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Verfahren zur Darstellung von basischem Natrium-Calciumsulfat. Die
bekannten Natrium - Calciumsulfate (vgl. z. B. G m e 1 i n - Z' r a u t, Anorgan.
Chem: 7. Auf(., Bd. 2, Abt. 2, S. 355 u. 356) sind ihrer Natur nach entweder neutrale
oder saure Verbindungen.
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Nach vorliegender Erfindung erhält man Basisches Natrium-Calciumsulfat
durch Eraitzen von Natriumsulfat, Calciumsulfat und °_iner 33ase in Wasser, sei
es als einheitliche Verbindung, sei es als Gemisch mehrerer basischer Sulfatverbindungen.
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Man kann z. B. in der Art verfahren, daß nan Natriumsulfat, Calciumsulfat
und Kalk !n Wasser einträgt und .erhitzt. Dabei entsteht in glatter Reaktion basisches
Natrium-Calciumsulfat nach dem Reaktionsschema: a) --Na, S 04 + 2 Ca S 04 -;- Ca
(O H)= --E- aq -- Na-, Ca. (S 04)4 (0 H)2.
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Die Reaktion verläuft um so glatter und schneller, je höher die angewendete
Temperatur ist, so daß sie zweckmäßig bei Temperaturen über roo° im Autoklaven vor-enomi
men wird. Durch Filtrieren oder Zentrifugieren wird das basische Salz von der Mutterlauge
getrennt.
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Man kann auch derart verfahren, daß man j die angegebenen Ausgangsstoffe
alle oder zu
einem Teil in der Lösung erzeugt. Beispiele hierfür
geben folgende Schemata: b) 4 Nag S 04 -;- 3 Ca (O H)2 + aq = Na4 Ca. (S 04)4 (01-I)2
+ 4 Na OH. In .diesem Fall entsteht als Nebenprodukt Natronlauge, die f..13. auf,-festes
Ätznatron verar13eifet'-#verdeii@kaiiii. " c) 2 Nag S 04 ' Ca S 04 -1- Ca (0H)2
-1- aq w = Na., Ca. (S04)4 (OH):j. in welchem Falle ein Doppelsalz. (Glauberit)
verwendet ist.
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d) Na2S04+3CaS04+2NaOH+aq - Na4 Ca, (S 04)4 (0 H)2.
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Diese letzte Arbeitsweise wird zweckmäßig mit der unter b angegebenen
vereinigt, so daß die unter b als Nebenprodukt entstehende Natronlauge zur Durchführung
des Prozesses d verwendet wird.
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e) 2NaC1+4CaS04+2Na0H+aq - NTa4 Ca. (S 04)4 (0 H)2 -1- Ca C12. Aus
führ ungsbeispiel 36,4 kg wasserfreies Natriumsulfat werden in ioo 1 Wasser gelöst.
In die Lösung werden 27 kg Calciumsulfat und 6 kg gebrannter Kalk nach vorangegangenem
Löschen eingetragen. Die Mischung wird im Autoklaven auf i5o° erhitzt und zweckmäßig
unter Rühren eine halbe Stunde bei dieser Temperatur gehalten. In dieser Zeit ist
die Bildung der basischen Natrium-Calciumsulfatverbindung beendigt; die Reaktionsmischung
wird noch heiß in die Zentrifuge oder Filterpresse gebracht und die Mutterlauge
wird vom basischen Sulfat getrennt. Auf diese Weise werden 63 kg basisches Natrium-Calciumsulfat
erhalten.
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Die Ausführung nach b liefert gegenüber den anderen angeführten Ausführungsformen
weniger günstige Ausbeuten an der basischen Sulfatv erbindung. Versuche, diesen
Nachteil zu beseitigen, führten zu dem Erfolg, daß sich die Ausbeuten auch nach
dieser Ausführungsform steigern lassen, wenn man dafür Sorge trägt, dafl der Alkaligehalt
der Lösung ständig niedrig bleibt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß
das Alkali in dein Maße, wie es durch den Verlauf der Reaktion sich bildet, z. B.
durch Säuren oder deren Anhydrillen, oder durch andere geeignete saure Stoffe abgestumpft
wird.
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Das nach der Erfindung gewonnene basische Sulfat, welches sich in
Wasser mit alkalischer Reaktion löst, vermag in zahlreichen technischen Prozessen
die .dabei bisher, sei es in Form von Ätzalkalien, von Soda oder Kalk oder von Gemengen
dieser Mittel mit anderen Stoffen, verwendeten kaustischen Mittel zu vertreten.
Das neue Sulfat kann insbesondere mit Vorteil als Ersatz für kaustisches Alkali
Verwendung finden, z. B. zum Ansetzen von alkalischen Färbeflotten, zur Aufschließung
von Stroh- und Holzzellulose, zur Herstellung von Bleichlaugen, bei der Herstellung
von Formiaten, bei der Reinigung von Kesselwasser, als Beizmittel für Lacke und
Firnisse. Die Vorteile liegen einerseits in dem billigeren Preis, anderseits in
der leichteren Transportfähigkeit und angenehmeren Handhabung gegenüber den stark
ätzenden und hygroskopischen fixen Alkalien. In der Gerberei bietet die Verwendung
deshasischen Natrium - Calciumsulfates zum :Ischern tierischer Häute gegenüber dem
Kalk insofern Vorteile, als sie eine einfache Anschärfung ohne Zusätzg und durch
die Wahl des Mischungsverhältnisses zwischen dem basischen Sulfat und dem Wasser
eine bequeme Dosierung des Anschärfungsgrades gestattet. Hierzu kommt der weitere
Vorteil, daß zum nachfolgenden Entkalken die dabei notwendige Menge Säure infolge
der größeren Löslichkeit der basischen Sulfatverbindung bedeutend kleiner ist, als
bei der Verwendung von Kalk als Äschersubstanz. Auch als Anschärfungsinittel für
ungeäscherte ' läute und Felle bietet die Verwendung der basischen Sulfatverbindung
gegenüber dem üblichen Natron Vorteile durch den billigen Preis und die große Handlichkeit.
Für manche Verwendungszwecke kann man das Bildungsgemisch des basischen Sulfats
ohne weiteres verwenden, so daß auf vorherige Isolierung des Sulfats verzichtet
werden. kann.