DE2005835A1 - Production of alkyl silicates - Google Patents

Production of alkyl silicates

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DE2005835A1
DE2005835A1 DE19702005835 DE2005835A DE2005835A1 DE 2005835 A1 DE2005835 A1 DE 2005835A1 DE 19702005835 DE19702005835 DE 19702005835 DE 2005835 A DE2005835 A DE 2005835A DE 2005835 A1 DE2005835 A1 DE 2005835A1
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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPFDR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. H1LBLESTRASSE 2OPATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. H1LBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 1. HilblestroBe 20 ·Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 Munich 1. HilblestroBe 20 · Ihr ZeichenYour sign Unser ZeichenOur sign

Datumdate

Anwalts-Akte 19 30$
Jie/iich
Attorney File 19 $ 30
Yeh / i

Monsanto Chemical Limited London / EnglandMonsanto Chemical Limited London / England

9. Feb. 1970Feb 9, 1970

"Herstellung von Alkylsilikaten" Zusatz zu P 16 6? 609.8"Production of alkyl silicates" Addition to P 16 6? 609.8

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylsilikaten.This invention relates to a process for the preparation of alkyl silicates.

Alkylsilikate sind allgemein bekannte chemische Verbindungen mit feststehenden kommerziellen Verwendungen, beispielsweise als .Bindemittel zur Herstellung von feuer-Alkyl silicates are well known chemical compounds with established commercial uses, for example as a binder for the production of fire-resistant

Gase R-598Gases R-598

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(MIi) *5 16 20 81 Telegramme: PATENTEULE München Bank. Bayerische Vereinsbank München 453 100 Postsdiecki Mönchen 653 43(MIi) * 5 16 20 81 Telegrams: PATENTEULE Munich Bank. Bayerische Vereinsbank Munich 453 100 Postsdiecki Mönchen 653 43

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

festen Formen far den Metallguß. Bei dem üblichen ziellen Verfahren zu ihrer Herstellung setzt man Alkohole mit öiliciumtetracnlorid um, das selbst durch die Wirkung von Chlor auf bilicium ernalten wird, uieses Verfahren leidet an den wirtschaftlichen nacnteilen jeües Mehrstufenverfahrens und es isb datier ein Verfauren zur unmittelbaren Umwandlung von silicium zu Alk^lsilikaten wansctieuswert. a,±n solches Veri'snren stellt die vorliegende Erfindung zur Verfügung.solid forms for metal casting. In the usual specific process for their preparation, alcohols are reacted with silicon tetra chloride, which is itself degraded by the action of chlorine on bilicium; this process suffers from the economic benefits of each multi-stage process and there is a process for the direct conversion of silicon to alkali Issilicates wansctieuswert. The present invention provides a, ± n such verification.

Das Verfahren steht in Beziehung zu der uritiscnen Patentschrift 1 1^6 0'16 (üeutscne Patentanmeldung 1b 67 bO9.ö), wo ein Verfanren zur Hersteilung eines bilicasols üesctirieben ibt, wozu mau einen elektrischen btrom (JUi1Ch ein flussiges licdiuin leitet, das .vasser und einen einwertigen alkohol, der von 1 bis y ivohlen^toffatonie im Molekül aufweist, beinhaltet una ochwei'elsiiure oder üalzsäure als 'irägerelektrolyt ontnillj, v;obei man eine Anode, die silicium enthält, im Kontakt aiib dem flüssigen Medium verwendet. In der Britischen Patentanmeldung ;>u4i/b9 der Anmelderin ist beschrieben, dali bestimmbe Metallsalze die Funktion der frügereleKtrolyte in eineiii eleKtrol,ybischen Verfahren des oben beschriebenen Typs übernehmen können.The process is related to the Uritiscnen patent specification 1 1 ^ 6 0'16 (üeutscne patent application 1b 67 bO9.ö), where a process for the production of a bilicasol is operated, for which purpose an electric btrom (JUi 1 Ch leads a liquid licdiuin, the .vasser and a monovalent alcohol having from 1 to y ^ ivohlen toffatonie in the molecule includes una ochwei'elsiiure or üalzsäure as' irägerelektrolyt ontnillj, v; obei to an anode which contains silicon, in contact aIIb the liquid medium used In the applicant's British patent application;> u4i / b9 it is described that certain metal salts can take over the function of early electrolytes in an electrical electrolyte process of the type described above.

