DE721140C

DE721140C - Verfahren zur Verminderung der Loeslichkeit von Zinkgelben

Info

Publication number: DE721140C
Application number: DEK153657D
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Heintz; Dr Eberhard Keidel
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1939-03-02
Filing date: 1939-03-02
Publication date: 1942-05-26

Description

Verfahren zur Vernunderung der Löslichkeit von Zinkgelben Ein Nachteil der handelsüblichen Zinkgelbe besteht darin, daß sie merklich wasserlöslich .sind. In Wasser aufgeschlämmt, ergeben sie mehr oder weniger stark gelb gefärbte Lösungen. Es besteht daher ein Bedürfnis, die Zinkgelbe in dieser Hinsicht zu verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß die schwer löslichen Phosphate der Ortho-, Pyro- oder Metaphesphorsäure des Bariums, Bleies, Strontiums und Calciums,wenn sie den Zinkgelben einverleibt werden, deren Wasserlöslichkeit weitgehend herabsetzen und gegebenenfalls derart vermindern, daß die wässerige Phase von Aufschlämmungen der Fertigprodukte nahezu oder ganz ungefärbt ist.
Der Grad der Löslichkeitsverminderung des Zinkgelbes ist dabei von der Art der Base und der Art der mit ihr jeweils verbundenen Phosphorsäure sowie von der Bemessung der Mengen der einzuverleibenden Phosphate abhängig, wobei sich durch Vorversuche ohne Schwierigkeiten feststellen läßt, wie hoch der Wirkungsgrad im Einzelfall ist.
Eine verminderte Löslichkeit der Zinkgelbe durch Einverleiben von Phosphaten bis zur praktischen Unlöslichkeit kann sowohl auf nassem als auch erforderlichenfalls auf trokkenem Wege Herreicht werden.
Bei Anwendung des nassen Weges ist es am zweckmäßigsten und vorteilhaftesten, wenn man unter Rühren in die Suspension von Zinkgelb die beiden Lösungen, nämlich einerseits die Phosphatlösung, z. B. Tri-, Di- oder Mononatriumphosphatlösung bzw. eine Pyro-oder Metaphosphatlösung, und andererseits die Metallsalzlösung gleichzeitig ,einlaufen läßt. Man kann aber auch derart verfahren, daß man in die Suspension des Zinkgelbes zuerst die Phosphatlösung und dann die Metallsalzlösung einführt oder umgekehrt. Weiterhin kann man zuerst das lösliche Metallsalz mit dem Phosphat in wässeriger Lösung umsetzen und dann das Zinkgelb einrühren. Schließlich kann man auch das für sich ausgefällte Phosphat, gegebenenfalls nachvorheriger Abtrennung von der Mutterlauge, mit der Suspension des Zinkgelbs vereinigen usw. In jedem Fall kann man jeweils die Art der Ausfällung nach Maßgabe der besten Wirkungen auswählen.
Es hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, daß schon ein trockenes Vermischen der ausgefällten, schwer löslichen Phosphate mit den Zinkgelben zu dem Effekt führt, die zu große Löslichkeit des Zinkgelbes weitgehend zu vermindern. Hierfür eignen sich insbesondere die Metallphosphatverbindungen, die auch bei der Ausfällung jeweils die besten Ergebnisse zeigen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, ein nicht gealtertes, vorsichtig getrocknetes Phosphat zu verwenden, da andernfalls die Wirkung ungenügend sein kann.
Im vorstehenden ist bereits gesagt worden, daß der zu erzielende Grad der Löslichkeitsverminderung durch die Art der verwendeten Base, aber auch im Zusammenhang mit der Art der verwendeten Phosphorsäurekomponente und der Menge der einverleibten Phosphate und der Herstellungsart bis zu einem gewissen Grad beeinflußt wird.
