DE1141268B - Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem Ammoniumnitrat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem AmmoniumnitratInfo
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- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
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Description
Ammoniumnitrat neigt dazu, bei längerer Lagerung zusammenzubacken. Dieser Vorgang ist mit einer so
starken Erhärtung verbunden, daß die weitere Verwendung des Salzes oft Schwierigkeiten bereitet. Eingehende
Untersuchungen haben gezeigt, daß der Vorgang des Erhärtens in der Hauptsache auf die Feuchtigkeitsaufnahme
des hydroskopischen Ammonsalpeters zurückgeführt werden kann. Die Feuchtigkeit ist in
Form einer gesättigten Ammonsalpeterlösung gleichmäßig über die Kristallaggregate verteilt. Tritt nun
durch irgendwelche Vorgänge eine auch nur teilweise Verdunstung des aufgenommenen Wassers ein, so erfolgt
zwangsweise Rekristallisation der gelösten Salpeteranteile, wobei wiederum der Ammonsalpeter
durch feste Kristallbrücken zusammengekittet wird.
Man hat bisher versucht, das Erhärten dadurch zu verhindern, daß man dem Ammonsalpeter pulverförmige
Puderstoffe, wie z. B. Tonerdehydrat, Calciumphosphat, Stearate u. a., untermischte. Solche Stoffe
sind aber entsprechend der zugesetzten Menge nur bis zu gewissen Feuchtigkeitsgrenzen wirksam. Außerdem
liegt ihr für eine ausreichende Wirksamkeit notwendiger
Anteil so hoch, daß — falls der Puderstoff organischer Natur ist — der Ammonsalpeter schon ausgesprochenen
Sprengstoffcharakter annimmt. Die gleichen Nachteile besitzen Stoffe, mit denen man die Oberfläche des
Ammonsalpeters bedeckt, mit dem Ziel, daß dadurch die Feuchtigkeitsaufnahme vermindert und die Neigung
zum Zusammenbacken herabgesetzt wird. Der notwendige Anteil an fast ausschließlich organischen Substanzen
wie Fetten, Ölen, Wachs, Paraffin u. a. ist so hoch, daß die Sprengstoffeigenschaften der resultierenden
Mischung einer vielseitigen Anwendung im Wege stehen.
Ein besseres Verfahren, die Neigung des Ammon-Salpeters
zum Zusammenbacken und Erhärten zu vermindern, beruht auf der Änderung der Kristalltracht
des Ammonsalpeters. Es hat sich gezeigt, daß verschiedene organische Stoffe bei ihrer Anwesenheit
während der Kristallisation die Kristalltracht der Ammonsalpetermodifikation IV, die zwischen —18
und +32 ° C stabil ist, zu ändern vermögen. An Stelle der festen Prismen oder Nadeln kristallisieren dünne,
zerbrechliche Plättchen aus, die schon bei geringem mechanischem Druck zerstört werden. Die Festigkeit
der Kristallbrücken, die normalerweise das Zusammenbacken verursachen, wird somit so gering, daß ein Erhärten
nicht mehr eintritt. Als wirksame Stoffe sind vorgeschlagen worden das Gemisch der Natrium- oder
Ammonsalze der Di- und Trisulfonsäuren von p-Rosanilin und Rosanilin, Amaranth, DisulfonblauV,
disulfoniertes Methylviolett und lösliche Salze von Verfahren zur Herstellung
von nicht zusammenbackendem
Ammoniumnitrat
Anmelder:
Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,
Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,
Troisdorf (Bez. Köln),
und Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen
Dr. Adolf Berthmann, Dr. Ernst Grosch,
Dr. Klaus Henzler, Leverkusen,
Dr. Peter Schmitz, Köln-Stammheim,
und Dr. Kurt Triebeneck, Köln-Deutz,
sind als Erfinder genannt worden
mehrfach sulfonierten Derivaten von diamino- oder triaminosubstituierten Triarylmethanfarbstoffen.
Es wurde nun gefunden, daß man das Zusammenbacken des Ammoniumnitrats vermeiden bzw. wesentlich
vermindern kann, wenn man dem Ammoniumnitrat kleine Mengen einer Phthalocyaninverbindung
der Formel
Pc— X-N
in der Pc für einen Phthalocyaninrest, der gegebenenfalls durch Chlor, Methoxyl, Phenyl oder einen anderen
Substituenten ein- oder mehrmals substituiert sein kann, X für die Reste >SO2,
>CO und >CH2 und R1
und R2 für geradkettige, verzweigte oder cyclische Kohlenwasserstoffreste mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen,
R2 noch zusätzlich für Wasserstoff oder Alkylreste
mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen und η für eine ganze Zahl von 1 bis 8 stehen können, oder Salze
von Phthalocyaninsulfon- bzw. Carbonsäuren mit primären, sekundären, tertiären oder quartären Aminen,
die einen Kohlenwasserstoffrest mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen enthalten, oder Gemische aus den genannten
Verbindungen zusetzt.
