DE2026535A1 - Trialkali pyrophosphates - solid-phase preparation - Google Patents
Trialkali pyrophosphates - solid-phase preparationInfo
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Abstract
Description
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ALKALISALZEN DER PYROPHOSPHORSAEURE Salze von Phosphorsäuren werden für zahlreiche Zwecke gebraucht. Nicht nur als Düngemittel sondern auch in der Lebensmittelindustrie, zum Beispiel als Zusatz bei der Schmelzkäse- und Fleischwarenherstellung, in Reinigungsmitteln und in der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie finden Phosphate eine ausgedehnte Verwendung. PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ALKALINE SALT OF PYROPHOSPHORIC ACID Phosphoric acid salts are used for numerous purposes. Not just as a fertilizer but also in the food industry, for example as an additive in processed cheese and meat processing, in detergents and in pharmaceutical and Phosphates are widely used in the cosmetic industry.
Namentlich auch bei Anwendungen in der Lebens- und Genussmittelindustrie besteht der Bedarf über ein Phosphat zu verfügen, das in Wasser gelöst eine praktisch neutrale Reaktion hat sodass der pH-Wert in der Nähe von 7 liegt.Especially for applications in the food and luxury food industry there is a need to have a phosphate that is practically dissolved in water has a neutral reaction so the pH is close to 7.
Eine schwach saure Reaktion ist gewöhnlich nicht bedenklich, eine alkalische Reaktion ist jedoch im allgemeinen verwerflich und so besteht das Bestreben der pH-Wert der zugesetzten Phosphate im Gebiet 5-8 zu halten.A weakly acidic reaction is usually not a concern, one however, an alkaline reaction is generally objectionable and so there is an endeavor to keep the pH of the added phosphates in the range 5-8.
Salze von Pyrophosphorsäure sind an sich bekannte Zusätze, namentlich das Tetranatrium- und das Dinatriumsalz. Will man aber der pH-Wert in der Nähe von 7 halten, dann ist das Tetrasalz zu alkalisch und das Disalz zu sauer.Salts of pyrophosphoric acid are additives known per se, namely the tetrasodium and disodium salts. But if you want the pH to be close to 7, then the tetra salt is too alkaline and the disalt too acidic.
Nun kann man zwar durch die Herstellung von Gemischen dieser Salze einen Wert von 7 erreichen aber hierbei kann der Nachteil auftreten dass z.B. infolge Unterschiede in Löslichkeitsgeschwindigkeiten und/oder in Korngrössen der Bestandteile oder auch durch Entmischung in festem Zustand bei der Anwendung auf Lebensmittel örtlich zu hohe oder zu niedrige pH-Werte auftreten. Man kann das verhindern durch die Herstellung von Trinatriumpyrophosphat, das an sich bekannt ist und z.B. durch Lösen eines Gemisches aus Di- und Tetranatriumsalz in der gewünschten stoechiometrischen Zusammensetzung und Auskristallisieren oder Austrooknen in trockenem Zustand erhältlich ist.Now one can indeed by the production of mixtures of these salts reach a value of 7 but the disadvantage can arise that e.g. as a result of Differences in solubility rates and / or in grain sizes of the constituents or by segregation in the solid state when applied to food Local pH values that are too high or too low occur. You can prevent that by the production of trisodium pyrophosphate, which is known per se and e.g. by Dissolve a mixture of di- and tetrasodium salt in the desired stoechiometric Composition and crystallization or Austrooknen available in the dry state is.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von festen Trialkalipyrophosphaten aus festen Grundstoffen wobei man unmittelbar das erwünschte Salz in festem Zustand erhält und zwar ohne Auswendung eines Kristallisierungs- oder Trocknungsprozesses wobei leicht auch Umsetzungen in unerwünschte Beiprodukte auftreten können. Vorzugsweise werden nach der Erfindung derartige Grundstoffe gewählt, dass die Reaktion unter Wasserabspaltung unter Wärmeentwicklung verlauft.The invention relates to the preparation of solid trialkali pyrophosphates from solid raw materials where you can immediately get the desired salt in the solid state obtained without using a crystallization or drying process conversions into undesired by-products can easily occur. Preferably are chosen according to the invention such basic materials that the reaction under Elimination of water proceeds with the development of heat.
Das Verfahren nach der Erfindung bezweckt also die Herstellung von Trialkalisalzen von Pyrophosphorsäure auf trockenem Wege und ist gekennzeichnet durch die Anwendung von an sich bekannten Reaktionen welche unter Wasserabspaltung verlaufen in solcher Weise, dass die fein zerteilten festen Reaktionskomponenten in stoechiometrischen Mengen gründlich gemischt und zur Reaktionstemperatur erhitzt erden wobei während der Reaktion das Reaktionsgemisch in festem Zustand bleibt.The method according to the invention thus aims to produce Trialkali salts of pyrophosphoric acid by dry route and is marked through the use of reactions known per se, which involve elimination of water proceed in such a way that the finely divided solid reaction components Thoroughly mixed in stoechiometric amounts and heated to the reaction temperature earth the reaction mixture remaining in the solid state during the reaction.
Eine leicht einsetzende und ablaufende Reaktion tritt auf wenn man Dinatriumphosphatpulver mit der aequimolaren Menge Natriumhydroxydpulvor mischt und erwärmt. Bei ungefähr 57°C tritt eine heftige Reaktion auf wobei die Temperatur leicht bis über 100°C steigen kann und innerhalb 5-15 Minuten die Umsetzung für wenigstens 97% stattgefunden hat.An easy onset and progressive reaction occurs when one Mix disodium phosphate powder with the equimolar amount of sodium hydroxide powder and warmed. A violent reaction occurs at about 57 ° C, with the temperature can easily rise to over 100 ° C and within 5-15 minutes the implementation for at least 97% has taken place.
Selbstverständlich kann man auch beide oder einen der Bestandteile im voraus separat erwärmen und darauf, gegebenenfalls kontinuierlich, mischen und zur Reaktion bringen. Vorsugsweise wird das Mischverfahren während der Reaktion fortgesetzt und begrenzt man die Temperatursteigung zu eigung durch passende Kühlung.Of course, you can also use both or one of the components Heat separately in advance and then, if necessary continuously, mix and to react. The mixing process is preferably carried out during the reaction continued and the temperature rise is limited by suitable cooling.
Dabei kann das gebildete Wasser ganz oder teilweise im Reaktion onsprodukt gebunden werden und erhält man ein festes Endprodukt, das eine körnige Beschaffenheit hat und nötigenfalls durch Mahlung zur erwünschten Mahlfeinheit zerkleinert werden kann.The water formed can be wholly or partly onsprodukt in the reaction are bound and you get a solid end product that has a grainy texture and if necessary be comminuted to the desired fineness by grinding can.
Die Reaktion verläuft nach folgender Gleichung:
Bei einem Versuch wobei statt NaOH festes KOH mit 14% Feuchtigkeitsgehalt gebraucht wurde trat eine schnelle Reaktion unter Wärmeentwioklung erst bei 1000C auf.In one experiment, solid KOH with 14% moisture content was used instead of NaOH What was needed was a rapid reaction with development of heat only at 1000C on.
Statt Alkalihydroxyd kann man auch Alkaliosyd gebrauchen nach der Gleichung: Statt Dialkalipyrophosphat ist es auc1nöglich solche Grundstoffe zu wählen, welche bei Erhitzung dieses Pyrophosphat entstehen lassen. Ein Beispiel ist die Reaktion von fein zerteiltem Mononatriumorthophosphat mit NaOH-Pulver. Hierbei muss man bis ungefähr 2000C erhitzen.Instead of alkali hydroxide one can also use alkali metal according to the equation: Instead of dialkali pyrophosphate, it is also possible to choose those basic substances which, when heated, give rise to this pyrophosphate. One example is the reaction of finely divided monosodium orthophosphate with NaOH powder. Here you have to heat up to about 2000C.
Die Gleichung lautet:
Auch kann man ein Gemisch aus aequimolaren Nengen festes fein zerteiltes NaH2P04
wählen, das in folgender Weise reagiert 1
Die Reaktion zwischen den festen Stoffen kann sowohl bei
atmospherisohem
wie auch bei Ueber- oder Unterdruck ausgeführt werdende Mittels eine Siebanalyee,
gegebenenfalls eines Windsichters, und Bestimmung des pH-Wertes in wässriger Lösung
der Siebfraktionen kann die Homogenität und Reinheit des Endproduktes bestimmt werden
Die Erfindung wird an Hand nachstehender Ausführungsbeispiele erläutert ohne darauf
beschränkt zu seine BEISPIEL 1 Herstellung von Na3HP2O7 aus festem pulverförmigem
NaOH und Na2H2P2O7 in aequimolaren Mengen. Drei vergleichbare Versuche werden in
folgender Weise ausgeführt: a. Mischen der Bestandteile in kalten Zustand und Erhitzen
auf 580C, wobei Nährend der Reaktion gerührt wurde. b. Wie a, jedoch ohne Rühren
während der Reaktion. c. Na2H2P2O7 und NaOH gesiebt und die Siebefraktion zwischen
65 und 370 Mesh (Tyler) ) gewählt (0,20 = oDo4 mm Maschenweite). Während der Reaktion
wurde gerührt Nach der Umsetzung wird das Reaktionsprodukt gesiebt und von den Fraktionen
der pH-Wert bestimmt. Die Ergebnisse waren folgende:
BEISPIEL 2 44,4 kg technisches Na2H2P207 und 8 kg technischreines 100%-iges NaOH wurden gepulvert und intensiv gemischt.EXAMPLE 2 44.4 kg of technical grade Na2H2P207 and 8 kg of technical grade 100% NaOH was powdered and mixed intensively.
Darauf wurde die Mischung in einen doppelwandigen Rührkessel gebracht und durch Zugabe von heissem Wasser in die Doppelwand allmählich unter Ruhren aufgeheitzt.The mixture was then placed in a double-walled stirred kettle and gradually heated by adding hot water to the double wall while stirring.
Die Reaktion fing zwischen 55 und 600C unter erheblicher Wärmeentwicklung an. Durch Ersetzen des warmen Wassers in der Doppelwand durch Kühlwasser wurde die Temperatur in der Hand gehalten. Der pH-Wert einer 0,5%-iger Lösung war 69.The reaction started between 55 and 60 ° C. with considerable evolution of heat at. By replacing the warm water in the double wall with cooling water, the Temperature held in hand. The pH of a 0.5% solution was 69.
Bei einer Siebanalyse gaben alle Fraktionen einen pH-Wert zwischen 6,8 und 7, 1. Dasselbe war der Fall wenn während der Reaktion 1 kg Wasser dem Reaktionsgemisch zugegeben wurde. Das Endprodukt war pulverförmig und ohne weiteres gebrauchsfertig. Die Grundstoffen wurden nicht gesiebt aber nach Ablauf der Reaktion wurde noch 30 Minuten gerührt.In a sieve analysis, all fractions gave a pH value between 6, 8 and 7, 1. The same was the case when 1 kg of water was added to the reaction mixture during the reaction was admitted. The final product was powdery and readily ready to use. The raw materials were not sieved, but after the reaction it was still 30 Minutes stirred.
Bei Wiederholung mit gesiebten Na2H2P2O7 (65-370 mesh) war der pH-Wert aller Fraktionen zwischen 7 und 7,1.When replicated with sieved Na2H2P2O7 (65-370 mesh) the pH was of all fractions between 7 and 7.1.
BEISPIEL 3 Ein inniges Gemisch aus 31 kg Natriumoxyd und 222 kg Na2H2P2O7 reagierte bei Wiederholung des im Beispiel 2 beschriebenen Versuches bei 57°C unter starker Wärmeentwicklung und unter Bildung eines Endproduktes das sowohl bei Windsichtung als auch bei der Siebanalyse keine einzige Fraktion gab welche in 0,5%-iger wässriger Lösung ein pH-Wert unter 6,9 oder über 7,2 gab.EXAMPLE 3 An intimate mixture of 31 kg of sodium oxide and 222 kg of Na2H2P2O7 when the experiment described in Example 2 was repeated at 57 ° C., underreacted strong heat development and with the formation of an end product that both with wind sifting As well as in the sieve analysis, there was not a single fraction which was 0.5% aqueous Solution gave a pH below 6.9 or above 7.2.
BEISPIEL 4 Ein Gemisch aus 44,4 kg Na2H2P2O7 und 13,2 kg 85,3%-iges KOH reagierte bei 95°C unter Bildung von Na2KHP2O7. Der pH-Wert in 0,5%-iger Lösung der Siebfraktionen lag zwischen 6,7 und 7,3. Der Temporaturverlauf bei verschiedenen Badtem= peraturen ist in Fig. 1 angegeben.EXAMPLE 4 A mixture of 44.4 kg Na2H2P2O7 and 13.2 kg 85.3% KOH reacted at 95 ° C to form Na2KHP2O7. The pH in 0.5% solution of the sieve fractions was between 6.7 and 7.3. The temporal course at different Bath temperatures are given in FIG. 1.
BEISPIEL 5 Der Zusammenhang zwischen Temperaturverlauf und Reaktionsdauer bei der Reaktion zwischen NaOH und Na2H2P2O7 (aequimolaren Mengen) wurde bei verschiedenen Vorwärmungstemperaturen der Reaktionskomponenten bestimmt.EXAMPLE 5 The relationship between temperature profile and reaction time in the reaction between NaOH and Na2H2P2O7 (equimolar amounts) was at different Preheating temperatures of the reaction components determined.
Fig. 2 gibt das Resultat. Hieraus gehthervor, dass unter den Versuchbedingungen die Reaktion ziemlich scharf bei 57-58°C mit technisch brauchbarer Geschwindigkeit anfing.Fig. 2 gives the result. It follows that under the experimental conditions the reaction quite sharp at 57-58 ° C with a technically useful rate began.
Das geht auch aus Fig. 3 hervor, welche die Temperatursteigung von aequimolaren Nengen NaOH und Na2H2P207 angibt. Bei 550C (Kurve 2) war kaum einige Reaktion festzustellen, während bei 60°C ein starke Temperaturerhöhung auftrat (Kurve 3) welche bei höheren Temperaturen immer schneller verlief (Kurven 4, 5 und 6). Alle Versuche fanden unter übrigens gleichen Umständen und im selben Reaktionsgefäss statt.This can also be seen from Fig. 3, which shows the temperature slope of equimolar amounts of NaOH and Na2H2P207. At 550C (curve 2) there was hardly any Determine reaction, while at 60 ° C a strong temperature increase occurred (curve 3) which progressed faster and faster at higher temperatures (curves 4, 5 and 6). Incidentally, all experiments took place under the same circumstances and in the same reaction vessel instead of.
BEISPIEL 6 Aequimolaren Mengen von NaH2P04 und Na2HP04 wurden gründlich
gemischt und bis zu Teaperaturen von bzw. 260 Cs 300°C und 350°C erhitzt. Nach 10,
20 und 60 Minuten wurden dei jedem der Versuche Proben genommen worin der P04-Gehalt
bestimmt wurde. Bei einem PO4-Gehalt unter 1% wurde auch der pH-Wert einer 0,5%-igrnwässrigen
Lösung bestimmt. Die Ergebnisse waren folgende:
Auoh hier war 300°C die beste Reaktionstemperatur wobei nach 20 Minuten der P04-Gehalt bis 0,5% herunterging und der pH-Wert von 6,78 bis 7,03 anstieg. Chromatografisch konnte kein Orthophosphat mehr angezeigt werden. Das Produkt bestand praktisoh ganz aus Pyrophosphat.Also here 300 ° C was the best reaction temperature, after 20 minutes the PO4 level decreased to 0.5% and the pH increased from 6.78 to 7.03. Orthophosphate could no longer be displayed chromatographically. The product passed practically made entirely of pyrophosphate.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702026535 DE2026535A1 (en) | 1970-05-30 | 1970-05-30 | Trialkali pyrophosphates - solid-phase preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19702026535 DE2026535A1 (en) | 1970-05-30 | 1970-05-30 | Trialkali pyrophosphates - solid-phase preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2026535A1 true DE2026535A1 (en) | 1971-12-16 |
Family
ID=5772550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702026535 Pending DE2026535A1 (en) | 1970-05-30 | 1970-05-30 | Trialkali pyrophosphates - solid-phase preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2026535A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4873068A (en) * | 1988-09-28 | 1989-10-10 | Fmc Corporation | Process for manufacturing tetrasodium pyrophosphate |
-
1970
- 1970-05-30 DE DE19702026535 patent/DE2026535A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4873068A (en) * | 1988-09-28 | 1989-10-10 | Fmc Corporation | Process for manufacturing tetrasodium pyrophosphate |
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