DE3803055A1 - Synthetischer stevensit und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Synthetischer stevensit und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE3803055A1
DE3803055A1 DE3803055A DE3803055A DE3803055A1 DE 3803055 A1 DE3803055 A1 DE 3803055A1 DE 3803055 A DE3803055 A DE 3803055A DE 3803055 A DE3803055 A DE 3803055A DE 3803055 A1 DE3803055 A1 DE 3803055A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stevensite
sodium
magnesium
synthetic
silicon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3803055A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3803055C2 (de
Inventor
Masahide Ogawa
Teiji Sato
Masanori Tanaka
Noriyuki Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Original Assignee
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mizusawa Industrial Chemicals Ltd filed Critical Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Publication of DE3803055A1 publication Critical patent/DE3803055A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3803055C2 publication Critical patent/DE3803055C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40Clays
    • C01B33/405Clays not containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen synthetischen Stevensit und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Insbesondere betrifft sie einen synthetischen Stevensit, der nur aus drei Metallkomponenten, nämlich Magnesium, Silicium und Natrium, gebildet wird, und zum Beispiel als Verdickungsmittel oder Adsorptionsmittel wertvoll ist.
Synthetischer Hectorit ist bis jetzt als ein in Wasser quellbares Tonmineral bekannt gewesen, wie es in den japanischen Patentveröffentlichungen 1 13 115/1985 und 1 97 671/ 1985 beschrieben wird. Synthetischer Hectorit enthält Lithium als einwertige Metallkomponente und Fluorionen als anionische Komponente. Er ist wegen der schädlichen Wirkung dieser Komponenten für den Menschen und andere Lebewesen in seiner Verwendung begrenzt.
Stevensit ist ein Tonmineral mit einer chemischen Zusammensetzung entsprechend der Formel II
(Mg2,88Mn0,02Fe0,02)Si₄O₁₀(OH)₂ · (Ca,Mg)0,07 (II)
Dieses Mineral entspricht einem Magnesiumphyllosilicat (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂), in dem ein Teil der Magnesiumkomponente durch ein anderes Material ersetzt ist und ein anderer Teil davon unbesetzt bleibt.
Versuche sind schon unternommen worden, Stevensit zu synthetisieren. So wird z. B. in "Clays and Clay Minerals", Band 27 (1979), Nr. 4, Seiten 253 bis 260, angegeben, daß eine hydrothermale Behandlung eines Sepiolit-Wasser-Systems zu Stevensit führt.
Wie aus der Formel II hervorgeht, enthält natürlich vorkommender Stevensit gefärbte Metallkomponenten, wie Eisen und Mangan. Darüber hinaus kann das bekannte Syntheseverfahren Sepiolit nicht vollständig in Stevensit umwandeln und hat den Nachteil, daß eine beträchtliche Menge des Sepiolits als Verunreinigung in dem erhaltenen Produkt verbleibt.
In Hectorit wird ein Teil der Magnesiumkomponente nur durch ein Lithiumatom ersetzt, und aus diesem Grund wird die Anordnung der Atome regelmäßig. Deshalb ist Hectorit kristallisierbar.
Andererseits hat Stevensit keine regelmäßige Anordnung der Atome und ist schwer zu kristallisieren, da ein Teil der Magnesiumkomponente durch ein anderes Atom ersetzt ist und ein Teil des restlichen Magnesiums unbesetzt bleibt.
Synthetischer Stevensit aus nur drei Metallkomponenten, nämlich Mg, Si und Na, und in hoher Reinheit war bisher nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen synthetischen Stevensit bereitzustellen, der im wesentlichen nur aus drei Metallkomponenten, nämlich Magnesium, Silicium und Natrium, zusammengesetzt und frei von verunreinigenden Metallkomponenten ist.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen synthetischen Stevensit bereitzustellen, der einen ausgezeichneten Weißgrad aufweist, und wenn er in Wasser oder in einer Mischung aus Wasser und Methanol oder Ethanol dispergiert wird, eine verdickte Lösung mit ausgezeichneter Transparenz bilden kann.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Herstellen des synthetischen Stevensits in hoher Reinheit und hoher Ausbeute bereitzustellen.
Gemäß der Erfindung wird ein aus einem Natriummagnesiumphyllosilicat des Stevensit-Typs bestehender synthetischer Stevensit mit einem Röntgenbeugungsmaximum bei einem Abstand von 1,6 bis 2,6 nm (16 bis 26 Å) nach einer Behandlung mit Ethylenglykol bereitgestellt, wobei die Metallkomponenten des Phyllosilicats im wesentlichen Magnesium, Natrium und Silicium sind.