209 748/293
Die erfindungsgemäß verwendeten Phthalocyanine werden am Ammoniumnitrat zweckmäßigerweise in
Mengen von etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsprozent zugesetzt. Geeignet sind vor allem metallhaltige Phthalocyanine,
die als Metall z. B. Kupfer, Nickel, Kobalt, Zink oder Eisen enthalten können.
Die erfindungsgemäß verwendeten Phthalocyaninfarbstoffe können nach bekannten Verfahren erhalten
werden, z. B. indem man entsprechende Phthalocyaninsulfochloride, Carbonsäurechloride oder entsprechende
Chlormethylverbindungen mit Aminen, wie z. B. Stearylamin, Di-(2-äthyl-n-hexyl)-amin, N-Methylstearylamin,
Hexadecylamin, Tetradecylamin, Dodecylamin, 2-Äthyl-n-hexylamin, n-Hexylamin, Amingemisch
aus Palmkernfettsäuren, Amingemische aus Kokosfettsäuren, Diisobutylamin, Dicyclohexylamin, Anilin,
umsetzt. Die gleichen Amine sowie auch N3N-Dimethylstearylamin,
Ν,Ν-Diäthylstearylamin, Ν,Ν,Ν-Trimethylstearylammoniumacetat,
N, N-Dimethyldodecylamin, Dimethylpalmkernfettamin können eingesetzt
werden, falls die Salze der Phthalocyaninsulfonsäuren bzw. Carbonsäuren mit Aminen verwendet werden.
Besonders geeignet sind Amine, die bis zu 24 Kohlenstoffatome enthalten, jedoch können auch Amine
mit einer höheren Kohlenstoffzahl verwendet werden, falls sie wirtschaftlich zugänglich sind.
Der Anteil an verbrennbaren kohlenstoffhaltigen Verbindungen, der durch den Farbstoffzusatz in das
Ammoniumnitrat eingebracht wird, ist so gering, daß die explosiven Eigenschaften des Ammoniumsalzes in
keiner Weise verändert werden. Das gemäß der Erfindung hergestellte Ammoniumnitrat mit verminderter
Neigung zum Zusammenbacken hat sich als besonders geeignet für die Herstellung von Ammonsalpetersprengstoffen
erwiesen, deren Erhärten bei längerer Lagerdauer wesentlich herabgesetzt wird.
Der Mechanismus des Erhärtens und Zusammenbackens von Ammoniumnitrat und die Wirkungsweise
der erfindungsgemäß zugesetzten Farbstoffe machen es unwesentlich, auf welche Weise die wirksamen Farbstoffe
in das Ammoniumnitrat eingebracht werden. Sobald das Ammoniumnitrat merkliche Mengen Feuchtigkeit
enthält, löst sich darin Ammoniumnitrat bis zur Sättigung auf. Tritt nun Verdunstung von Feuchtigkeit
ein, so beeinflußt der anwesende Farbstoff die Kristalltracht des aus der Lösung auskristallisierenden
Anteils Ammoniumnitrat derartig, daß an Stelle der festen Prismen oder Nadeln leicht zerbrechliche Plättchen
treten. Die entstehenden Kristallbrücken sind dabei so schwach, daß sie keine wesentliche Erhärtung
und kein Zusammenbacken mehr bewirken können.
Um ein Maß für den Grad der Erhärtung von Ammoniumnitrat bzw. über die Wirksamkeit der Zusätze
zu gewinnen, wurde Ammoniumnitrat 80% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt. Je nach Lagerdauer ist
die von Ammoniumnitrat aufgenommene Menge Feuchtigkeit verschieden groß. Anschließend wird das
Ammoniumnitrat über Phosphorpentoxyd scharf getrocknet und der Grad der Erhärtung mittels eines
Konsistometers geprüft. Dabei wird über einen in der Spitze abgerundeten Stift von 2 mm Durchmesser
Druck unterschiedlicher Gewichtsbelastung auf den erhärteten Ammoniumnitratkörper ausgeübt. Die Belastung
wird so lange erhöht, bis Bruch des Ammoniumnitratkörpers eintritt. Mittels dieser Methode ergeben
verschiedene Zusätze z. B. bei einem Wassergehalt des Ammoniumnitrats von 1 % die in der Tabelle aufgeführten
Festigkeitswerte.