Es wurde nunmehr gefunden, daß Alkylsilikate ebenso in diesem Verfahren, vermutlich als die primären Produkte der anodischen Reaktion, gebildet werden können und es wird angenommen, daü sich das kolloidale oiliciumdioxid als ürgeb-It has now been found that alkyl silicates are also used in this Processes, believed to be the primary products of the anodic reaction, can be formed and it is believed that the colloidal oil dioxide is a guarantee

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nis der Hydrolyse der Alkylsilikate mit üilfe des in dem flüssigen iiedium vorhandenen ivassers bildet.nis of the hydrolysis of the alkyl silicates with the aid of the liquid iiedium existing ivassers forms.

folgert sich daraus, daß wenn öie in den flüssigen Kedium anfangs vorhandene Wassermenge suf einem i-iinimum gehalten wird und die .elektrolyse fortgesetzt wird, bis dieses Wasser verbraucht ist, die danach gebildeten Alkylsilikate als solche in dem flüssigen Medium anhaltend vorkommen, aus welchem sie am linde der Elektrolyse isoliert werden Können. Unter geeigneten bedingungen stellen die in diesel1 Weise erhältlichen Alkylsilikate einen größeren Teil des während der elektrolyse verbrauchten aiiodensiliciums dar.concludes from the fact that when ÖIE dium in the liquid Ke first amount of water present suf an i-iinimum is maintained and the .elektrolyse proceeds, it is used to this water, occur the alkyl silicates subsequently formed as such in the liquid medium continuing from which They can be isolated using electrolysis. Under suitable conditions, the alkyl silicates available in diesel 1 represent a larger part of the aiiodosilicon consumed during electrolysis.

Das Verfahren der vorliegenden Jirfindung dient demgemäß zur Herstellung eines Alkylsilikats, dessen AllQlgruppe von 1 bis $ Kohlenstoffatome hat, wozu man einen elektrischen Ütrom durch ein flüssiges Medium leitet, das eine Lösung in eineiyeinwertigen Alkohol, der von 1 bis 3 Kohlenstoff atome IJi1O holekül aufweist, einer üäure oder eines Hetallselzes, die bzw. das mit dem einwertigen Alkohol verträglich ist, umfaßt und dieses ausreichend ionisiert und in einer ausreichenden Menge verwendet, daß es die Funktion eines Trägerelektrolyts wahrnehmen kann, wobei das hediurn nicht mehr als 3?o Wasser, bezogen auf das Gewicht des einwertigen Alkohols, enthält, man eine bilicium enthaltende Anode, die sich im Kontakt mit dem flüssigenThe method of the present Jirfindung used accordingly for the production of an alkyl silicate, whose AllQlgruppe has from 1 to $ carbon atoms to which one electrical Ütrom passes through a liquid medium, the holekül a solution in eineiyeinwertigen alcohol atoms of 1 to 3 carbon atoms Iji 1 O comprises, an acid or a metal ele which is compatible with the monohydric alcohol, and this sufficiently ionized and used in a sufficient amount that it can perform the function of a carrier electrolyte, the hediurn not more than 3? o water , based on the weight of the monohydric alcohol, contains a bilicium-containing anode, which is in contact with the liquid

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Medium befindet, verwendet und so lange elektrischen Strom durchleitet, bis eine Persistenz an Alkylsilikat in dem flüssigen Medium und eine Zeit danach besteht.Medium is located, used and so long electric current until there is persistence of alkyl silicate in the liquid medium and a time thereafter.

Vorzugsweise ist der Wassergehalt des flüssigen Mediums geringer als 1 Gew./6, beispielsweise von ü bis 0,5 Gew.# und vorzugsweise wird die Elektrolyse so lange fortgesetzt, bis das flüssige Medium wenigstens 20 Gew.'yo siliciumverbindungen, in Siliciumdioxid ausgedrückt, und sogar bevorzugter bis das flüssige Medium von 25 bis ^O Gew.>u öiliciumverbindungen, in oiliciumdioxid ausgedrückt, enthält.Preferably, the water content of the liquid medium is less than 1 Gew./6, for example, from above to 0.5 wt. #, Preferably the electrolysis is continued until the liquid medium at least 20 wt. 'Yo silicon compounds, expressed as silicon dioxide, and even more preferably until the liquid medium contains from 25 to 10% by weight of silicon compounds, expressed in terms of oil.