Ein bevorzugter synthetischer Stevensit weist eine chemische Zusammensetzung entsprechend im wesentlichen der allgemeinen Formel I auf
Mg x Na y Si₄O₁₀(OH)₂ · Na z (I)
worin x mindestens die Zahl 2 und y eine Zahl von 0 bis 0,1 darstellen, mit der Maßgabe, daß x+y< 3 und z eine Zahl <0 bis 1,0 ist.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Stevensits bereitgestellt, bei dem ein wäßriges Gemisch, das ein basisches Magnesiumcarbonat und eine Siliciumdioxid-Natrium-Komponente in Form von (a) Natriumsilicat, (b) amorphem Siliciumdioxid und Natriumsilicat und/oder (c) amorphem Siliciumdioxid und Natriumhydroxid enthält, hydrothermal behandelt wird.
Die Zeichnungen erläutern die Erfindung. Es zeigt
Fig. 1 ein Röntgenbeugungspektrum des gemäß Beispiel 1 erhaltenen synthetischen Stevensits unter Verwendung von Kupfer-K α -Strahlen;
Fig. 2 ein Röntgenbodenreflexionsspektrum, aufgenommen mit Cu-K α -Strahlen des synthetischen Stevensits gemäß Beispiel 1 und nach Behandlung mit Ethylenglykol;
Fig. 3 eine Thermoanalysenkurve des gemäß Beispiel 2 erhaltenen synthetischen Stevensits; und
Fig. 4 eine Thermoanalysenkurve eines synthetischen Hectorits (RAPONITE XLG, hergestellt durch RAPORTE CO., LTD.).
Der erfindungsgemäße synthetische Stevensit und Hectorit haben gemein, daß sie jeweils ein Magnesiumsilicathydrat vom Smektit-Typ darstellen. In dem erfindungsgemäßen Stevensit ist die Alkalimetallkomponente in den Schichten Natrium, während die Alkalimetallkomponente in den Schichten des Hectorits Lithium ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß beim Hectorit die Gesamtzahl der Magnesium- und Lithiumatome (x+y) in den Schichten 3 ist, während in dem erfindungsgemäßen Stevensit die Gesamtzahl der Magnesium- und Natriumatome (x+y) in den Schichten kleiner als 3 ist.
Die Tatsache, daß die Gesamtzahl der Magnesium- und Natriumatome in den Schichten des erfindungsgemäßen Stevensits kleiner als 3 ist, zeigt, daß einige der Magnesiumatome in der Schicht aus MgO₆-Octaedern durch Natrium ersetzt werden und einige der übrigen unbesetzt bleiben. Darüber hinaus ist es möglich, daß einige andere Magnesiumatome durch Wasserstoffatome ersetzt sind. Um das Valenzladungsdefizit, welches durch das Ersetzen einiger Magnesiumatome durch Natriumatome und durch das Freibleiben einiger anderer Stellen von Magnesiumatomen hervorgerufen wird, zu kompensieren, sind Natriumionen zwischen den übereinanderliegenden Schichten einer Basisschichtstruktur vorhanden, die aus einer Mg(Na)O₆-Octaeder-Schicht /SiO₄-Tetraeder- Schicht/Mg(Na)O₆-Octaeder-Schicht zusammengesetzt ist.
Die chemische Zusammensetzung der Formel I wird wie folgt bestimmt: Durch die Analyse der Zusammensetzung des synthetischen Minerals werden die Anzahl der Magnesiumatome (x) und die Anzahl der Natriumatome (y+z) pro 4 Siliciumatome bestimmt. Die Kationen des synthetischen Minerals werden gegen Ammoniumionen ausgetauscht, und durch Analyse der Zusammensetzung des ionenausgetauschen synthetischen Materials wird die Anzahl der Natriumatome (y) in den Schichten bestimmt. Auf diese Weise können die Anzahl der Atome (x, y, z) in der Formel II bestimmt werden. In diesem Fall ist z die Summe der Anzahl der austauschbaren Natriumatome zwischen den Schichten und der Anzahl der Natriumatome (α), welche einfach an dem Mineral haften.