Ammoniumnitrat
Bruchbelastung
beil »/ο Wassergehalt
des
Ammoniumnitrats
Ohne Zusätze
ίο +°>1 % Acilanviolett 1 OB (Color
Index, Second Edition, 56, Bd. 3 und 4, Nr. 42571) ....
+0,1% Patentblau V (Disulfon-
blau V) (Farbstofftabellen
is Schultz, 1931, 7. Auflage,
Bd. I3Nr. 826)
+0,1% NaphtholrotS (Amaranth) (Farbstofftabellen Schultz,
1931, 7. Auflage, Bd. 1, Nr. 212)
+0,1 % Acilanviolett S 4 BN (Color Index, Second Edition, 56,
Bd. 3 und 4, Nr. 42640) ....
+0,1% Acilanviolett 4 BL (Color
Index, Second Edition, 56, Bd. 3 und 4, Nr. 42580) ....
+0,1 % Acilanviolett 7 BN (Color ,0 Index, Second Edition, 56,
Bd. 3 und 4, Nr. 42625) ....
+0,05 % kupferphthalocyanin-3-tetrasulfonsaures Stearylaminsalz
+0,05 % kupferphthalocyanin-3-tetrasulfonsaures Palmkernfettsäuredimethylaminsalz
+0,05 % kupferphthaloeyanin-3-tetrasulfonsaures Salz eines primären
Amins C9 bis C12 aus
den Ketonen der Vorlauffettsäuren C5 bis C6
+0,05 % kupferphthalocyanin-3-tetrasulfonsaures
Dicyclohexylaminsalz
+0,05 % nickelphthalocyanin-3-tetrasulfonsaures
Stearylaminsalz
+0,05% kupferphthalocyanin-3-trisulfonsaures Dimethylpalmkernfettaminsalz
+0,05% kupferphthalocyanin-3-trisulf onsaures Dicyclohexylaminsalz
+0,05 % kupferphthalocyanin-3-trisulfonsaures
Anilinsalz
+0,05 % kupferphthalocyanin-3-trisulfonamid des Stearylamins
Teile Ammoniumnitrat, welches durch Auskristallisieren aus wäßriger Lösung hergestellt worden
ist, werden mit 0,05 Teilen eines kupferphthalocyanin-3-tetrasulfonsauren
Stearylaminsalzes gut vermischt. Das entstehende Produkt hat, wie aus der Tabelle
über 20 kg 17,0 kg
16,8 kg
16,5 kg 16,5 kg 15,2 kg
14,2kg unter 1 kg
unter 1 kg
unter 1 kg unter 1 kg unter 1 kg unter 1 kg
unter 1 kg unter 1 kg unter 1 kg
hervorgeht, eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber Erhärten und Zusammenbacken.
100 Teile Ammoniumnitrat (granuliert), welche durch Versprühungskristallisation hergestellt wurden,
werden mit einer wäßrigen Anschlämmung eines kupferphthalocyanin-3-tetrasulfonsauren Palmkernfettsäuredimethylaminsalzes
behandelt, so daß das Ammoniumnitrat 0,05% des Farbstoffes enthält.
In gleicher Weise können z. B. die Salze der Kupferphthalocyanin-3-
bzw. -4-tetrasulfonsäure mit N-Methylstearylamin, Ν,Ν-Dimethylstearylamin, N5N-Diäthylstearylamin,
Ν,Ν,Ν-Trimethylstearylammoniumacetat, Hexadecylamin, Tetradecylamin, Dodecylamin,
Ν,Ν-Dimethyldodecylamin, 2-Äthyl-n-hexylamin, Di-(2-äthyl-n-hexyl)-amin,
n-Hexylamin, Dimethylpalmkernfettamm, Amingemisch aus Palmkernfettsäuren, Amingemisch aus Kokosfettsäuren, prim. Amin (C9
bis C12) aus den Ketonen der Vorlauffettsäuren C5 bis C6, prim. Amin (C13 bis C17) aus den Ketonen
der Vorlauffettsäuren C7 bis C9, Diisobutylamin,
Dicyclohexylamin, Anilin verwendet werden.
Nach dem Trocknen behält das so behandelte Ammoniumnitrat seine rieselfähige Form und besitzt,
wie in der Tabelle an verschiedenen Beispielen gezeigt wird, nur geringe Neigung zum Zusammenbacken.
