DE2748935A1

DE2748935A1 - Verfahren zur herstellung von natriumdithionit

Info

Publication number: DE2748935A1
Application number: DE19772748935
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl Chem Dr Ertl; Volker Dipl Chem Dr Kiener; Werner Dipl Chem Dr Ostertag; Siegfried Dipl Chem Schreiner; Erfried Dipl Chem Dr Voelkl; Gerd Dipl Chem Dr Wunsch
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1979-05-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit
Gemäß einem eigenen, nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag ist eine Verbindung der Formel Na2S205 . NaOOCH bekannt geworden. Diese Verbindung wird dadurch hergestellt, daß man eine wäßrige Lösung, die Natriumpyrosulfit und Natriumformiat im Molverhältnis 1 : 1 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 1 : 3 enthält, bis auf einen Natriumpyrosulfitgehalt von 1,9 bis 2,1 Mol/l bei Temperaturen von 60 bis 1100C eindampft, anschließend auf Temperaturen von 10 bis 30°C abkühlt und die abgeschiedenen Kristalle von der Mutterlauge absaugt. Die Verbindung wird in Form ihrer wäßrigen Suspension unter der Einwirkung von nichtoxidierenden Säuren in Natriumdithionit übergeführt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Umwandlung der Verbindung Na2S205 . NaOOCH in wäßriger Suspension durch Zugabe- von Säuren so zu verbessern, daß Nebenreaktionen weitgehend unterdrückt werden und die Ausbeute an Natriumdithionit gesteigert wird.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit durch Umsetzung der Verbindung Na2S205 . HCOONa in wäßriger Suspension mit Säuren dadurch gelöst werden kann, daß man zu einer Suspension der Verbindung Na2S205 . HCOONa in einem Lösungsmittelgemisch aus Wasser - Alkohol mit einem Wasseranteil von höchstens 50 Gew. einen nichtoxidierenden Protonenlieferanten so zugibt, daß ein pH-Wert von 4,1 nicht unterschritten wird.
Bei pH-Werten unterhalb von 4,1 beginnen Nebenreaktionen, die insbesondere zu Thiosulfaten führen und die Ausbeute an Dithionit beeinträchtigen. Um mit Sicherheit auszuschließen, daß der pH-Wert unter 4,1 abfällt, gibt man die Säure langsam über einen längeren Zeitraum von 30 bis 120 Minuten zu. Als Säuren kommen praktisch alle Säuren in Betracht, die weder auf die Ausgangskomponenten noch auf Dithionit oxidierend wirken. Beispielsweise seien genannt: Schwerelsäure, Salzsäure, Essigsäure und schweflige Säure. Besonders günstig verläuft die Umsetzung mit gasförmig in das Reaktionsmedium eingeleitetem Schwefeldioxid, das sich in diesem unter Bildung von schwefliger Säure löst und mit der Alkoholkomponente praktisch keine Esterbildung eingeht.
Die Verbindung Na2S205 . HCOONa wird in einem wäBrig-alkoholischen Lösungsmittel suspendiert umgesetzt. Als Alkohol eignen sich neben insbesondere Methanol aber auch Methanol, Propanol und Isobutanol. Zweckmäßig sollte der Wasseranteil in dem Gemisch bei 10 bis 20 Gew.% liegen. Das Lösungsmittel wird in solchen Mengen eingesetzt, daß auf Je Gewichtsteil Na2S205 . HCOONa 1 bis 6 Gewichtsteile Lösungsmittel fallen. Das kristallin anfallende Dithionit ist in solchen Lösungsmitteln weitgehend vor Auflösung und Zersetzung geschützt. Ein geringer Teil Na205 . HCOONa geht in dem Lösungsmittel in Lösung und nimmt nicht an der Umsetzung teil. Die Temperatur bei der Umsetzung kann von 60 bis 900C betragen, sie wird vorzugsweise zwischen 70 und 80°C gehalten.
Beispiel 1 100 Gewichtsteile der Verbindung Na2S205 . HCOONa mit Analysewerten von 27 Gew.% Na, 24,8 Ges.« S, 42,8 Gew. O, 4,4 Gew.% C und 0,5 Gew.% H wird in ein beheizbares Reaktionsgefäß eingetragen, in dem sich als Lösungsmittel 400 Gewichtsteile Methanol und 100 Gewichtsteile H20 befinden.
Anschließend wird unter Rühren in die auf 750C erwärmte Suspension so viel S02-Gas eingeleitet, bis der pH-Wert bei 4,4 liegt. Unter ständigem Rühren wird das eingetragene Kristallpulver dann über eine Zeit von 90 Minuten unter lebhafter C02-Entwicklung zur Reaktion gebracht.
Der pH-Wert steigt während dieser Zeit von 4,4 auf 5,2.
Nach insgesamt 100 Minuten wird heiß filtriert, mit Methanol/ Wasser (80 Gewichtsteile : 20 Gewichtsteile) gewaschen und 0 am Vakuum bei 70 C getrocknet.
Es werden insgesamt 80 Gewichtsteile Reaktionsprodukt ausgewogen. Der Dithionitgehalt beträgt 57 Gew.%. Die übrigen Pulveranteile bestehen hauptsächlich aus Natriumsulfit und Natriumpyrosulfit.
Wird anstelle des oben genannten Lösungsmittels ein solches eingesetzt, das mit Natriumformiat und Natriumpyrosulfit gesättigt ist, so erhält man 61 g eines Produktes mit einem Dithionitgehalt von 83,9 Ges..
Beispiel 2 150 Gewichtsteile des in Beispiel 1 beschriebenen Kristallpulvers werden in einen beheizbaren Rührreaktor, der 600 Gewichtsteile Lösungsmittel enthält, eingetragen. Das Lösungsmittel besteht aus 1 Gewichtsteil Wasser und 9 Gewichtsteilen Methanol.
Die gerührte, auf 750C erwärmte Suspension wird mit Eisessig versetzt, bis der pH einen Wert von 4,8 erreicht hat und über 1 Stunde zur Reaktion gebracht.
Anschließend wird filtriert, mit Methanol/Wasser (Gewichtsverhältnis 9 : 1) gewaschen und das Kristallpulver im Vakuum bei 700C getrocknet.
Es werden 50 Gewichtsteile Reaktionsprodukt mit einem Gehalt von 62,27 Gew.% Dithionit erhalten.

Claims

patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit durch Umsetzung der Verbindung Na2S205 . HCOONa in wäßriger Suspension mit Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer Suspension der Verbindung Na2S205 . HCOONa in einem Lösungsmittelgemisch aus Wasser - Alkohol mit einem Wasseranteil von höchstens 50 Gew. einen nichtoxidierenden Protonenlieferanten so zugibt, daß ein pH-Wert von 4,1 nicht unterschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol Methanol verwendet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protonenlieferanten schweflige Säure, die man durch Einleiten von Schwefeldioxid in die Suspension erhält, verwendet.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch einen Wasseranteil von 10 bis 20 Gew.% aufweist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Je Gewichtsteil Na2S205 . HCOONa 1 bis 6 Gewichtsteile Lösungsmittelgemisch einsetzt.