In der vorliegenden Erfindung ist x+y<3, vorzugsweise nicht <2, innerhalb dieser Bedingung ist x mindestens 2, vorzugsweise 2,6 bis 2,8. Weiter ist innerhalb der obigen Bedingung y eine Zahl von 0 bis 0,1, vorzugsweise von 0 bis 0,05. Der Wert z ist im allgemeinen <0 bis 1. Theoretisch wird die Kationenaustauschkapazität (z-α) durch die Formel III dargestellt
z-α = y+2(3-x-y) (III)
worin α die Anzahl der an dem Mineral nur haftenden Natriumatome darstellt.
Der erfindungsgemäße Stevensit weist ein Röntgenbeugungsspektrum auf, wie es für ein Smektittonmineral typisch ist. Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt ein Röntgenbeugungsmuster des erfindungsgemäßen Stevensits.
Im Fall eines Smektits und eines mit Ethylenglykol behandelten smektithaltigen Minerals mit gemischten Schichten tritt die Röntgenbodenoberflächenreflexion bei 1,6 bis 2,6 nm (16 bis 26 Å) auf. Der erfindungsgemäße Stevensit weist diese Eigenschaft auf, wie es in der Fig. 2 gezeigt wird.
Der erfindungsgemäße Stevensit zeigt in der Differentialthermoanalyse ein Exothermmaximum bei 755 bis 820°C auf, während ein synthetischer Hectorit ein Exothermmaximum bei 700 bis 750°C hat. Die Fig. 3 und 4 sind Differentialthermogramme des erfindungsgemäßen Stevensits und eines handelsüblichen synthetischen Hectorits (RAPONITE XLG, hergestellt durch RAPORTE CO., LTD.).
Der erfindungsgemäße Stevensit wird in einer Form erhalten, die frei von verunreinigenden Metallkomponenten ist. Im allgemeinen ist er ein weißes Pulver mit einem Hunter- Weißgrad von mindestens 80%, insbesondere mindestens 90%.
Der erfindungsgemäße Stevensit weist eine Kationenaustauschkapazität im allgemeinen im Bereich von 0,20 bis 1,50 Milliäquivalent/g, insbesondere von 0,2 bis 1,0 Milliäquivalent/g auf. Aufgrund dieser Eigenschaft kann dieser Stevensit als Ionenaustauscher für verschiedene Kationen oder als ionisches Adsorbens für kationische Substanzen verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Stevensit weist eine relativ große spezifische Oberfläche als eine Eigenschaft einer feinen schichtähnlichen Verbindung auf. Seine spezifische Oberfläche (nach BET) liegt allgemein bei 200 bis 500 m²/g, vorzugsweise bei 350 bis 450 m²/g. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft kann der erfindungsgemäße Stevensit als ein Adsorbens für Farbstoffe und übelriechende Komponenten verwendet werden, und es wird auch erwartet, daß er als Katalysatorträger verwendet werden kann.
Darüber hinaus quillt der erfindungsgemäße Stevensit in Wasser und Alkoholen, wie Methanol, Ethanol und Glycerin, wobei transparente dicke Lösungen erhalten werden. Da der erfindungsgemäße Stevensit keine als toxisch angesehenen Metallkomponenten und Anionen enthält und von einer hohen Reinheit ist, ist er als Verdickungsmittel, Quellmittel, Emulgierstabilisator, Ballungsmittel, Gelgrundstoff oder Formhilfsmittel für kosmetische Erzeugnisse, pharmazeutische Erzeugnisse, Lebensmittel, Haushaltswaren, landwirtschaftliche Waren und keramische Erzeugnisse nützlich.
Gemäß der Erfindung kann der synthetische Stevensit durch hydrothermales Behandeln eines wäßrigen Gemisches hergestellt werden, das ein basisches Magnesiumcarbonat und Natriumsilicat oder eine Kombination aus einem amorphen Siliciumdioxid und Natriumhydroxid enthält.
Die Auswahl eines basischen Magnesiumcarbonats als Magnesiummaterial ermöglicht die Synthese des Stevensit in hoher Reinheit und Ausbeute. Jede gewünschte Art von basischem Magnesiumcarbonat kann verwendet werden. Wenn jedoch Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid oder eine Mischung dieser beiden verwendet wird, ist es unmöglich, Stevensit in hoher Reinheit und hoher Ausbeute herzustellen. Ein besonders gut geeignetes basisches Magnesiumcarbonat ist Hydromagnesit. Es hat eine chemische Zusammensetzung entsprechend der Formel IV
4 MgCO₃ · Mg(OH)₂ · 4 H₂O (IV)
Es hat auch ein Röntgenbeugungsmuster entsprechend ASTM Nr. 25-513.
