DE436671C

DE436671C - Verfahren zur Darstellung von Metallhydroxyden

Info

Publication number: DE436671C
Application number: DEB115652D
Authority: DE
Inventors: Dr Robert Griessbach; Dr Wilhelm Michael; Dr Kurt Roehre
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1924-09-16
Filing date: 1924-09-16
Publication date: 1926-11-06

Description

Verfahren zur Darstellung von Wletailhydroxyden. Es. ist bekannt, (laß bei der Darstellung von Metallhydroxyden durch Fällung sehr oft Produkte von sehr verschiedenen Eigenscbaften erhalten werden, ohne daß die Herstellungsbedingungen wesentliche Unterschiede erkennen ließen. Die Verschiedenheiten der Eigenschaften treten namentlich bei der Verwendung der Produkte für katalytische Zwecke oft sehr deutlich in Erscheinung.
Es wurde nun gefunden, daß man Metallhydroxyde mit bestimmten Eigenschaften in leicht reproduzierbarer Weise erhält, wenn die Fillung in an sich bekannter Weise so geleitet wird, daß ständig ein bestimmt gewähltes Intervall der Wasserstoffionenkonzentration (Pli) eingehalten bzw. die Ausfällung nach Erreichung eines bestimmten PH -#Vertes beendet wird, und wenn danach, was gemäß vorliegender Erfindung von Wichtigkeit ist, das Auswaschen nicht mit Wasser, sondern mit Waschflüssigkeiten von bestimmter, und zwar im wesentlichen der gleichen Wasserstoffionenkonzentration, die am Schlusse der (vollständigen oder unvollständigen) Fällung vorhanden war, vorgenommen wird. Hierdurch wird eine nachträgliche, insbesondere physikalische Veränderung der Beschaffenheit, z. B. Vergröberung, des l'"Tiederschlages verhindert. Derartige Waschlaugen von bestimmtem Pli erhält man leicht, indem man Lösungen von Salzen zweckmäßig schwacher flüchtiger Basen bzw. Säuren mit einer geeigneten Menge der freien Base bzw. Säure versetzt. Es gelingt auf die angegebene Weise beispielsweise eine nachträgliche Peptisation sicher zu vermeiden. Abkürzung der Filtrations- und Waschzeit ist naturgemäß zur Verhinderung von Alterungserscheinungen anzustreben.
Die gut trocken gesaugten Hydroxvde werden, um einem zu weit gehenden Zerfailen vorzubeugen, zweckmäßig bei langsam ansteigender Temperatur bzw. stufenweise, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Vakuum, getrocknet. Die Masse wird dann je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck bis zur Glühhitze erhitzt.
Die erhaltenen Produkte zeigen, je nach der bei ihrer Herstellung eingehaltenen Wasserstoffionenkonzentration, in bezug auf Filtrierbarkeit, Adsorptionsfähigkeit, katalytische Eigenschaften usw. meist außerordentlich weitgehende Verschiedenheiten, lassen sich jedoch bei Einhaltung der angegebenen Bedingungen jederzeit in der gleichen Beschaffenheit erhalten. Beispiel i.
Eine etwa 3oprozentige Aluminiumnitratlösung wird mit so viel Ammoniakwasser versetzt, daß ein PH von 6,5, d. h. eine Wasserstoffionenkonzentration von io-6,5, erreicht wird. Der entstandene Hydroxydniederschlag wird abgenutscht und mit einer verdünnten Ammonnitratlösung, deren PR durch Hinzufügen von Ammoniak auf den Wert 6,5 gebracht worden ist, ausgewaschen. Der gewaschene Niederschlag wird zunächst auf dem Wasserbad und sodann im Trockenschrank einer allmählichen Trocknung unterworfen. Beispiel 2. Es wird analog wie in Beispiel i verfahren mit# dem Unterschiede, daß statt eines PR von 6,5 ein solches von etwa 4,0 eingehalten wird. Beispiel 3. Es wird ebenfalls analog Beispiel i verfahren, nur daß zur Fällung des Hydroxyds so viel konzentriertesAmmoniakwasser hinzugegeben wird, daß das PR einen Wert von etwa i o bis i i erreicht. Das Auswaschen erfolgt mit einer Lösung von gleicher Wasserstoffionenkonzentration.
