DE540326C

DE540326C - Verfahren zur Herstellung von komplexen Aluminiumverbindungen

Info

Publication number: DE540326C
Application number: DE1930540326D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Mohr; Dr Bernhard Wurzschmitt
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-01-28
Filing date: 1930-01-28
Publication date: 1931-12-21

Description

Verfahren zur Herstellung von komplexen Aluminiumverbindungen Es wurde gefunden, daß man auf einfache Weise zu sonst nur schwierig erhältlichen komplexen Aluminiumverbindungen gelangen kann, wenn man auf wäßrige Lösungen von Oxalsäure, Malonsäure oder aliphatischen Oxysäuren, mit Ausnahme der Glukonsäure, Alkalialuminate für sich oder zusammen mit Alkali- bzw. Magnesiumcarbonaten oder -oxyden und, soweit die angewandten Säuren komplexe Erdalkaliverbindungen zu bilden vermögen, auch zusammen mit Erdalkalicarbonaten oder -oxyden einwirken läßt. Je nach dem Verhältnis Alkali Tonerde in dem angewandten Aluminat erhält man alkalireichere oder -ärmere Verbindungen. Durch Anwendung von Gemischen von Alkalialuminaten mit Erdalkali- bzw. Magnesiumcarbonaten oder -oxyden gelangt man zu erdalkali- bzw. magnesiumhaltigen Komplexen. Calciumoxyd oder -carbonat kommen bei Oxalsäure nicht in Betracht, da sie mit dieser nicht in dem gewünschten Sinne reagieren.

Die nachfolgenden Gleichungen veranschaulichen einige derartige Reaktionen:

Na20 # A1203 ! 4 H2C204 = Na2A12 (C204)4 -!- 4 H20 1

3 Na20 . A1203 -I- 6 H2C.2104 = NasAl2 (C204)6 -I- 6 H20 (2)

3 K20 ' A1203 + 6 H,C204 = K, Al, (C204)6 -!- 6 H20 (3)

2 Na20 # A1203 -f- Mg0 -I- 6 H,C204 = Na4MgA12 (C204)6 + 6 H20 (4)

Na20 # A1203 -E- 2 BaC03 -f- 6 H2C204 = Nag Ba2Al2 (C204)6 .+ 6 H20 -I- 2 C 02 (5)

2(Na20#A1203)+Na2C03+3K.C031- 6C4H606 = 2(C,H20s)3Na3K,A12+4C02+12H20 (6)

-2 (K20 # A1203) -I- K-C03 -f- 3Na2C03 -I- 6 C,H606 = 2 (ClH20s)3Na3K,Al2 -E- 4C02 -I-12 H20 (7)

2 Na, 0 # A1203 -f- 6 C3 H603 = 2 (C3 H403)2 Al Na, # (C3 H503) -f- 5 H20 (8)

2 (Na, 0 # A1203) -I- Na, C03 -(- 3 Ca 0 -- 6 C4Hs06 = Na, Ca3A14(C,H206)s -a- C02 -I- 12H20 (9)

Die so gewonnenen Produkte sollen als Textilhilfsmittel oder zur Herstellung von Textilhilfsmitteln, als Hilfsstoffe für die Bauchemie sowie für pharmazeutische Produkte Verwendung finden. Beispiel 1 In eine siedende wäßrige Lösung von 3,78 kg kristallisierter Oxalsäure in 1o 1 Wasser werden 1,27 kg Natriumaluminat (mit 21,1 °Jo A1 und 23,0 °/° Na) und 920 g wasserfreie Soda eingetragen. Die filtrierte, klare Lösung wird aui 21 eingeengt. Beim Erkalten kristallisiert in reichlicher Menge die kristallwasserhaltige Verbindung NasA12 (C204), aus. Nach dem Trocknen bei ioo ° enthält die Verbindung noch 3,5 Moleküle Kristallwasser. Sie ist als das Natriumsalz einer komplexen Aluminiumoxalsäure zu betrachten.

Analyse berechnet für gefunden

NaE A12 (C2 04)c - 3,5 Ha 0

Na i759 °/o 17,76 11/o

Al 6.890/0 6,720/0

C204 67,18 0/° 66,72 0/ö

H20 8,000/0 7,92 %

Der in der Mutterlauge gelöst gebliebene Anteil des Salzes kann durch Fällung mit Methanol ebenfalls gewonnen werden. Die Ausbeute beträgt über 95 °/o der Theorie.

Beispiel 2 In eine siedende Lösung von 2,45 kg kristallisierte Oxalsäure in 4 1 Wasser werden i kg Natriumaluminat (mit 21,i 0/0 Al und 18 % Na) und hierauf eine 156 g Magnesiumoxyd enthaltende Menge technisches Magnesiumoxyd eingetragen. Wenn alles gelöst ist, wird von geringen Verunreinigungen abfiltriert, das Filtrat auf 21 eingeengt und zur Kristallisation gebracht. Das erhaltene wasserlösliche Salz enthält nach dem Trocknen bei ioo ° noch 13 Moleküle Kristallwasser. Es entspricht der Formel Na4 Mg. Als (O H) (C204) $ # 13 H2 O und stellt wahrscheinlich eine Molekülverbindung aus 2 Molekülen Natriumoxalat, 2 Molekülen Magnesiumoxalat und i Molekül basischem Aluminiumoxalat der Formel Als (O H) (C2 04) 4 dar. Die Ausbeute beträgt 1,6 kg.

