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Herstellung von Alkaliorthovanadaten Für manche Zwecke werden Alkaliorthovanadate
bzw. Lösungen benötigt, deren Alkali- und Vanadingehalt in einem bestimmten, genau
einzuhaltenden Verhältnis stehen.
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Die Herstellung von genau molar zusammengesetzten Orthovanadaten,
z. B. von Trinatriumorthovanadat, in dem auf je 3 Mol Na, O genau r Mol VQ 0s vorhanden
ist, durch Kristallisationsprozesse bereitet Schwierigkeiten, weil die Zusammensetzung
des Salzes von Kristallisation zu Kristallisation infolge Abspaltung von gelöst
bleibenden alkaliärmeren Vanadaten sich ändert. Selbst wenn man Salze, die Alkali-
und Vanadinsäure in annähernd richtigem Verhältnis enthalten, erhalten hat, können
auch diese nicht ohne weiteres gebraucht werden, da der Kristallwassergehalt nicht
stets der gleiche ist. Man kann also zur Herstellung von Lösungen, welche ganz bestimmte
Mengen des Alkaliorthovanadates und ganz bestimmte Verhältnisse von Alkali zu Vanadinsäure
aufweisen müssen, wie sie z. B. für diagnostische Zwecke und manche technische Zwecke
erforderlich sind, nicht so vorgehen, daß man die berechnete Menge des Salzes einfach
abwiegt und auflöst; es bedarf vielmehr einer . jeweiligen genauen quantitativen
Bestimmung. Auch die Herstellung von Orthovanadaten durch Auflösen von Vanadinsäure
in äquivalenten Mengen von Alkalioxyd (-hydrat, -carbonat, -bicarbonat) in der Kochhitze
ist mit Nachteilen verbunden. Bei Verwendung gefällter Vanadinsäure, die nur schwer
frei vom Fällungsmittel zu erhalten ist, läuft man Gefahr, das Endprodukt zu verunreinigen.
Durch Schmelzen und Zersetzen von Ammoniumvanadat gewonnene Vanadinsäure ist nur
sehr langsam löslich und enthält zudem oft niedrigere Oxyde des Vanadins, die unlöslich
sind oder erst nach Oxydation mit Salpeter,- Natriumsuperoxyd, Wasserstoffsuperoxyd
und dergleichen Mitteln löslich werden, wobei leicht gelb gefärbte Vanadate entstehen,
die nur durch längeres Kochen wieder abgebaut werden können.
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Nach vorliegender Erfindung erhält man Alkaliorthovanadate, die höchste
Reinheit aufweisen und deren Zusammensetzung in genau bestimmten Molverhältnissen
regelbar ist, indem man Ammoniummetavanadat mit Alkalioxyd enthaltenden oder liefernden
Stoffen, wie NaOH, NaE C 0E, Na H C 0s bei höheren Temperaturen im Schmelzfluß oder
in wäßriger Lösung behandelt.
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Das Ammoniummetavanadat N H4 V 03 ist in stets gleichbleibender
Zusammensetzung in größter Reinheit zu erhalten, indem man z. B.
Alkalivanadatlösung
mit Am.moniumchlorid sättigt. Hierbei scheidet sich das Ammoniumvanadat in kristallinischer
Form ab.
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In Ausübung der Erfindung wird. derart verfahren, daß man das Ammoniummeta-@#anadat
mit der berechneten Menge von schmelzendem oder gelöstem Alkali in der Hitze in
Reaktion bringt, z. B. derart, daß das Ammoniummetavanadat in die Schmelze oder
Lösung des Alkalis eingetragen, und das Anunoniak bei höherer Temperatur' ausgetrieben
wird. Hierbei erhält man ohne weiteres das gewünschte Alkaliorthovanadat in reiner
Form. Beim Eintragen von Ammoniummetavanadat in geschmolzene Alkalien wird zweckmäßig
der Schmelze noch ein oxydierendes Mittel, z. B. Ammonnitrat oder Natriumsuperoxyd,
zugesetzt, um de Bildung niedriger Vanadinoxyde zu vermeiden.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Ammoniummetavanadat als Ausgangsstoff
für die Herstellung von Alkali- und anderen Metavanadaten zu verwenden. Die. Übertragung
dieses Vorschlags auf die Herstellung von Orthovanadaten war keineswegs naheliegend.
Die Orthovanadate sind. bekanntlich recht unbeständig und verwandeln sich leicht
unter Abgabe von Alkali in die beständigeren Metavanadate. Es war deshalb zu erwarten,
daß man bei Umsetzung von Ammoniummetavanadat selbst mit zur Herstellung von Alkaliorthovanadat
geeigneten Mengen an Alkalioxyd oder solches liefernden Verbindungen als Endprodukt
Metavanadate oder bestenfalls ein Gemisch vonMeta- und Orthovanadaten, keinesfalls
jedoch reines Orthovanadat erhalten würde. Wider Erwarten wurde gefunden, daß man
unter Anwendung von Ammoniummetavanadat, berechneten Mengen Alkalioxyd und geeigneten
Konzentrationen und bei vollständiger Austreibung des Ammoniaks Alkaliorthovanadate
in außerordentlicher Reinheit erhalten kann. Beispiele i. 266 g Soda (chemisch rein)
werden in der Hitze in 11 Wasser aufgelöst. In die heiße Lösung werden 196
gAmmoniummetavanadat eingetragen. Nach Abfiltrieren unlöslicher Teile wird die Flüssigkeit
so lange gekocht, bis das gebildete Ammoniumcarbonat vollständig verflüchtigt ist.
Die erhaltene Natriumorthovanadätlösung kann als solche verwendet, z. B. auf ein
gewünschtes Volumen eingestellt werden oder durch Eindampfen in festes reines N
atriumvanadat übergeführt werden.
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2. 400 g reines Ätznatron werden in i 1 Wasser gelöst und
392 g Ammoniummetavanadat zu der heißen Lösung gegeben. Das in Strömen entweichende
Ammoniak kann durch kurzes Kochen vollständig ausgetrieben werden. Durch Eindampfen
der Lösung erhält man Natriumorthovanadat in fester reiner Form.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Salze zeichnen sich nicht nur durch
große Reinheit, sondern vor allem auch durch konstante äquimolekulare Zusammensetzung
aus. Die Salze eignen sich infolgedessen vorzüglich zur Herstellung von Lösungen,
welche Alkalioxyd und Vanadinoxyd in ganz bestimmten konstanten Verhältnissen enthalten
müssen, wie sie insbesondere für diagnostische Zwecke erforderlich sind. Zur Herstellung
derartiger Lösungen kann man sowohl das feste Salz, wie auch die bei Durchführung
des Verfahrens in wäßriger Phase anfallende konzentrierte Salzlösung verwenden.