Die nach den angegebenen Beispielen erzielten Hydroxyde verhalten sich außerordentlich verschieden. :2 filtriert sehr schlecht, I gut, 3 noch wesentlich besser. i und 2 haben glasiges, 3 kreidiges Aussehen. Die beiden ersteren zeigen ferner in dem Polarisationsmikroskop eine sehr starke, anornale Doppelbrechung. Die Prüfung der katalytischen Wirksamkeit, ebva am Beispiel der Bildung von Blausäure aus Ammoniak und Kohlenoxyd, ergibt folgendes: Das nach Beispiel i erhaltene Produkt ist am wirksamsten, das des Beispiels?, steht diesem nur wenig nach, während das nach Beispiel 3 hergestellte Hydroxyd völlig unbrauchbar ist.
In analoger Weise wie basische Hydroxyde lassen sich auch saure Hydroxyde, wie `Wolframsäure, Titansäure, Vanadinsäure u. dgl., in bestimmter, leicht reproduzierbarer Form herstellen, indem man die Fällung geeigneter Salzlösungen mit Säuren unter Einhaltung bestimmter Pfl-Werte in der zu fällenden Lösung vornimmt.
Während es bei der Fällung basischer Hydroxyde darauf ankommt, daß man beim Auswaschen nicht über den Wert des bei der Fällung benutzten PR hinausgeht, ist bei der Fällung der sauren Hydroxyde eine Unterschreitung des bei der Fällung eingehaltenen Wertes, also eine Steigerung der Wasserstoffionenkonzentration, zu vermeiden.
Beispiel 4.
Ein Gemisch von gleichen Teilen 2oprozentiger Aluminiumnitratlösung und 2oprozentiger FerrinitratlÖsung wird mit so viel verdünntem Ammoniakwasser versetzt, daß eine Wasserstoffionenkonzentration von etwa 10-4 in der Lösung erreicht wird. Der entstandene gemischte Hydroxydniederschlag wird abgenutscht und mit einer iprozentigen Ammonnitratlösung, deren Wasserstoffionenkonzentration durch Zugabe von verdünnter Salpetersäure ebenfalls auf JO-4 gebracht worden ist, ausgewaschen. Darauf wird der Niederschlag zunächst auf dem Wasserbade, sodann im Trockenschrank allmählich getrocknet.
Beispiel 5.
Man arbeitet wie in Beispiel 4, setzt jedoch an Stelle des verdünnten Ammoniakwassers konzentriertes wäßriges Ammoniak zu, bis die Lösung eine Wasserstoffionenkonzentration von etwa io-"- zeigt. Das Auswaschen erfolgt mit 2.prozentigern Ammoniakwasser.
Die nach Beispiel 4 und 5 hergestellten Eisenaluminiurnoxyde sind bei gleicher chemischer Zusammensetzung voneinander wesentlich verschieden. Das Produkt nach Beispiel 5 filtriert besser als das nach Beispiel 4.0 Nach dem Trocknen erhält man in letzterem Falle eine schwarze, spröde Masse von glasigem Aussehen, während im ersteren das Produkt in einer rotbraunen, kreidigen Form vorliegt. Beispiel 6. Eine 3prozentige Wasserglaslösung wird unter lebhaftem Rühren mit 3oprozentiger Aluminiumnitratlösung versetzt, bis die Lösung eine Wasserstoffionenkonzentration von etwa 10-4 aufweist. Hierauf wird die erhaltene Aluminiumhydroxydkieselsäurefällung mit iprozentiger Ammonnitratlösung von gleicher Wasserstoffionenkonzentration ausgewaschen. Beispiel 7. Eine wäßrige Lösung von Ammoniumwolframat, die imLiter etwa:25gWolframtrioxyd enthält, wird mit dem fünften Teil ihres Volumens 2X normaler Salpetersäure versetzt, die ausgefallene Wolframsäure abgenutscht, mit Salpetersäure ausgewaschen und darauf langsam durch Erhitzen bis auf 2oo' C getrocknet.
Beispiel 8.
Die Ammoniumwolframatlösung nach Beispiel 7 wird mit dem gleichen Volumen 62prozentiger Salpetersäure versetzt, nach Abfiltrieren mit etwa 2oprozentiger Salpetersäure ausgewaschen und darauf langsam bis auf 200, C erhitzt.
Die nach Beispiel 7 hergestellte Wolframsäure liegt in einer grauschwarzen, glasigen Form vor, während beim Arbeiten nach Beispiel 8 die Wolframsäure in grüngelber, krei-. diger Form erhalten wird.

Claims

PATENT-ANSPRÜCIIE-i. Verfahren zur Darstellung von Metallhydroxyden, insbesondere für katalytische Zwecke, durch Fällung der betreffenden Metallsalzlösungen als Hydroxyde mit alkalischen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß das gewonnene Metallhydroxyd mit einer Lösung ausgewaschen wird, deren PH-Ionenkonzentration mit der am Schluß der vollständigen oder unvollständigen Fällung vorhandenen irn wesentlichen übereinstimmt.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i zur Darstellung anorganischer Hydroxyde saurer Natur mittels Säuren.