Analyse berechnet für gefunden

Na., Mg, A13 (O H) (C2 04)s - t 3 H2 O

Na 7,83 °/o. 8,04 °/o

Mg 6,890/, 6,64 °/o

A1 4,14% 4,I9 °/o

C204 59,99 °/o 59,70()/o

Beispiel 3 In eine Lösung von 90o Gewichtsteilen Weinsäure in 6 ooo Gewichtsteilen Wasser werden die 328 Gewichtsteilen Na20 # A120, entsprechende Menge Natriumaluminatlösung, 1o6 Gewichtsteile wasserfreie Soda (gelöst)und 414 Gewichtsteile Pottasche unter gutem Rühren und Erwärmen eingetragen. Unter Kohlensäureentwicklung bildet sich eine fast klare Lösung, die filtriert und auf dem Wasserbad zur Trockne eingedampft wird. Es hinterbleiben 1500 Gewichtsteile eines sehr leicht wasserlöslichen Salzes, dessen Analyse die Formel wahrscheinlich macht.

Analyse berechnet für gefunden

(C, H_ 0j, Na, K3 A]., # 9 H_, 0

C 17,120/, 17J201,

H 2,860/(, 2,22 0'0

Na 8,1g 0/0 8,6911 K 13,97% 13,96 010

Al 6,42% 5,92%

Beispiel 4 In eine zum Sieden erhitzte Lösung von 54o Gewichtsteilen Milchsäure in 6 ooo Gewichtsteilen Wasser wird die 226 Gewichtsteilen 2 Na, 0 # A1203 entsprechende Menge Natriumaluminatlösung eingetragen. Die von geringen Mengen Unlöslichem abfiltrierte Lösung ergibt beim Abdunsten 6oo Gewichtsteile eines weißen, wasserlöslichen Pulvers. Seine Zusammensetzung entspricht der Formel (C'311403)2 Na2AI # (C311503) ' 2 H30.

Analyse berechnet für gefunden

obige Formel

C 28,91% 29,05 %

H 4,54()/o 4,46()/o

Na 12,28 0/0 12,25 %

Al 7,21 0/ 0 7,0501o

Als Konstitutionsformel wäre folgende denkbar die dadurch besonders wahrscheinlich wird, daß die wäßrige Lösung der Verbindung gegen Lackmus deutlich sauer reagiert.
Beispiel 5 In eine siedende Lösung von goo Gewichtsteilen Weinsäure in 6ooo Gewichtsteilen Wasser werden die 294 Gewichtsteilen Na20 . A1203 entsprechende Menge Natriumaluminatlösung, 1g1 Gewichtsteile calcinierte Soda (in Wasser gelöst) und 134 Gewichtsteile Calciumoxyd eingetragen. Die fast klare Lösung wird filtriert und auf dem Wasserbad zur Trockne verdampft. Es hinterbleiben 135o Gewichtsteile eines in kaltem Wasser schwer löslichen weißen Pulvers. Die Analyse ergibt die Formel (C411>06)4 (C4H.Os) NasCa2A13 (O11)3 # 7 H20.

Analyse berechnet für gefunden

obige Formel

C 19,85% 19,6o 0/0

H 2,56% 2,880/0

Na 11,4o % 11,080/,

Ca 6,610/0 6,430/0

Al 6,88% 6,72 0/0

Als Konstitutionsformel ist wahrscheinlich folgende anzunehmen Beispiel 6 In eine siedende Lösung von 3,78 kg kristallisierter Oxalsäure in 1o 1 Wasser werden 1,15 kg Kaliumaluminat (mit 23,5 % A1 und 36,5 0/0 K) und 1,35 kg wasserfreie Pottasche eingetragen. Die filtrierte, klare Lösung wird auf etwa 2,5 1 eingeengt. Beim Erkalten kristallisieren etwa 2 kg der Verbindung K,Alz (C204)6 # 4 H20 aus. Weitere etwa 1,5 kg derselben Verbindung können durch Fällung der Mutterlauge mit Methanol gewonnen werden. Die Verbindung stellt wahrscheinlich das Kaliumsalz einer komplexen Aluminiumoxalsäure dar, von der in Beispiel = das entsprechende Natriumsalz beschrieben wurde.

Analyse berechnet für gefunden

K, A1_ (C, 0"r, # 4 Hz O

K 26,4004 26,41 0/0

A1 6,o90/, 6,2o0/0

C2 04 5951 °/o 6o,04 0/0

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von komplexen Aluminiumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf wäßrige Lösungen von Oxalsäure, Malonsäure oder aliphatischen Oxysäuren, mit Ausnahme der Glukonsäure, Alkalialuminate für sich oder zusammen mit Alkali- bzw. Magnesiumcarbonaten oder -oxyden und, soweit die angewendeten Säuren komplexe Erdalkaliverbindungen zu bilden vermögen, auch zusammen mit Erdalkalicarbonaten oder -oxyden einwirken läßt.