Zu den einwertigen Alkoholen miü 1 bis j? Kohlenstoffatomen in) Molekül, die in dem Verfahren der vorliegenden ü)rfindung verwendbar sind, gehören die Alkauole, Methanol, Äthanol, l'ropanol und Isopropanol und Gemische dieser Alkohole. Äthanol ist der bevorzugte Alkohol.To the monohydric alcohols with 1 to 1? Carbon atoms in) Molecule used in the process of the present invention are usable, include the alkanols, methanol, ethanol, l'ropanol and isopropanol and mixtures of these alcohols. Ethanol is the preferred alcohol.

Zu den in dem Verfahren geeigneten öüuren gehören Schwefel- und Salzsäuren, wooei die ersteren im allgemeinen wegen ihrer geringeren !Flüchtigkeit bevorzugt werden. Die üüure ist im wesentlichen nux" ein ütromträger und die verwendete Menge stellt datier gewöhnlich das Minimum dar, das zur üildung einer praktischen Leitfälligkeit erforderlich ist. Dieses Minimum hängt natürlich von einer Anzahl von i?'aKtoren ab, kann aber typischerweise ungefähr 1 Gew.# des flüssigen Mediums ausmachen. Ks wird vorgezogen, daiS die öäurekonzen-The acids useful in the process include sulfuric and hydrochloric acids, the former being generally preferred because of their lower volatility. The rate is essentially a current carrier and the amount used is usually the minimum required to achieve practical conductivity. This minimum depends of course on a number of actuators, but can typically be about 1 wt. # of the liquid medium. Ks is preferred because the

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tration in dem flüssigen hedium 5 Gew.',ο nicht übersteigen und daü sie nicht geringer als 0,1 Gew.#> sein sollte.tration in the liquid hedium 5% by weight, ο not exceed and that they are not less than 0.1 wt should be.

Zu geeigneten Metallsalzen gehören Metallchloride und Metallsulfate, beispielsweise Zinkchlorid, Kupfer-(±1)-sulfat, riickelsulfat, Magnesiumsulfat, Zinksulfat und Eisen-(III)-sulfat, wobei die Verwendung des zuletzt genannten üalzes in dem vorliegenden Verfahren bevorzugt wird. ±)s können hydratisierte oder wasserfreie Üalze verwendet werden, jedoch haben in vielen Fällen die ersteren in den niederen einwertigen Alkoholen höhere Löslichkeit und sind daher geeigneter, um flüssige Medien mit den gewünschten Leibfähigkeiten zu erhalten. Das Metallsalz muli ausreichend Löslichkeit und Ionisation in dem flüssigen Medium zur Bildung einer Lösung aufweisen, die ausreichend Leitfähigkeit hat, um als ütromträger zu dienen. Die Menge eines solchen Metallsalzes, die in dem flüssigen Medium zur Bildung einer praKtischen Leitfähigkeit gelöst werden muli, hängt natürlich von einer Anzahl von Faktoren ab. Jedoch liegt eine praktische untere Grenze der spezifischen LeitfähigkeitSuitable metal salts include metal chlorides and metal sulfates, for example zinc chloride, copper (± 1) sulfate, black sulphate, magnesium sulphate, zinc sulphate and iron (III) sulphate, the use of the last-mentioned salt is preferred in the present process. ±) s can hydrated or anhydrous salts can be used, however In many cases the former have a higher solubility in the lower monohydric alcohols and are therefore more suitable in order to obtain liquid media with the desired physical abilities. The metal salt muli sufficient solubility and ionization in the liquid medium to form a solution that has sufficient conductivity, to serve as an electricity carrier. The amount of such a metal salt, which must be dissolved in the liquid medium to form a practical conductivity depends, of course, on on a number of factors. However, there is a practical lower limit to the specific conductivity

