DE1102756B - Verfahren zur Herstellung von waessrigen Loesungen der schwefelsauren Salze aliphatischer Amine - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von waessrigen Loesungen der schwefelsauren Salze aliphatischer AmineInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen der schwefelsauren Salze
aliphatischen Amine.
Es ist bekannt, Ammoniumsulfatlösungen großtechnisch durch Einwirkung von wäßrigen Ammoniaklösungen
bei gleichzeitiger Anwesenheit von Kohlensäure auf ein Metallsulfat zu gewinnen und die dabei
entstehende Animoniumsulfatlösung vom ausgefällten Metallcarbonat zu trennen.
Bei der Anwendung dieses bekannten Verfahrens auf die Herstellung von Ammoniumsulfatlösungen
unter Verwendung von Magnesiumsulfat als Ausgangsmaterial kann man jedoch keine zufriedenstellende
Ausbeute erzielen, da sich bei dieser Reaktion ein Doppelcarbonat des Ammoniums und des Magnesiums
bildet, das entweder allein oder zusammen mit Magnesiumcarbonat —· entsprechend dem jeweils verwendeten
Mengenanteil der Reaktionspartner — ausfällt. Infolgedessen wird ein erheblicher Anteil des zu
der Reaktion benutzten Ammoniaks nicht in Ammoniumsulfat umgewandelt. Es fällt in dem Niederschlag
an, aus dem es zur weiteren Verwendung in einem besonderen Verfahrensschritt wieder freigesetzt werden
muß.
Es ist anderseits auch bereits bekannt (vgl. Gmelin,
Handbuch der anorganischen Chemie, 8. Auflage [1939], Magnesium, Teil B, System-Nr. 27, S. 55,
Abs. 2), daß bei der Umsetzung von Magnesiumsulfat mit Ammoniak Magnesiumhydroxyd und Ammoniumsulfat
entstehen, wenn unter völligem Ausschluß von Kohlensäure gearbeitet wird.
Da sich aliphatisch« Amine im wesentlichen ähnlich verhalten wie Ammoniak, war zu erwarten, daß
auch bei der Umsetzung von aliphatischen Aminen mit Magnesiumsulfat bei gleichzeitiger Anwesenheit von
Kohlensäure Doppelsalze anfallen wurden und die Ausbeute an schwefelsauren Salzen der Amine nur
gring sein könnte, zumal aliphatische Amine mit verhältnismäßig kleinem Molekulargewicht in gewissen
Reaktionen zur Bildung von Aminverbindungen führen, die den ammoniakhaltigen Doppelsalzen entspreche^
beispielsweise aminhaltige Alaune).
Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß man wäßrige Lösungen der schwefelsauren Salze
aliphatischer Amine in besonders wirtschaftlicher Weise herstellen kann, wenn man Magnesiumsulfat in
wäßrigem Milieu mit mindestens der stöchiometrischen Menge eines primären, sekundären oder tertiären
aliphatischen Amins in Gegenwart von Kohlensäure umsetzt und anschließend das ausgefallene Ma-
gnesiumcarbonat von der Lösung des schwefelsauren Salzes des Amins abtrennt.
Hierbei werden wenigstens 90% des eingesetzten Magnesiumsulfats ausgenutzt; das gefällte Magne-Verfahren
zur Herstellung von wäßrigen Lösungen der schwefelsauren Salze
aliphatischer Amine
Anmelder:
Societe d'ßtudes Chimiques
pour !'Industrie et !'Agriculture,
Paris
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10
Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 9. November 1956
Maurice Rubin, Paris, ist als Erfinder genannt worden
siumcarbonat kann leicht durch Filtrieren oder eine entsprechende bekannte Maßnahme von der Lösung
des schwefelsauren Salzes des Amins getrennt werden. Die Einwirkung der Kohlensäure und des Amins auf
das Magnesiumsulfat erfolgt, ohne daß dabei sekundäre Reaktionen auftreten. Auch die Ausnutzung des
Amins liegt bei 90Vo.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet die Möglichkeit, Aminsulfatlösungen beliebiger Konzentration
herzustellen; ein besonderer Vorteil liegt darin, daß man konzentrierte Lösungen erhalten kann.