Eine wäßrige Lösung von Natriumsilicat wird vorteilhafterweise als Quelle für die Silicium- und die Natriumkomponente verwendet. Eine Kombination von amorphem Siliciumdioxid mit Natriumsilicat und eine Kombination von amorphem Siliciumdioxid mit Natriumhydroxid können verwendet werden. Natriumsilicat entsprechend der Formel V
n SiO₂ · Na₂O (V)
worin n eine Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 2,0 bis 3,5 bedeutet, kann eingesetzt werden. Amorphes Siliciumdioxid kann z. B. Siliciumdioxidhydrosol, Siliciumdioxidhydrogel, Siliciumdioxidxerogel, ein nach einem Naßverfahren hergestelltes amorphes Siliciumdioxid oder nach einem Dampfphasenverfahren hergestelltes amorphes Siliciumdioxid sein.
Das Verhältnis des basischen Magnesiumcarbonats und des Natriumsilicats oder der Kombination von amorphem Siliciumdioxid mit Natriumhydroxid wird vorzugsweise so gewählt, daß die Mengen der Magnesiumkomponente und der Siliciumdioxidkomponente im wesentlichen stöchiometrisch sind und die Menge der Natriumkomponente größer ist als die stöchiometrische Menge. Wenn Natriumsilicat verwendet wird, liegt die Natriumkomponente im Überschuß in dem System ohne zusätzliche Zugabe von Natriumhydroxid vor.
Vor der hydrothermalen Reaktion werden die eingesetzten Rohstoffe so gleichförmig wie möglich gemischt, um eine homogene wäßrige Aufschlämmung zu bilden. Dies ist unter dem Gesichtspunkt einer Zunahme der Ausbeute und der Reinheit wünschenswert. Das homogene Mischen wird vorzugsweise durch Rühren mit starker Scherwirkung ausgeführt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Hochgeschwindigkeitsmischer, eine Kugelmühle, eine Sandmühle, eine Kolloidmühle oder eine Ultraschallvorrichtung verwendet werden.
Eine geringe Menge an Natriumsilicat ist wirksam, um das basische Magnesiumcarbonat gleichförmig in der wäßrigen Lösung zu dispergieren. So kann, wenn Natriumsilicat als Rohstoff verwendet wird, ein gleichförmiges Vermischen erreicht werden, indem zuerst das basische Magnesiumcarbonat mit Natriumsilicat zu einer Aufschlämmung dispergiert wird und dann die übrigen Rohstoffe zugesetzt werden. Natriumsilicat kann in diesem Fall bei einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Aufschlämmung verwendet werden. Vorzugsweise liegt im allgemeinen die Feststoffkonzentration des wäßrigen Gemisches bei 1 bis 30 Gew.-%, insbesondere bei 5 bis 15 Gew.-%.
Das einheitliche Gemisch wird in einen Autoklaven eingebracht und hydrothermal behandelt. Die Bedingungen der Hydrothermalbehandlung können gemäßigter sein als die im Stand der Technik angewandten Bedingungen. Zum Beispiel wird sie vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 bis 300°C, insbesondere 150 bis 200°C und einem Überdruck von 0 bis 98 bar (0 bis 100 kg/cm² G), vorzugsweise 5,9 bis 39 bar (6 bis 40 kg/cm² G), ausgeführt. Die Reaktionszeit liegt im allgemeinen in einer Größenordnung von 1/2 bis 20 h. Der durch diese Reaktion erhaltene synthetische Stevensit wird von der Mutterlauge durch ein Festflüssigtrennverfahren abgetrennt, mit Wasser gewaschen und zum Endprodukt getrocknet.
Durch die vorliegende Erfindung gelang es zum ersten Mal, einen synthetischen Stevensit, der im wesentlichen nur aus drei Metallkomponenten, nämlich Magnesium, Silicium und Natrium, besteht und frei von verunreinigenden Metallkomponenten ist, herzustellen.
Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung ein synthetischer Stevensit von hoher Reinheit in einer hohen Ausbeute unter relativ milden hydrothermalen Reaktionsbedingungen und unter Verwendung billiger, leicht zugänglicher Rohstoffe erhalten werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Die verschiedenen Tests in diesen Beispielen wurden gemäß den folgenden Verfahren durchgeführt.
  • 1. Röntgenbeugungsmessung:
    Die Röntgenbeugungsmessung wurde unter Verwendung einer handelsüblichen Röntgenbeugungsvorrichtung von der Rigaku Denki Co., Ltd. (Röntgengenerator 4036A1, Goniometer 2125D, Zählvorrichtung 5071) durchgeführt.