—5 —1 —1 der Flüssigkeit bei ungefähr 2,4 χ 10 J ohra cm . Bei geringeren Leitfähigkeiten wird das Verfahren unnötig verlängert. Vorzugsweise hat das flüssige Medium eine spezifische Leitfähigkeit von wenigstens 3,0 χ 10"^, beispielsweise eine Leitfähigkeit im Bereich von 10 bis 10 ^ ohm-5-1-1 of the liquid at about 2.4 χ 10 J ohra cm. If the conductivities are lower, the process is unnecessarily extended. The liquid medium preferably has a specific conductivity of at least 3.0 10 "^, for example a conductivity in the range from 10 to 10 ^ ohm

1 —4 —4 —1 —11 - 4 - 4 - 1 - 1

cm , wie beispielsweise von $ χ 10 bis 5 χ 10 ohm cmcm, such as from $ χ 10 to 5 χ 10 ohm cm

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Im Falle, daii das Metallsalz Eisen-(III)-sulfatnonah,ydrat ist, werden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wenn man absolute äthanolische Lösungen mit ivonzentrationen von 4- bis 8 g balz pro 1 verwendet.In the event that the metal salt ferric sulfate is not hydrate is, satisfactory results are obtained if one absolute ethanol solutions with concentrations from 4 to 8 g courtship used per 1.

Das flüssige Medium ist vorzugsweise frei von anderen, als den oben angegebenen, Komponenten, jedoch kann eine inerte organische Flüssigkeit vorhanden sein, die mit dem flüssigen Medium mischbar ist, zum Beispiel ein Keton, ein Äther oder ein Ester als flüssiges Verdünnungsmittel, sofern dies gewünscht wird, öo kann beispielsweise das Vornandensein von bis zu d^P Aceton, bezogen auf das Volumen des flüssigen Mediums, toleriert werden. Wo ein solches Verdünnungsmittel vorhanden ist, gilt als ßasis für den Wassergehalt des Mediums, wie oben erörtert, das kombinierte Gewicht des einwertippen Alkohols und des Verdünnungsmittels.The liquid medium is preferably free of components other than those specified above, but an inert organic liquid can be present which is miscible with the liquid medium, for example a ketone, an ether or an ester as a liquid diluent, if so desired if, for example, the presence of up to d ^ P acetone, based on the volume of the liquid medium, can be tolerated. Where such a diluent is present, the basis for the water content of the medium, as discussed above, is the combined weight of the monohydric alcohol and the diluent.

Die verwendete Anode kann im wesentlichen aus reinem silicium bestehen und es können verschiedene ilalüleiterqualitäten des Materials, zum Beispiel Silicium, in welchem im wesentlichen die einzige Verunreinigung eine Substanz ist, die in einer kontrollierten Menge zur Verleihung von Leitfähigkeit einem bestimmten Typ und in einer bestimmten Größe zugegeben wird, erfolgreich verwendet werden. Es ist jedoch unpraktisch, für die Anode üilicium mit einer Widerstandsfähigkeit, die bedeutend höher liegt als 10 ohm-cm in demThe anode used can essentially consist of pure silicon exist and there can be different qualities of ilalüleiter of the material, for example silicon, in which essentially the only impurity is a substance, those in a controlled amount to give conductivity of a certain type and size is admitted to be used successfully. However, it is impractical to use silicon for the anode with a resistance which is significantly higher than 10 ohm-cm in the

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vorliegenden Verfahren zu verwenden. Silicium mit einer Widerstandsfähigkeit im Bereich von 0,005 bis 1,0 οhm-cm ist im allgemeinen am zufriedenstellendsten.to use the present procedure. Silicon with a Resistance in the range of 0.005 to 1.0 ohm-cm is generally most satisfactory.

Aus wirtschaftlichen Gründen wird die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Anode gewöhnlich lieber aus einer Verbindung oder Legierung von bilicium als aus einer HalDleiterqualität des Clements hergestellt. Ferro·For economic reasons, the anode used in the process of the present invention is usually preferred made from a compound or alloy of bilicium than from a HalDleiter quality of the Clement. Ferro

oiliciumarten wurden als besonders geeignet befunden. Der oilicium.f-ehalt des Ferro-Üiliciums kann beispielsweise im bex'eich von 60 bis 99/ό oder r/0 bis 77 Gew.^ und in typischen Fällen in den Bereichen von r/0 bis 8O7J, 90 bis 95/° oder bis 99 üew./ύ liegen.Species of oil have been found to be particularly suitable. The oilicium.f-ehalt of Ferro-Üiliciums example, in the bex'eich from 60 to 99 / ό or r / 0 to 77 wt. ^ And in typical cases in the ranges of r / 0 to 8O J 7, 90 and 95 / ° or up to 99 üew. / Ύ.