Als Ausgangsstoffe verwendet man vorzugsweise primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische Amine,
deren Siedepunkt niedriger liegt als 100° C, und insbesondere diejenigen, deren Kohlenwasserstoffreste
1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.
Das als Ausgangsstoff verwendete Magnesiumsulfat kann ein Naturprodukt sein, oder es kann ein bei
anderen Fabrikationsverfahren als Rückstand anfallendes Magnesiumsulfat eingesetzt werden. Man verwendet
beispielsweise das Heptahydrat des Magnesiumsulfats (Mg S O4 · 7 H2 O) oder das als Kieserit
bekannte Monohydrat (MgSO4-H2O). Man kann die
Reaktionspartner in stöchiometrischen Mengen einsetzen, d. h., man kann 2 Mol des Amins und 1 Mol
Kohlensäure mit 1 Mol Magnesiumsulfat reagieren lassen. Jedoch begünstigt ein Überschuß an Amin die
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Reaktion und erhöht die Ausbeute an schwefelsaurem Salz des Amins. So wurde festgestellt, daß ein Aminüberschuß
von ungefähr 10% gegenüber der stöchiometrischen Menge besonders günstige Ergebnisse in
bezug auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens liefert.
Man benutzt im allgemeinen 1 Mol Kohlensäure für 2 Mol Amin. Die Gegenwart eines Überschusses an
Kohlensäure im Reaktionsgemisch wirkt nicht störend; es ergibt sich dadurch jedoch keine Verbesserung des
Verfahrens.
Was die Reaktionstemperatur betrifft, so läßt sich ein durch Fällung erhaltenes Magnesiumsulfat bei
einer Temperatur von ungefähr 20° C in befriedigender Weise umsetzen. Jedoch ist die Anwendung wesentlich
höherer Temperaturen günstiger, wenn man ein natürliches Sulfat benutzt, da dieses im allgemeinen
langsamer reagiert. Bei der Verwendung von natürlichem Kieserit (MgSO4-H2O) erhält man beispielsweise
Ausbeuten in der Größenordnung vom 90°/o, wenn man bei ungefähr 70° C arbeitet; die Ausbeute
steigt auf 95 % bei Temperaturen von ungefähr 100° C. Die Steigerung der Reaktionstemperatur stellt
also ein Mittel dar, um auch natürliches Magnesiumsulfat mit gutem Wirkungsgrad umzusetzen.
Bei der praktischen Durchführung des neuen Verfahrens kann man entweder das kohlensaure Salz
eines Amins einer Lösung oder Aufschwemmung von Magnesiumsulfat in Wasser zugeben oder festes Magnesiumsulfat
in eine wäßrige Lösung des kohlensauren Salzes eines Amins einbringen. Die Mischung
wird dann während der für die Umwandlung notwendigen Zeit gerührt und gegebenenfalls erwärmt.
Dann wird der gebildete Magnesiumcarbonatniederschlag in an sich bekannter Weise von der Lösung
fk-s schwefelsauren. Salzes des Amins getrennt. Es ist
auch möglich, das Verfahren in der Weise durchzuführen, daß man einen Strom reiner oder durch ein
inertes Gas verdünnter Kohlensäure durch eine wäßrige Lösung des Amins hindurchleitet, die das Magnesiumsulfat
gelöst oder suspendiert enthält und ständig gerührt wird, wobei Kohlensäure absorbiert
wird.
Die zweckmäßige Durchführungsart des Verfahrens hängt in gewissem Maße von der gewünschten Konzentration
der Lösung des schwefelsauren Salzes des Amins ab. So kann beispielsweise gefälltes Magnesiumsulfat,
das sich verhältnismäßig schnell in Wasser löst, in Form seiner wäßrigen Lösung verwendet
werden, um selbst stark konzentrierte Lösungen des schwefelsauren Salzes des Amins zu gewinnen, während
natürliches Magnesiumsulfat, das sich nur langsam in Wasser löst, in Form einer Suspension umge1-setzt
wird, ganz unabhängig davon, welche Konzentration der Lösung des schwefelsauren Salzes des
Amins erreicht werden soll.