    Die Beugungsbedingungen waren wie folgt: Antikathode:Cu Filter:Ni Detector:SC Spannung:35 kV Stromstärke:15 mA Skalenvollausschlag:800 c/s Zeitkonstante:1 s Abtastgeschwindigkeit:2°/min Papiergeschwindigkeit:2 cm/min Strahlungswinkel:1° Spaltbreite:0,3 mm Glanzwinkel:6°
  • 2. Röntgenbeugung einer mit Ethylenglykol behandelten Probe:
    Zu einer bei 110°C während 2 h getrockneten Probe (1,0 g) wurden mit einer Vollpipette 5 ml einer 10prozentigen wäßrigen Lösung von Ethylenglykol gegeben. Die Mischung wurde mit einem Rührer gut gerührt und dann bei 60°C während 12 h getrocknet. Das getrocknete Produkt wurde in einem Achatmörser zerkleinert und das erhaltene Pulver der Röntgenbeugungsmessung unter den folgenden Bedingungen unterworfen.
    • a. Röntgenbeugungsbedingungen: Antikathode:Cu Filter:Ni Detektor:SC Spannung:40 kV Stromstärke:20 mA Skalenvollausschlag:2000 c/s Zeitkonstante:2 s Abtastgeschwindigkeit:1°/min Papiergeschwindigkeit:1 cm/min Strahlungswinkel:1/6° Spaltbreite:0,3 mm Glanzwinkel:6° Gemessener Beugungswinkelbereich:1°-9° (2R)Der Abstand d wird entsprechend der Gleichung VI aus dem Beugungswinkel 2R, bestimmt vom Mittelpunkt der Halbwertbreite, berechnet.d = (λ/2) sin-1 ( R ) (VI)worin λ die Wellenlänge der Röntgenstrahlung von 0,1552 Å bedeutet.
  • 3. Analyse der Zusammensetzung:
    Eine bei 110°C getrocknete Probe wurde auf Siliciumdioxid durch Gravimetrie, auf Magnesiumoxid durch Chelattitrimetrie und auf Na₂O und Li₂O durch Flammenphotometrie analysiert.
    Bezüglich Na₂O und Li₂O in den Schichten wurde die Austauschbarkeit einer völlig mit Wasser gequollenen Probe bestimmt. Mit einer Probe, die durch Auswaschen der anhaftenden Kationen mit einer 1n-wäßrigen Ammoniumacetatlösung, erneutes Waschen und anschließendes Trocknen bei 110°C erhalten worden war, wurden die Konzentrationen von Na₂O und Li₂O gemessen.
  • 4. Thermoanalyse:
    Diese Analyse wurde mit einer handelsüblichen Differentialthermowaage (Standardtyp TG-DTA 8078G1, hergestellt von Rigaku Denki Co., Ltd.) ausgeführt.
    Die Meßbedingungen waren wie folgt: Probengewicht:15 mg Bereich der Differentialthermoanalyse (DTA)100 µV Temperatursteigerungsrate10°C/min Atmosphäre:Luft
Beispiel 1
Zu 400 ml Wasser wurden 25,6 g eines handelsüblichen basischen Magnesiumcarbonats (TT; Tokuyama Soda Co., Ltd.) und 108,0 g (24 g, berechnet als Siliciumdioxid) Natriumsilicat Nr. 3 gegeben und anschließend während 3 min in einem Haushaltsmischer gemischt. Die Mischung wurde mit Wasser bis auf 600 ml aufgefüllt. Dann wurde diese Mischung in einen Autoklaven mit 1 l Inhalt eingebracht, und während sie mit einem Rührer gerührt wurde, durch Kohlendioxidgas hindurchgeleitet. Als die Mischung ihre Fließfähigkeit verlor, wurde das Einleiten des Kohlendioxidgases beendet. Die Mischung wurde dann hydrothermal bei 180°C während 3 h behandelt und allmählich abgekühlt. Das behandelte Produkt wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei 36,2 g des Produktes erhalten wurden.
Die Analyse des Produkts ergab für x, y und z in der allgemeinen Formel I die folgenden Werte:
x = 2,698 y = 0,014 z = 0,777
Proben (0,5 g) des oben getrockneten Produktes wurden in 50-ml-Probengefäße überführt und 25 ml Wasser, 25 ml einer 80prozentigen Methanollösung bzw. 25 ml einer 40prozentigen Glycerinlösung wurden diesen Proben zugesetzt. Die Gefäße wurden gelegentlich geschüttelt, wobei ein transparentes Hydrogel bzw. alkoholische Gele gebildet wurden. Wenn man diese Gefäße leicht nach unten fallen ließ, trat kein Fließen des einheitlichen Gels in den Gefäßen auf.