Ammoniumnitrat wird aus einer wäßrigen Lösung auskristallisiert, die 0,05 % eines nickelphthalocyanin-3-tetrasulfonsauren
Stearylaminsalzes enthält. Die Kristalle werden von der Mutterlauge abgeschieden
und sind nach dem Trocknen sehr widerstandsfähig gegenüber Zusammenbacken, wie aus der Tabelle
hervorgeht. Das Kupfer bzw. Nickel kann ohne weiteres durch ein anderes Metall, wie Cobalt, Eisen,
Aluminium od. dgl., ersetzt werden, wobei man gleich wirksame Produkte erhält. Auch metallfreie
Verbindungen verhindern gleich gut ein Zusammenbacken von Ammoniumnitrat.
Ammoniumnitrat wird in einer Stiftmühle gemahlen. Gleichzeitig werden 0,05 Teile eines kupferphthalocyanin-3-trisulfonsauren
Dicyclohexylaminsalzes auf 100 Teile Ammoniumnitrat zugegeben. Nach dem Mahlen ist der Farbstoff im Ammoniumnitrat gleichmäßig
verteilt.
In gleicher Weise lassen sich Mono-, Di- und Trisulfonsäuren sowie höhersulfonierte Derivate des
Phthalocyanine, metallhaltiger Phthalocyanine oder deren Substitutionsproduukte wie CuPc-sulfonsäure,
CoPc-sulfonsäure, CuPc-disulf onsäure, CuPc-trisulfonsäure,
NiPc-trisulfonsäure, Tetraphenyl-CuPc-tetrasulfonsäure,
Tetraphenyl-CuPc-pentasulfonsäure, Tetraphenyl-CuPc-octasulfonsäure,
4'-Methoxy-CuPctetrasulfonsäure, Tetrachlor - CuPc - tetrasulfonsäure
oder auch Carbonsäuren wie Tetraphenyl-CuPc-tetracarbonsäure bzw. Tetraphenyl-CuPc-tetracarbonsäuretetrasulfonsäure
verwenden, wobei man bei der Behandlung von Ammoniumnitrat das Zusammenbacken stark zurückdrängt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem Ammoniumnitrat durch Zusatz von Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Ammoniumnitrat 0,05 bis etwa 1 Gewichtsprozent einer Phthalocyaninverbindung der FormelPc— X-Nin der Pc für einen Phthalocyaninrest, der gegebenenfalls durch Chlor, Methoxyl, Phenyl oder einen anderen Substituenten ein- oder mehrmals substituiert sein kann, X für die Reste >SO2, >CO und >CH2 und R1 und R2 für gradkettige, verzweigte oder cyclische Kohlenwasserstoffreste mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen, R2 noch zusätzlich tür Wasserstoff oder Alkylreste mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen und η für eine ganze Zahl von 1 bis 8 stehen können, oder Salze von Phthalocyaninsullon- bzw. carbonsäuren mit primären, sekundären, tertiären oder quartären Aminen, die einen Kohlenwasserstoffrest mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen enthalten, oder Gemische aus den genannten Verbindungen zusetzt.In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Patentschriften Nr. 938 842, 911 729, 838, 838 286.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED32531A DE1141268B (de) | 1960-02-04 | 1960-02-04 | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem Ammoniumnitrat |
GB446361A GB948643A (en) | 1960-02-04 | 1961-02-06 | Process for reducing the tendency of ammonium nitrate to cake during storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED32531A DE1141268B (de) | 1960-02-04 | 1960-02-04 | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem Ammoniumnitrat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1141268B true DE1141268B (de) | 1962-12-20 |
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ID=7041347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED32531A Pending DE1141268B (de) | 1960-02-04 | 1960-02-04 | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem Ammoniumnitrat |
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GB (1) | GB948643A (de) |
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JPS5560788A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-08 | Bridgestone Tire Co Ltd | Hose end structure |
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---|---|---|---|---|
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DE911729C (de) * | 1950-09-25 | 1954-05-17 | Ici Ltd | Ammonnitrat und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1960
- 1960-02-04 DE DED32531A patent/DE1141268B/de active Pending
-
1961
- 1961-02-06 GB GB446361A patent/GB948643A/en not_active Expired
Patent Citations (4)
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DE838286C (de) * | 1947-01-06 | 1952-05-08 | Ici Ltd | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem und erhaertendem Ammoniumnitrat |
DE876838C (de) * | 1947-01-06 | 1953-05-18 | Ici Ltd | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem und erhaertendem Ammonnitrat |
DE938842C (de) * | 1947-01-06 | 1956-02-09 | Ici Ltd | Verfahren zur Herstellung von nicht zusammenbackendem und erhaertendem Ammoniumnitrat |
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Also Published As
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GB948643A (en) | 1964-02-05 |
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