Jedes inerte leitfähige haterIaI kann als Cathode dienen. Graphit ist ein brauchbares Üetiiäfodenmaterial, das im Hinblick auf die Kosten gegenüber anderen von der Funktion her geeigneten Materialien, wie .Platin oder oilber, bedeutende Vorteile bietet.Any inert conductive material can serve as a cathode. Graphite is a useful fodder material that, in view of in comparison to other functionally suitable materials, such as .platinum or oilber, significant Offers advantages.

Der in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete elektrische dtrom kann ein einfacher Gleichstrom oder ein gleicngericuteter Wechselstrom mit oder ohne Glättung sein. Die ötromdichte bei der Anode kann typischerweise im Be-That used in the method of the present invention electrical current can be a simple direct current or a similarly-routed alternating current with or without smoothing. The current density at the anode can typically be

Q.Q.

reich von 7 bis 200 mA/cm Riegen, obgleich das Arbeiten bei ötromdichten über einen weiteren Bereich als dem angegebenen möglich ist. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte die, dieranging from 7 to 200 mA / cm bars, although working at ötromdichten over a wider range than the specified is possible. For economic reasons, the who should

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BAD ORlQlNAI., „)r;i BAD ORlQlNAI., " ) R; i

Zerfallspanne übersteigende Spannung so niedrig als möglich gehalten werden. In der Praxis wird die Arbeitsspannung durch solche Faktoren wie die Zellgestaltung und die Elektrolytkonzentration bestimmt und es sind weite Abänderungen möglich.Voltage exceeding the decay range must be kept as low as possible. In practice, the working voltage by such factors as cell design and electrolyte concentration determined and wide changes are possible.

Die Elektrolyse kann in einem weiten Temperaturbereich durchgeführt werden. Die im allgemeinen geeigneteste Arbeitsweise besteht darin, die Elektrolysenzelle mit einem liückfluJikühler auszustatten und das Verfahren bei dem Siedepunkt des flüssigen Mediums durchzuführen. Oftmals ist die widerstandserhitzung durch den btrom ausreichend, um das flüssige Medium bei seinem siedepunkt zu halten. Das Verfahren kann jedoch auch bei niedereren 'Temperaturen, beispielsweise von 1O°C bis zum Siedepunkt des flüssigen Mediums durchgeführt werden, aber os ist dann im allgemeinen notwendig, l\ühlungsmittel vorzusehen.The electrolysis can be carried out over a wide temperature range. Generally the most suitable mode of operation is to equip the electrolysis cell with a liückfluJikühler and the process at the boiling point of the liquid medium. Often the resistance heating by the btrom is sufficient for the to keep liquid medium at its boiling point. However, the process can also be used at lower temperatures, for example from 10 ° C to the boiling point of the liquid medium, but os is then generally necessary to provide coolant.

Es ist üblich, die Elektrolyse in Gegenwart einer inerten Atmosphäre, zum .Beispiel Stickstoff, durchzuführen, Jedoch ist dies nicht wesentlich.It is customary to carry out the electrolysis in the presence of an inert atmosphere, for example nitrogen, however this is not essential.

Die genau ο .He.sohaf f onheit des Produkts der Elektrolyse hängt von den Verfahrensbedingungen ab, im besonderen von dem Wassergehalt, des flüssigen Mediums, jedoch ist es gewöhnlich ein Gemj sch, das Alkylorthosilikate und Alkylpolycilikate wechselnder Kondensationsgrade enthält. Etwas The exactness of the product of the electrolysis depends on the process conditions, in particular on the water content of the liquid medium, but it is usually a mixture containing alkyl orthosilicates and alkyl polycilicates of varying degrees of condensation. Some