Beispiel 2
25,6 g eines handelsüblichen basischen Magnesiumcarbonats ("Kinboshi" der Kounoshima Chemical Co., Ltd.) und 546,2 g (24 g, berechnet als Siliciumdioxid) eines Siliciumdioxidhydrogels (MIZUKASORB, Mizusawa Chemical) wurden in einen Haushaltsmixer gegeben und während 3 min gemischt. Zu dieser Mischung wurden einen wäßrige Natriumhydroxidlösung (Natriumhydroxidgehalt 2,7 g) und Wasser zugegeben, bis die Menge der Lösung 800 ml betrug. Diese Lösung wurde in einen Autoklaven von 1 l Inhalt gegeben und unter Rühren bei 175°C während 3 h hydrothermal behandelt. Während des Verfahrens gebildete Gase wurden gelegentlich entfernt. Der Autoklav wurden allmählich abgekühlt, der Inhalt herausgenommen, abfiltriert und getrocknet, wobei 38,9 g des Produkts erhalten wurden.
Die Analyse des Produkts ergab für x, y und z in der allgemeinen Formel I die folgenden Werte:
x = 2,67 y = 0,01 z = 0,65
Wie in Beispiel 1 bildete das Produkt in Wasser und alkoholischen Lösungen ein transparentes Gel und zeigte dieselben Eigenschaften, wie in Beispiel 1 beschrieben.
Beispiel 3
1077 g (430 g, berechnet als Magnesiumoxid) eines handelsüblichen basischen Magnesiumcarbonats (TT, Tokuyama Soda Co., Ltd.) wurden in ca. 4 l Wasser gegeben, und 1186 g (264 g, berechnet als Siliciumdioxid) eines Natriumsilicats Nr. 3 wurden zugesetzt. Die Mischung wurde zu einer Aufschlämmung gerührt. Dann wurden 21,068 g (697 g, berechnet als Siliciumdioxid) eines handelsüblichen Siliciumdioxidhydrogels (MIZUKASORB, Mizusawa Chemical Co., Ltd.) gerührt und die Aufschlämmung wurde tropfenweise zugegeben, wobei wieder eine wäßrige Aufschlämmung gebildet wurde.
Diese Aufschlämmung wurde in einen Autoklaven mit 40 l Inhalt gegeben und unter Rühren bei 170°C während 5 h hydrothermal behandelt. Während der Reaktion gebildete Gase wurden gelegentlich entfernt. Der Autoklav wurde allmählich abgekühlt, der Inhalt entnommen, abfiltriert und getrocknet, wobei 1617 g des Produktes erhalten wurden.
Die Analyse des Produkts ergab für x, y und z in der allgemeinen Formel I die folgenden Werte:
x = 2,809 y = 0,047 z = 0,430
Wie in Beispiel 1 ergab dieses Produkt in Wasser ein transparentes Hydrogel und zeigte die Eigenschaften, wie sie in Beispiel 1 beschrieben wurden.

Claims (17)

1. Synthetischer Stevensit, bestehend aus einem Natriummagnesiumphyllosilicat des Stevensit-Typs mit einem Röntgenbeugungmaximum bei einem Abstand von 1,6 bis 2,6 nm (16 bis 26 Å) nach einer Behandlung mit Ethylenglykol, wobei die Metallkomponenten des Phyllosilicats im wesentlichen Magnesium, Natrium und Silicium sind.
2. Stevensit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß er im wesentlichen frei von Fluorionen ist.
3. Stevensit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine chemische Zuammensetzung entsprechend im wesentlichen der allgemeinen Formel I Mg x Na y Si₄O₁₀(OH)₂ · Na z (I)worin x mindestens die Zahl 2 und y eine Zahl von 0 bis 0,1 ist, mit der Maßgabe daß x+y<3 und z eine Zahl von <0 bis 1,0 ist.
4. Stevensit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß x eine Zahl von 2,6 bis 2,8 und y eine Zahl von 0 bis 0,05 ist.
5. Stevensit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kationenaustauschkapazität von 0,20 bis 1,58 Milliäquivalent/g.
6. Stevensit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen das gleiche Röntgenbeugungsbild, wie es in der beigefügten Fig. 1 gezeigt ist.
