 350C langsam 350 g Phosphorpentoxyd
ein und führt das Gemisch bei HO bis 1150C in einer Schichtdicke von höchstens 2 mm über die rotierenden
heißen Walzen eines Walzenstuhls (durchschnittliche Verweilzeit etwa 60 bis 180 Sekunden), so erhält man etwa
8500 g wasserfreies Kaliumpyrophosphat-Perhydrat mit einem Gehalt von 43,3% K2O, 36,8% P2O5 und 20,1 %
H2O2 (Molverhältnis K2O : P2O5: H2O2 wie2 : 1,14:2,56).
Zu einer Lösung von 3300 g wasserfreiem Kaliumpyrophosphat in 4000 ecm 20%iger Phosphorsäure läßt man
langsam unter ständigem Rühren bei 0 bis 1O0C 200 ecm
70%iges H2O2 einlaufen. Nach dem Eindampfen mit
Hilfe von heißen endlosen Bändern bei 125° C (durchschnittliche Verweilzeit etwa 25 bis 60 Sekunden) erhält
man ein Kaliumpyrophosphat-Perhydrat mit einem Gehalt von 26,5% H2O2, 37,8% P2O5, 35,6% K2O
(Molverhältnis K2O : P2O5: H2O2 wie 2:1,4: 4,0).
Das Produkt zeigt in wäßriger Lösung ein pH von 7,0.
Der H2O2-Gehalt betrug nach 8monatiger Lagerung
26,0 %.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von stabilen, Peroxyd enthaltenden Phosphaten aus Alkalipyrophosphaten
und H2O2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus
den Komponenten und gegebenenfalls Phosphorsäure bzw. P2O5 bei niedriger Temperatur hergestellte
wäßrige Lösung mit einem Molverhältnis von Alkalioxyd (Me2O): P2O5 wie 2: (1 bis 1,55) und etwa
1 bis 4 Mol H2O2 pro Mol P2O5 über auf Temperaturen
von 100 bis 1350C erhitzte Flächen führt, wobei die optimale Verweilzeit weniger als 5 Minuten beträgt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung in dünner Schicht bei Temperaturen
von 105 bis 125° C über heiße Walzen geführt wird.
1 809 50-7/397 4.58
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