DE574721C - Herstellung engporiger aktiver Kieselsaeure - Google Patents

Description

• Herstellung engporiger aktiver Kieselsäure Die Gewinnung engporiger Kieselsäüregele, die u. a. wegen ihres auch bei geringen Partialdrucken hohen Adsorptionsvermögens für Gase und Dämpfe in der Technik eine außerordentlich hohe Bedeutung erlangt haben, ist bei allen bekannten Verfahren mehr oder weniger dem Zufall überlassen, da man die Bedingungen, unter denen ausschließlich enge Poren entstehen, nicht kannte.
• Es wurde nun gefunden, daß man zu engporigen Gelen mit wertvollen Eigenschaften gelangen kann, wenn man zielbewußt einer auf beliebige Weise, zweckmäßig auf dem Wege über das Sol erzeugten Kieselsäuregallerte vor oder während der Trocknung, jedoch vor beendeter Schrumpfung, durch Zugabe eines oder mehrerer Elektrolyte eine Wasserstoffionenkonzentration erteilt; die zwischen pH-a bis 6 liegt. Dies kann man z. B. dadurch erzielen, daß man den Waschprozeß unter geeigneter Einstellung des Waschwassers so leitet. daß die Wasserstoffionenkonzentration der Gallerte innerhalb der genannten Grenzen zu liegen kommt.
• Es ist belanglos, aus welchen Ausgangsinaterialien die Gallerte erzeugt wird, und es kommen hierfür alle möglichen Stoffe, wie feste, lösliche und unlösliche Silikate, Zeolithe, Schlacken, Silikatlösungen, Siliciunitetrachlorid. Siliciunifluorid us;v., in Frage, wobei als Zersetzungsmittel außer Säuren u. a. Lösungen von Metallsalzen u. d-1. benutzt werden können, die zu inetalloYyd- bzw. inetallhvdroxydhaltigen Adsorbenzien führen. Bei der zu verarbeitenden Gallerte ist jedoch bei ihrer Herstellung ein zu großer Überschuß an Säure bzw. an Alkali möglichst zu vermeiden, weil die aus solchen Gallerten fertiggestellten aktiven Massen eine geringere Festigkeit besitzen. Es hat sich als besonders zweckmäßig eine solche Gallerte erwiesen, die auf dem -Weg über ein neutrales oder nahezu neutrales, zweckmäßig schwach saures Sol erzeugt wurde, das im Liter mindestens 5o g, besser aber r:2o g und mehr Kieselsäure enthält. Salze, die die Gallerte zufolge ihrer Herstellung enthält, werden zweckmäßig durch Auswaschen entfernt. Die-Zuführung des Elektrolyten zur Erzielung des beanspruchten H#-Ionengehaltes erfolgt am besten durch den Waschprozeß selbst. Hierbei ist dann das Waschwasser entsprechend dem in der Gallerte zufolge ihrer Herstellung vorhandenen Gehalt an Alkali oder Säure derart einzustellen, d.li. Säure oder Alkali oder Salze anzusetzen, daß. in der gewaschenen Gallerte vor beendeter Schrumpfung ein pH zwischen ? und 6 vorhanden ist. Ulan kann so verfahren, daß man dem in einem größeren Vorratsgefäß befindlichen Wasser durch Zusätze ein entsprechendes pEi erteilt und niit diesem Wasser den Waschpro7eß durchführt, oder claß man fließendem Wasser fortgesetzt oder Stufenweise die Zusatzstoffe beimischt. 1-Tan kann ferner. falls die Gallerte stark sauer ist, zunächst mit alkalischem Wasser waschen, um eine raschere Entfernung der Hauptsäuremenge zu erzielen, und dann das Waschen mit destilliertem oder einem Wasser von gleichem oder kleinerem pH fortsetzen. Als Waschlvasser kann hierbei auch unter Umständen, d. h. je nach dem vorhandenen Elektrolytgehalt der Gallerte, ein Wasser ohne Zusätze, wie z. B. destilliertes Wasser, Kondenswasser usw., verwendet werden. Praktisch wird destilliertes Wasser wegen seines Preises kaum in Frage kommen; man wird am besten Kondenswasser, falls solches zur Verfügung steht, oder Leitungswasser nach entsprechender Einstellung mit Elektrolyten verwenden.
• Hält man die beanspruchten Grenzen der H#-Tonenkonzentration nicht ein, so gelangt man entweder zu weitporigen Gelen, die für gewisse Zwecke Verwendung finden können, oder überhaupt zu unbrauchbaren Produkten.