7. Stevensit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in der Differentialthermoanalyse ein Exothermmaximum bei einer Temperatur von 755 bis 820°C zeigt.
8. Stevensit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine spezifische Oberfläche (nach BET) im Bereich von 200 bis 500 m² g.
9. Ionenaustauscher, bestehend aus dem Stevensit gemäß Anspruch 1.
10. Wäßriges Verdickungsmittel, bestehend aus dem Stevensit gemäß Anspruch 1.
11. Hydrogel, enthaltend den Stevensit gemäß Anspruch 1.
12. Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Stevensits, dadurch gekennzeichnet, daß ein wäßriges Gemisch eines basischen Magnesiumcarbonats und einer Siliciumdioxid- Natrium-Komponente in Form von (a) Natriumsilicat, (b) Natriumsilicat und amorphem Siliciumdioxid und/oder (c) amorphem Siliciumdioxid und Natriumhydroxid hydrothermal behandelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als basisches Magnesiumcarbonat Hydromagnesit eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumkomponente und die Siliciumdioxidkomponente in im wesentlichen stöchiometrischen Verhältnissen eingesetzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Gemisch mit einer Feststoffkonzentration von 5 bis 15 Gew.-% eingesetzt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrothermale Behandlung bei einer Temperatur von 100 bis 300°C und einem Überdruck von 0 bis 98 bar (0 bis 100 kg/cm² G) ausgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennnzeichnet, daß die hydrothermale Behandlung bei einer Temperatur von 150 bis 200°C unter einem Druck von 5,9 bis 39 bar (6 bis 40 kg/cm²) ausgeführt wird.
DE3803055A 1987-02-02 1988-02-02 Synthetischer Stevensit, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung Expired - Fee Related DE3803055C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62020476A JPH0639323B2 (ja) 1987-02-02 1987-02-02 合成スチブンサイト及びその製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3803055A1 true DE3803055A1 (de) 1988-08-18
DE3803055C2 DE3803055C2 (de) 2003-01-09

Family

ID=12028165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3803055A Expired - Fee Related DE3803055C2 (de) 1987-02-02 1988-02-02 Synthetischer Stevensit, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5077248A (de)
JP (1) JPH0639323B2 (de)
DE (1) DE3803055C2 (de)
FR (1) FR2610313B1 (de)
GB (1) GB2200623B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006119967A1 (de) * 2005-05-10 2006-11-16 Süd-Chemie AG Verwendung von stevensit zur mykotoxinadsorption

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW219373B (de) * 1991-07-16 1994-01-21 Idemitsu Kosan Co
US5427711A (en) * 1991-12-29 1995-06-27 Kao Corporation Synthesized inorganic ion exchange material and detergent composition containing the same
US5295211A (en) * 1993-01-07 1994-03-15 Corning Incorporated Fiber amplifier coupler
US5618783A (en) * 1994-03-03 1997-04-08 Kao Corporation Synthesized inorganic ion exchange material and detergent composition containing the same
FR2802913B1 (fr) * 1999-12-23 2002-02-08 Inst Francais Du Petrole Phyllosilicates 2:1 trioctaedriques de type stevensite ou kerolite, procede de preparation et utilisation en catalyse
FR2802914B1 (fr) * 1999-12-23 2002-02-08 Inst Francais Du Petrole Phyllosilicates 2:1 trioctaedriques de type stevensite ou kerolite modifies post-synthese, procede de preparation, utilisation en catalyse
JP2001342380A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Mitsuboshi Belting Ltd 高硬度塗料組成物
DE102005039850A1 (de) * 2005-08-23 2007-03-08 Süd-Chemie AG Stevensit- und/oder Kerolith-haltige Adsorbentien zur Störstoffbindung in der Papierherstellung
CN101472843A (zh) * 2006-04-20 2009-07-01 水泽化学工业株式会社 新型铝复合氢氧化物盐及其制造方法
JP2008137828A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 粘土膜の製造方法、この方法で得られた粘土膜
DE102007047764A1 (de) * 2007-10-04 2009-04-09 Süd-Chemie AG Entfernung unerwünschter Begleitstoffe aus Pflanzenproteinextrakten
EP2289617A1 (de) 2009-08-27 2011-03-02 Süd-Chemie AG Toxinadsorptionsmittel