Als Nebenprodukt erhält man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wertvolles Magnesiumcarbonat.
Wird die Reaktion unterhalb von etwa 50° C durchgeführt,
gewinnt man das Trihydrat des Magnesiumcarbonate (Mg C O3-3H2O), dagegen erhält man basisches
Magnesiumcarbonat, wenn die Temperatur wesentlich höher liegt.
Die Aminsulfatlösungen werden als solche weiterverwendet, insbesondere zur Herstellung von Kaliumsulfat
nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 1 007 750.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben.
In diesen Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf Gewichtsteile oder Gewichtsprozente.
In diesen Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf Gewichtsteile oder Gewichtsprozente.
Zu 155 Teilen einer Lösung, die 52% des neutralen,
ίο kohlensauren Salzes des Isopropylamins enthält, gibt
man 100 Teile Magnesiumsulfat mit einem Gehalt von 99% an Mg S O4-7 H2 O. Diese Mischung wird
4 Stunden bei etwa 20° C gerührt, dann filtriert man das bei der Reaktion ausgefällte Magnesiumcarbonat
ab. Nach Entfernen der noch in dem Filtrierrückstand verbliebenen Mutterlauge erhält man 55 Teile festes
Trihydrat des Magnesiumarbonats (Mg C O3 · 3 H2 O),
das 17,1% Magnesium und 42,5% CO3 enthält. Es sind also 96 °/o des eingesetzten Magnesiumsulfats in
ao das schwefelsaure Salz des Amins übergeführt worden.
Die gewonnene Lösung enthält 76,5 Teile des schwefelsauren Salzes des Isopropylamins in 100 Teilen
Wasser.
In einen Autoklav, der 544 Teile einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 52% an neutralem,
kohlensaurem Salz des Isopropylamins enthält, gibt man 200 Teile natürlichen Kieserits mit einem Gehalt
von 98,7% MgSO4-H2O. Man erwärmt bis ungefähr
100° C und hält diese Temperatur etwa 4 Stunden, während die Mischung durchgerührt wird. Nach
dem Abkühlen filtriert man und erhält eine Lösung, die 121 Teile des schwefelsauren Salzes des Isopropylamins
in 100 Teilen Wasser enthält. Nach vollständiger Entfernung der Mutterlauge besteht der
Niederschlag aus 143 Teilen einer festen Substanz mit folgender Zusammensetzung: 24,3% Mg, 51%
CO3 und 2,9% SO4. Die feste Substanz besteht im
wesentlichen aus 'basischem Magnesiumcarbonat und enthält einen geringen Anteil an Magnesiumsulfat, das
nicht reagiert hat. 97% des eingebrachten Magnesiumsulfats wurden in das schwefelsaure Salz des
Amins umgewandelt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Lösungen der schwefelsauren Salze aliphatischer
Amine, dadurch gekennzeichnet, daß man Magnesiumsulfat in wäßrigem Milieu mit mindestens
der stöchiometri sehen Menge eines primären, sekundären oder tertiären, aliphatischen Amins in
Gegenwart von Kohlensäure umsetzt und anschließend das ausgefallene Magnesiumcarbonat von der
Lösung des schwefelsauren Salzes des Amins abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin höchstens in einem Überschuß
von etwa 10% angewendet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
K. A. Hofmann, Lehrbuch der anorganischen Chemie, 2. Auflage (1919), S. 419, Abs. 3.
K. A. Hofmann, Lehrbuch der anorganischen Chemie, 2. Auflage (1919), S. 419, Abs. 3.
© 109 537/550 3.61
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1102756X | 1956-11-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1102756B true DE1102756B (de) | 1961-03-23 |
Family
ID=9621834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES55796A Pending DE1102756B (de) | 1956-11-09 | 1957-11-07 | Verfahren zur Herstellung von waessrigen Loesungen der schwefelsauren Salze aliphatischer Amine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1102756B (de) |
-
1957
- 1957-11-07 DE DES55796A patent/DE1102756B/de active Pending
Non-Patent Citations (1)
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