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BAD ORIGfNALBAD ORIGfNAL

kolloidales oiliciumdioxid kann ebenso gebildet werden, wenn der Anfangswassergehalt des flüssigen Mediums relativ hoch ist. Die Komponenten des Gemische können, wenn gewünscht, nach herkömmlichen Verfahren, beispielsweise durch fraktionierte Destillation unter reduziertem Druck, gewöhnlich nach Neutralisieren irgendeiner vorhandenen Üäure, mittels Kolonnencnromatographie oder Gaschromatographie getrennt oder teilweise abgetx'ennt werden. Wo jedoch das Produkt als Bindemittel zur Herstellung von feuerfesten Gegenständen benötigt wird, ist eine solche Abtrennung nicht noüwendig.colloidal silicon dioxide can also be formed, when the initial water content of the liquid medium is relatively high. The components of the mixture can, if desired, by conventional methods such as fractional distillation under reduced pressure, usually after neutralizing any acid present, by column chromatography or gas chromatography separated or partially separated. However, where the product is used as a binder in the manufacture of refractory articles is required, such a separation is not necessary.

Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel erläutert. The invention is illustrated by the following example.

Beispielexample

Ein Gemisch von konzentrierter Schwefelsäure (5 ml) und absolutem Äthanol (300 ml) wird unter einer cibickstoffatmosphäre in einem Kolben elektrolysiert, wobei dieser mit einer Graphitcathode, einer !"'erro-öiliciumanode und einem Hückfluiikühler ausgestattet ist. Ein Gleichstrom von LV A wurde durch die Zelle geleitet, obgleich-die übromstärke dem Ende den Ablaufs zu verringert wurde. Die verwendete Anfangssparinung betrug 33 bis 34 Volt, wobei sie später auf 60 bis 70 /olfc erhöht wurde. Während dom Ablauf wurde der Zeile 100 Amperesbunden zugeführt. Die Widerstandserhitzung er-A mixture of concentrated sulfuric acid (5 ml) and absolute ethanol (300 ml) is electrolyzed under a nitrogen atmosphere in a flask, which is equipped with a graphite cathode, a silicon anode and a backflow condenser. A direct current of L V A was passed through the cell, although the remaining power was reduced towards the end of the cycle. The initial saving used was 33 to 34 volts, later being increased to 60 to 70 / olfc. During the cycle, 100 amperes were applied to the line Resistance heating

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hitzte den üilektrolyten bis zu seinem siedepunkt und hielt ihn während dem Rest des Ablaufs am Küc'kfluß.Heated the oil electrolyte to its boiling point and held him during the rest of the process on the Küc'kfluss.

Der Elektrolyt wurde gegenüber Bromphenol bluu durch Zugabe einer Lösung von Ilatriumäthoxid in Äthanol neutral gemacht. Das Aühanol wurde dann abdestilliert, wodurch eine Flüssigkeit zurückbleibt, die mehr als das halbe Volumen des Anfangselektrolyten ausmachte. Diese Flüssigkeit wurde unter reduziertem Druck destilliert, wodurch man zwei Fraktionen mit siedepunkt 110 bis 122°C/9 Torr und Siedepunkt 160 bis 250°C/8 Torr und einen Rückstand erhielt, der auch bei 3OO°C/8 Torr nicht zu destillieren war. Die erste und die zweite Fraktion hatte einen Gehalt an Siliciumverbindung von 2β,9 und 47 Gew.^, jeweils in Beziehung auf Siliciumdioxid. Das kernmagnetische Kesonanzspektrum dieser Fraktionen zeigte das Vorhandensein von nur sehr wenig Tetraäth.ylorthc— silikat, jedoch von hauptsächlich gradkettigen und verzweigtkettigen Polysilikaten. Das spezifische Gewicht der ersten und zweiten Fraktionen zeigte Verhältniswerte von oiliciumatomen zu Athoxygruppen von 2,4 bzw. 1,9» wenn man das bei J. Inorg Nuclear Uhem., 1967, 29, rbeschriebene Verfahren verwendet, wobei diese eng mit den Verhältnissen übereinstimmen, die aus den kernmagnetischen iiesotiaiu-,spektren der Fraktionen abgeleitet wurden.The electrolyte was made neutral to bromophenol bluu by adding a solution of sodium ethoxide in ethanol. The ethanol was then distilled off, leaving a liquid which was more than half the volume of the initial electrolyte. This liquid was distilled under reduced pressure, whereby two fractions boiling point 110 to 122 ° C / 9 Torr and boiling point 160 to 250 ° C / 8 Torr and a residue which could not be distilled even at 300 ° C / 8 Torr were obtained . The first and second fractions had a silicon compound content of 2β, 9 and 47% by weight, respectively, in relation to silicon dioxide. The nuclear magnetic resonance spectrum of these fractions showed the presence of very little tetraethyl orthosilicate, but mainly straight-chain and branched-chain polysilicates. The specific gravity of the first and second fractions showed ratios of silicon atoms to ethoxy groups of 2.4 and 1.9, respectively, if the method described in J. Inorg Nuclear Uhem., 1967, 29, r / ö is used, which is closely related to agree with the ratios derived from the nuclear magnetic iiesotiaiu-, spectra of the fractions.

Das üleiiLroLytischt) Verfahren Lieferte ein Produkt mit einemThe üleiiLroLytisch) process delivered a product with a

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BAD ORtQINALBAD ORtQINAL

Gesaintgeiiult an üiliciumv erbindun gen, ausgedrückt als Siliciumdioxid von 27,ο Gew.P und daher eine als siliciumdioxid ausgedrückte ötroinausbeute von ü,49 S oiliciunidioxid Px-1O A Stunde. Das Produkt des elektrolytiscaen Verfahrens bestand aus ^5 Gew./.i Äthanol, 25 Gew.,J i-iotei'ial mit einem oiedepunkt zwischen 11üoü/9 i'orr und 250°G/8 i'orr und 4(J Gew./j nicht destilliertem Material.Gesaintgeiiult üiliciumv gen erbindun in terms of silica of 27, ο Gew.P and therefore expressed as silica ötroinausbeute of u, 49 S oiliciunidioxid Px 1 OA hour. The product of the process consisted of elektrolytiscaen ^ 5 Gew./.i ethanol, 25 wt., J i-iotei'ial i'orr with a oiedepunkt between 11ü o o / 9 and 250 ° G / 8 i'orr and 4 ( J w / j non-distilled material.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

2Ü058352Ü05835 - 12 Patentansprüche :- 12 patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines Alk,ylsilikats, worin die Alkylgruppe von 1 bis 5 Kohlonstoffatome hat, dadurch gekennzeichnet, daß man einen elektrischen ütrom durch ein flüssiges Medium leitet, das eine Lösung in einem einwertigen Alkohol, der von 1 bis 3 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist, einer Säure oder eines Metallsalzes, die bzw. der mit dem einwertigen Alkohol verträglich ist, umfaßt und das Medium in ausreichendem Ausmaß ionisiert und es in ausreichender Menge in der !funktion eines Trägereiektrolyts verwendet, wobei das Medium nicht mehr als 3# Wasser, bezogen auf das Gewicht des einwertigen Alkohols, enthält, man eine oilicium-enthaltende Anode, die mit dem flüssigen Medium in Kontakt steht, verwendet und den elektrischen Strom so lange durchleitet, bis Alkylsilikat in dem flüssigen Medium anhaltend vorkommt und eine Zeit danach verbleibt»1. A process for the preparation of an alk, ylsilicate, wherein the alkyl group has from 1 to 5 carbon atoms, thereby characterized in that one carries an electric current through a Liquid medium that is a solution in a monohydric alcohol containing from 1 to 3 carbon atoms per molecule comprises, an acid or a metal salt which is compatible with the monohydric alcohol, and the medium ionizes to a sufficient extent and it functions as a carrier electrolyte in a sufficient amount used, the medium being based on no more than 3 # water On the weight of the monohydric alcohol, one contains an oilicium-containing anode, which is connected to the liquid Medium is in contact, used and the electric current passed through until alkyl silicate in the liquid Medium occurs persistently and remains for a time afterwards » 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssiges Medium eine Lösung verwendet, die eine spezifische Leitfähigkeit von wenigstens 2,0 x 10 v ohm cm bei der Arbeitsteraperatur hat.2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium used is a solution which has a specific conductivity of at least 2.0 x 10 v ohm cm at work temperature. 5. Verfahren gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssiges Medium verwendet, das eine spezifische Leitfähigkeit im iioreich von 10 bis 10~* ohm" cm hat.5. The method according to claim 2, characterized in that a liquid medium is used which has a specific conductivity in the range of 10 to 10 ~ ohm "cm. -13-009845/1919 -13- 009845/1919 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssiges Medium verwendet, das weniger als Λ'-,Ό Wasser, bezogen auf das Gewicht des einwertigen Alkohols, enbhält.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a liquid medium is used which contains less than Λ '-, Ό water, based on the weight of the monohydric alcohol. 5. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeicrmet, daii als einwertiger Alkohol Äthanol verwendet wird.5. The method according to any one of the preceding claims thereby marked that ethanol is a monohydric alcohol is used. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß als 'l'rägerelektrolyt Schwefelsäure oder Salzsäure verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that sulfuric acid or hydrochloric acid is used as the carrier electrolyte. 7. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder entweder Anspruch 4 oder 5 in Abhängigkeit von Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der l'rägerelektrolyt Schwefelsäure oder Salzsäure ist und man ein flüssiges Medium verwendet, das von 0,1 bis 5 Gew.# Säure enthält.7. The method according to claim 1 or either claim 4 or 5 as a function of claim 1, characterized in that the carrier electrolyte is sulfuric acid or hydrochloric acid and using a liquid medium containing from 0.1 to 5 wt% acid. 8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß als 'l'rägerelektrolyt ein Metallchlorid oder -sulfat verwendet wird.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the carrier electrolyte is a metal chloride or sulfate is used. 9» Verfahren gemäß Anspruch 8 dadurch gokonnzeichnob, daß der Trägerelektrolyt Eiaen-(II-E)-oulfat is-Jb.9 »Method according to claim 8, characterized in that the carrier electrolyte Eiaen- (II-E) -oulfat is-Jb. 009845/1919 BAO ORIGINAL009845/1919 BAO ORIGINAL 1Q. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische otrom so lange durch das flüssige Medium geleitet wird, bis dieses wenigstens 20 (iew./£> oiliciumverbinüungen, ausgedrückt als siliciumdioxid, enthält«1Q. Method according to one of the preceding claims thereby characterized in that the electric otrom is passed through the liquid medium until this at least 20 (iew./£> oil compounds, expressed as silicon dioxide, contains « 11. Verfahren gemäß Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium von 25 bis $Q Gew.^> siliciumverbindungen, ausgedrückt als siliciumdioxid, enthält.11. The method according to claim 10, characterized in that the liquid medium contains from 25 to $ Q wt. ^> Silicon compounds, expressed as silicon dioxide. 12. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Anspx'üche dadurch gekennzeichnet, daß als Anode ein Perro-üilicium mit einem Gehalt von 60 bis 99 üew.# Silicium verwendet wird.12. The method according to one of the preceding claims thereby characterized in that a Perro-üilicium with as anode a content of 60 to 99 wt. # silicon is used. 13. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Medium verwendet wird, das von 0 bis 0,5^ Wasser, bezogen auf das Gewicht des einwertigen Alkohols, enthält.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a liquid medium is used that is from 0 to 0.5 ^ water by weight of monohydric alcohol. 14. Verfahren gemäß Anspruch β dadurch gekennzeichnet, daß man als Trägerelektrolyt Zinkchlorid verwendet.14. The method according to claim β, characterized in that zinc chloride is used as the carrier electrolyte. 1b· Verfahren zur Herstellung eines Alkj'lsilikata gemäß Anspruch 1 im wesentlichen wio im Beispiel beschrieben.1b · Process for the preparation of an alkali silicate according to Claim 1 essentially described in the example. It). AlIi1)Li)LiLIvCiL, .sofern e^ nach uinem Verfahren gIt). AlIi 1 ) Li) LiLIvCiL, if e ^ by uinem procedure g U 0 9845/1919U 0 9845/1919 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL - 15 einem der Ansprüche 1 bis 12 und 15 hergestellt ist.- 15 one of claims 1 to 12 and 15 is made. 17. AlkjlsiliKat, sofern es nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 und 14- hergestellt ist.17. AlkjlsiliKat, provided it is made according to a procedure in accordance with one of claims 15 and 14- is made. 009845/1919009845/1919
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