• Die Trocknungstemperatur kann beliebig hoch oder niedrig gewählt werden. Zweckmäßig verwendet man aber Temperaturen oberhalb i 2o ". Die Trocknung kann auch in mehreren Stufen erfolgen und besteht dann zweckmäßig in einer Vortrocknung bei Temperaturen unterhalb 400°, z. B. 75 bis 2oo', und in einer Nachtrocknung bei höheren Temperaturen: Die Trocknung kann an der Luft, im heißen Gas- oder Luftstrom, im Vakuum, aber auch direkt unter unmittelbarer Verwendung von Verbrennungsgasen im Kanal- oder Drehofen durchgeführt werden. Eine völlige oder teilweise, auch unter Druck durchführbare Reinigung der Gallerte kann vor oder nach der Trocknung oder Vortrocknung bzw. zwischen einzelnen Trocknungsstufen erfolgen, worauf sich gegebenenfalls. zweckmäßig nach einer Behandlung mit Wasserdampf, eine weitere Reinigung anschließt. Dem Trocknen kann ferner eine Formung der völlig oder teilweise gereinigten Gallerte bzw. der Niederschläge, zweckmäßig bei einem 1 `' assergehalt von 9o"/", vorausgehen.
• I3eisl)ic1 Zit einer Mischung von 51 kg konzentrierter Scbivefels@iure. 46 kg Eis und (io 1 t%% asser lälit man unter gutem Rühren ;;o 1 \atronwasserglas voni spezifischen t Gewicht 1,1(i4 laufen. Hierauf wird das Sol unter Rühren erhitzt. Bei 6o bis 1)o° erfolgt die Koagulation des Sols zu einer homogenen Gallerte, die ain besten nach einigen Stunden Stehens in Stücke zerbrochen ttnd dann gewaschen wird, bis nahezu alle salzigen Verunreinigungen aus dem Hydrogel entfernt sind und die Gallerte sich mit Bromkresolgrün gelb oder blaugrün, mit Kresolrot gelb färbt. Hierbei verwendet man am besten ein solches Waschwasser, das nach Zusatz von Salzsäure mit Bromkresolgrün gelb oder blaugrün reagiert, dessen pH also etwa den Wert 3 besitzt. Hierauf erfolgt eine Trocknung im heißen Luftstrom bei r5o bis 2oo°, der sich gegebenenfalls eine Erhitzung auf höhere Temperaturen anschließt. ioo ccm eines so erhaltenen engporigen Gels wiegen bei einer Korngröße von 2 bis 4-mm etwa 6o bis 7o g und adsorbieren bei 18° aus Wasserstoff, der iVolumprozent Benzoldampf enthält, et-,va 14 g Benzol (- etwa 2o Gewichtsprozent des Gels). Aus einem mit Benzoldampf bei 18° gesättigten oder nahezu gesättigten Wasserstoffstrom werden etwa 21 g 'Benzol aufgenommen (^ etwa 3o Gewichtsprozent des Gels), wohingegen iooccm eines sehr weitporigen Gels bei einer Korngröße von 2 bis 4 mm etwa 35 bis 45 g wiegen und bei 18° aus Wasserstoff, der i Volumprozent Benzoldampf enthält, nur etwa 2. bis 4 g Benzol (=- etwa 5 bis 8 Gewichtsprozent des Gels) adsorbieren, aus einem bei 18° gesättigten oder nahezu gesättigten Wasserstoffstrom aber etwa 32 g Benzol aufnehmen (- etwa 83 Gewichtsprozent des Gels).

Claims (3)

1:'nuLrtrnHSmuücaL: r. Verfahren zur Herstellung engporiger aktiver Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man eine auf beliebige Weise, zweckmäßig auf dem Wege über das Sol erzeugte Kieselsäuregallerte durch Trocknen bei einem pH zum Schrumpfen bringt, das zwischen 2 urid 6 liegt und der Gallerte vor oder während der Trocktiung, jedoch vor beendeter Schrumpfung erteilt ist.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man durch geeignete Linstellung des Waschwassers der Gallerte ein pH innerhalb der angegebenen Grenzen erteilt.

3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gallerte weitgehend von den bei ihrer Herstellung entstandenen Salzen befreit wird. .a.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine liieselsäuregallerte verwendet, die auf dem Weg über ein neutrales oder nahezu neutrales, zweckmäßig schwach saures Sol erzeugt wurde, das im Liter mindestens 5o g Kieselsäure enthält.