JP2013166142A (ja) * 2012-01-19 2013-08-29 Mizusawa Ind Chem Ltd 芳香族塩素化合物吸着剤
JP6713352B2 (ja) * 2015-06-15 2020-06-24 水澤化学工業株式会社 プリン体用吸着剤
JP6930892B2 (ja) * 2017-10-25 2021-09-01 水澤化学工業株式会社 ナリンギン吸着剤

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL294566A (de) * 1962-06-26
US4040974A (en) * 1976-04-26 1977-08-09 N L Industries, Inc. Synthesized gellants containing smectite-type clay and process for producing same
US4054537A (en) * 1976-04-26 1977-10-18 N L Industries, Inc. Process for synthesizing compositions containing smectite-type clays and gellants produced thereby
JPS57130093A (en) * 1981-02-06 1982-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic rhythm performing apparatus
JPS5921517A (ja) * 1982-07-26 1984-02-03 Agency Of Ind Science & Technol 合成膨潤性ケイ酸塩およびその製造方法
JPS61275126A (ja) * 1985-05-28 1986-12-05 Mizusawa Ind Chem Ltd 合成ヘクトライト及びその製法
JPS6259518A (ja) * 1985-09-09 1987-03-16 Mizusawa Ind Chem Ltd 合成ヘクトライトの製法
JPH039382A (ja) * 1989-06-07 1991-01-17 Toshiba Corp 画像形成装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Caillere,S., Brat,S. Bull. Groupe Fr. Argiles (1967), 19(2), 39-42 *
Chem. Abstr. Vol. 69 (1968) Nr. 92441 *
Chem. Abstr. Vol. 97 (1982) Nr. 200874 *
GÜVEN,N., CORNEY,L.: In Clays and Clay Minerals, Vol.27, No.4, S.253-260 (1979) *
Sakamoto,T., et al Dev. Sedimentol. (1982), 35 (Int. Clay Conf. 1981), 537-46 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006119967A1 (de) * 2005-05-10 2006-11-16 Süd-Chemie AG Verwendung von stevensit zur mykotoxinadsorption

Also Published As

Publication number Publication date
FR2610313B1 (fr) 1991-10-18
JPS63190705A (ja) 1988-08-08
US5077248A (en) 1991-12-31
US5004716A (en) 1991-04-02
JPH0639323B2 (ja) 1994-05-25
GB8802244D0 (en) 1988-03-02
FR2610313A1 (fr) 1988-08-05
DE3803055C2 (de) 2003-01-09
GB2200623A (en) 1988-08-10
GB2200623B (en) 1991-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3803055C2 (de) Synthetischer Stevensit, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
DE69525373T2 (de) Verfahren zur herstellung von alumosilikatderivaten
DE68915888T2 (de) Kristalline (Metallo) Silikate und Germanate.
DE1467093B2 (de) Tonartiges Sihcat vom Schicht typ und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1567714A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines kristallinen Aluminosilicatzeoliths
EP0117289A2 (de) Basisches Magnesium-Aluminium-Hydroxi-Carbonat
DE2145800A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Zeolith mit hohem Kieselsäuregehalt
DE3932377C2 (de)
DE3879046T2 (de) Zsm-5 und seine synthese.
DE2036819B2 (de) Verfahren zur herstellung von silikatischen adsorptions- und trocknungsmitteln
EP0690821B1 (de) Verfahren zur herstellung von feinstteiligen zeolithischen alkalimetallaluminiumsilicaten
DE1667502B2 (de) Synthetisches, quellfähiges, tonähnliches Material
EP0150442B1 (de) Kristalline Kieselsäure, ihre Salze und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1294353B (de) Verfahren zur Herstellung von zeolithischen Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysatoren
DE2548695A1 (de) Neue zeolithe und verfahren zur herstellung derselben
DE3806187A1 (de) Zusammengesetztes phyllosilicat und verfahren zu seiner herstellung
DE69006714T2 (de) Synthese von aluminosilikat-zeolithen mit faujasitstruktur.
DE69501989T2 (de) Synthetisches Mischschichtsilicat und Methoden zu seiner Herstellung
DE1667475B2 (de) Verfahren zur herstellung von kristallinen aluminosilicaten von faujasit-typ
EP0088372A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Hectorits
DE3811136A1 (de) Verfahren zum herstellen siliciumhaltiger teilchen
DE2062570A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zeolithen
DE69512428T2 (de) Alumosilikatverbindungen mit kationenaustauschkapazität
DE2754835C2 (de) Wasserunlösliches, amorphes Alkalialuminosilicophosphat
DE68904216T2 (de) Kristalline, kieselsaeurereiche (metallo)silikate vom sodalittyp sowie verfahren zur deren herstellung.

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee