DE2422249A1 - Verfahren zur herstellung von hydroxylaminformiat - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hydroxylaminformiat

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Michel Germain
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part

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Description

PAT E N TA N WA LT
DR. HANS ULRICH MAY 2 4 2 2 ? 4 9
D 8 MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE 1a ""
TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN TELEFON C08113 59 36 82
CP 485/1^82 München, den 8. Mai 1974
WWTTTW Dr.M./cs
Commissariat ä l1 Energie Atomique in Paris/Pranlcreich
Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat .
Bei der Behandlung von bestrahlten Kernbrennstoffelementen durch Extraktion mit Lösungsmitteln erfordert die selektive Rückextraktion des Plutoniums aus organischen Lösungsmitteln die Vervendung von Reduktionsmitteln, um das Plutonium von der vierwertigen aur dreiwertigen stufe zu reduzieren. Von den verwendbaren Reduktionsmitteln zeigt Hydroxylamin einen wesentlichen Vorteil darin, daß es leicht zerstörbar ist und die Behandlungslösungen nicht verunreinigt. Man kann es besonders in Form von Hydroxylaminformiat benutzen, was im Fall der selektiven Rückextraktion von Plutonium mittels Ameisensäurelösungen sehr vorteilhaft ist, da die bei der Reduktion des Plutoniums durch Hydroxylaminformiat in der Lösung freigesetzte Ameisensäure die Rückextraktion begünstigt.
Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat aus Hydroxylaminsalzen, wie Hydroxylaminsulfat, -chlorhydrat oder -nitrat.
409849/1082
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Anionentausch zwischen einem in wässriger Lösung vorliegenden Hydroxylaminsalz und einer Lösung eines Pormiats eines in Wasser unlöslichen Amins in einem organischen Lösungsmittel durchführt, der nach folgender Gleichung abläuft:
NH2OH, HXaqt -s- A, HCOOH org,—^ A,HXorg# + NHgOH, HCOOHaq# worin A das in Wasser unlösliche Amin und X das Anion des als Ausgangsprodukt benutzten Hydroxylaminsalzes bedeuten.
Vorzugsweise wird als Hydroxylaminsalz-Ausgangsprodukt das Sulfat, Nitrat oder Chlorhydrat des Hydroxylamins gewählt. Das in Wasser unlösliche Amin ist vorzugsweise Trilauryiamin.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem Mehrstufenextrale.tor bein
kannten Typs durchgeführt, beispielsweise einem Extraktor wie er/einem Artikel mit dem Titel "Mise en Oeuvre Industrielle de 1'Extraction liquide-liquide11 im Bulletin d1 InformationsScientifiques et Techniques No 184, September 1973, beschriebenest. In diesem mehrstufigen Extraktor strömen die miteinander reagierenden Lösungen im Gegenstrom, wobei das Amin mit einem Kohlenwasserstoff verdünnt ist, um die hydraulischen Betriebsbedingungen der Vorrichtung zu verbessern.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den besonderen Vorteil, daß es sich kontinuierlich durchführen läßt. Außerdem erfordert es nur einen begrenzten Einsatz an Reagenzien und ermöglicht die Herstellung von sehr reinem Hydroxylaminformiat mit hoher Ausbeute, da das Hydroxylamin durch die organische Lösung des Aminsalzes nicht extrahiert wird.
409849/1082
Die Erfindung wird erläutert durch die folgenden Beispiele.
Eine 2-molare wässrige Lösung von Hydroxylaminchlorhydrat NHgOH, HCl wird im Gegenstrom in einer- Misch-Belcantierbatterie mit 10 stufen mit dem zehnfachen Volumen einer organischen Lösung in Berührung gebracht, welche O832 M Trilaurylamin und 0,77 M gesamt HCOOH titriert. Das organische Verdünnungsmittel besteht aus tert. Butylbenzol (Produkt Solgil 54 B der Firma Ste. Rhdne-Progil),. und das Verfahren wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Man erhält am Ausgang der Extraktionsvorrichtung eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 1,7 M Hydroxylaminformiat NH2OH. HCOOH und 10~4 M Cl"-Ionen (26 ppm)c
Durch langsames Eindampfen dieser Lösung erhält man kristallisiertes Hydroxylaminformiat* Die Reinheit desselben ergibt sich aus seinem Restgehalt an Cl***-Ionen, welcher 26 ppm beträgt. Die Ausbeute der Umwandlung in Hydroxylaminformiat beträgt 99,99 %.
Die folgende Tabelle 1 gibt die in jeder Stufe und jeder Phase der beiden gegenläufigen Ströme gemessenen Konzentrationen an Chloridionen an, wobei die organische Lösung von Trilaurylaminformiat in die erste Stufe und die wässrige Lösung von Hydroxylaminchlorhydrat in die letzte (10.) stufe eingeführt werden.
Man sieht deutlich, daß die Extraktion des Chloridions gleichmäßig im Maß des Durchlaufs der wässrigen Lösung von Stufe zu Stufe erfolgt und daß man, falls gewünscht, eine noch weitergehende Entfernung dieses Anions durch Erhöhung der Stufenzahl der Vorrichtung erhalten kann.
409849/1082
Tabelle JL
Verteilung der Chlorid-Ionen in der Gegenstromextraktion
Stufe Mole Cl""
organische Phase		 Mole Cl"
wässrige Phase
1 nicht nachweisbar a
2 ε 8.10"4
3 8,5.ΙΟ"3
4 e 3,4.10~2
5 ίο-2 8,1 .ΙΟ""2
6 —— 0,16
7 3,5.1O~2 0,17
8 5.10""2 0,44
9 9,2.10""2 0,72
10 0,17 1,23
Beispiel 2
Eine hinsichtlich Hydroxylaminnitrat NH2OH, HNO „ 2-molare wässrige Lösung wird im Gegenstrom in einer zehnstufigen Misch-Dekantierbatterie mit dem zehnfachen ihres Volumens an einer organischen Lösung mit einem Gehalt von 0,32 M Trilaurylamin und O877 M gesamt-HCOOH in Berührung gebracht» Das organische Verdünnungsmittel besteht aus tert. Butylbenzol, und das Verfahren wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Man erhält am Ausgang der Extraktionsvorrichtung eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 1,8 M Hydroxylaminformiat NH2OH.HCOOH und 5.10"4 Μ Nitrat-Ionen.
Durch langsames Eindampfen dieser Lösung erhält man kristallisiertes Hydroxylaminformiat mit einer Umwandlungsausbeute von 99?95 % . und einer sehr großen Reinheit, wie sich aus ieinem Gehalt an Nitrat-Ionenj, nämlich 220 ppm ergibt.
409849/1082
Die folgende Tabelle II gibt die in jeder Stufe und jsder der gegenläufigen Phasen gemessenen Konzentrationen an Nitrat-Ionen wieder, wobei die organische Lösung von Trilaurylaminforraiat in die erste Stufe und die wässrige Lösung von Hydroxylaminnitrat in die letzte (10.) Stufe eingeführt werden.
Wie im ersten Beispiel sieht man, daß die Extraktion der Nitrat-Ionen regelmäßig von Stufe zu Stufe im Maß des Durchlaufs der wässrigen Lösung erfolgt und eine stärkere Beseitigung dieses Anions durch Erhöhung der Stufenzahl der Vorrichtung erhalten werden kann.
Tabelle II
Verteilung der Nitrat-Ionen in der Gegenstromextraktion
Stufe Mole NO^ Mole NO«
organische Phase wässrige Phase
1 nicht nachweisbar ε
2 ε ε
3 £ 3.10"3
4 ε 7.ΙΟ"3
5 2.10""3 1,7.ΙΟ"2
VD. 4,4.tO""3 4.ΙΟ"2
7 10~2 ΙΟ"1
8 2,6.10""2 ?.,4.1C
'9 6.1Ο~2 5,5.K
10 1,5.10~1 1,3
In den Tabellen I und II bedeutet & eine sehr kleine Menge^Zahl).
849/1082

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    / 1. Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Anionentausch zwischen einer wässrigen Lösung eines Hydroxylaminsalzes und einer organischen Lösung eines Pormiats eines in Wasser unlöslichen Amins gemäß folgender Gleichung: NH2OH, HXaqe + AsHC00HOrg#™> A,HXQrg> + NH2OH,HCOOH^ worin A das in Wasser unlösliche Arain und X das Anion des als Ausgangsprodükt benutzten Hydroxylaminsalzes bezeichnen, durchführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hy droxylaminsalz-Ausgangsprodukt das Sulfat, Chlorhydrat oder Nitrat des Hydroxylamins gewählt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß das in Wasser unlösliche Amin Trilaurylamin ist.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Anionentausch zwischen den miteinander reagierenden Lösungen kontimderlich durchgeführt wird» indem man die organische und wässrige Lösung im Gegenstrom in einer mehrstufigen Extraktion^ vorrichtung miteinander in Berührung bringt.
    409849/ 1082
DE2422249A 1973-05-18 1974-05-08 Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminformiat Expired DE2422249C2 (de)

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IT (1) IT1011831B (de)
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IT1011831B (it) 1977-02-10
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JPS5745732B2 (de) 1982-09-29
NL7406658A (de) 1974-11-20
FR2229675B1 (de) 1975-08-22
AU6891174A (en) 1975-11-20
GB1427654A (en) 1976-03-10
US3966804A (en) 1976-06-29
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