Beispielsweise werden bei Bariumphosphaten besonders gute Wirkungen bei Einverleibung von Ortho- und Pyrophosphaten erzielt, aber auch durch Meterphosphat wird die Löslichkeit des Zinkgelbs nahezu ebenso stark herabgesetzt. Auch trocken hergestellte Kombinationen von Ortho- oder Pyro- oder Metanatriumphosphat mit Zinkgelb ergeben sehr gute Wirkungen. Sehr günstig verhalten sich auch die Bleiphosphate in jeder Form. Von Strontiumphosphaten ist insbesondere das Pyrophosphat zu empfehlen, das sich wie die entsprechende Bariumverbindung verhält. Gute Wirkungen werden auch mit Meter- und Orthophosphat .erreicht. Bei Calciumphosphaten werden mit den Pyro- und Meterphosphaten starke Löslichkeitsverminderungen des Zinkgelbes herbeigeführt. Bei Verwendung von Mono- oder Diorthophosphaten werden zuweilen durch einen Zusatz von Alkali, z. B. in Form von Soda, bessere Wirkungen erzielt.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Verminderung der Löslichkeit des Zinkgelbes Bariumwolframat zu verwenden. Wolframate besitzen jedoch einen so hohen Eigenwert, daß es wünschenswert ist, an ihrer Stelle andere Verbindungen zu benutzen. Weiterhin ist zu bemerken, daß nicht alle schwer löslichen Metallphosphate brauchbar sind, um eine weitgehende bis praktisch vollständige Sch-,verlöslichkeit des Zinkgelbes herbeizuführen. So werden z. B. mit Magnesium- und Aluminiumphosphaten praktisch keine Wirkungen erzielt.
Die nach vorliegendem Verfahren behandelten Zinkgelbe können für sich als Farbpigment benutzt werden und zeigen im Farbton kaum einen Unterschied gegenüber den unbehandelten Zinkgelben. Die mit Bleiphosphaten erzeugten Produkte weisen einen etwas tieferen, kräftigeren gelben Farbton auf. Die neuen Produkte können ferner mit den hierfür üblichen Verschnittmitteln versetzt werden.
Die Verfahrensprodukte sind weich bzw. zerfallen sehr leicht beim Zerkleinern und können deshalb schon durch leichtes Vermahlen in ein genügend feines Farbpulver übergeführt werden, wobei ihre Schwerlöslichkeit vollkommen erhalten bleibt. In Fällen, in denen .eine etwas höhere mechanische Beanspruchung erfolgt, z. B. bei der Herstellung von Misch- und Substratfarben, wie u. a. von Grün, durch Ausmischen von Gelb mit Blau und Schwerspat, empfiehlt es sich, die gleichzeitig am schwersten löslichen und mechanisch stabilsten Produkte zu verwenden, da scharfkantige, harte Substrate, wie Schwerspat u. dgl., besonders hohe Ansprüche an die Stabilität der Zinkgelbe stellen. Die Stabilität kann erforderlichenfalls durch Steigerung der Menge der bei der Herstellung der Produkte verwendeten Phosphate günstig beeinflußt werden, so daß man in der Lage ist, vorzugsweise die jeweils schwer löslichen und mechanisch stabilsten, insbesondere mit Bariumphosphaten hergestellten Zinkgelbe für die Verwendung zur Erzeugung von derartigen Mischprodukten zu benutzen. Die schwer löslichen Zinkgelbe haben ferner noch die vorteilhafte Eigenschaft, wesentlich widerstandsfähiger gegen Erhitzen zu sein als die unbehandelten Zinkgelbe.
In folgendem werden ,einige Beispiele angeführt, die,es jedem ermöglichen, auf Grund der angegebenen Regeln schwer lösliche Zinkgelbe herzustellen: i. In eine Suspension von 5o kg Zinkgelb in ioool Wasser l.äßt man während ungefähr 5 Minuten 3o kg Bariumchlorid, gelöst in Zoo 1 Wasser, und 31,2 kg Trinatriumphosphat, gelöst in Zoo 1 Wasser, mit gleicher GeschwindigkeitunterRühreneinfließen. Man rührt sodann noch 15 Minuten weiter, wäscht das Produkt mit Wasser aus und trocknet es wie bei Zinkgelb üblich. Man erhält ein hochbeständiges, für die Herstellung von Grünmischungen geeignetes Zinkgelb. Das behandelte Zinkgelb wurde ferner i Stunde auf etwa 2oo° erhitzt, ohne daß es den Farbton wesentlich änderte. Das nicht behandelte Zinkgelb zeigte im Vergleich hierzu, unter den gleichen - Bedingungen erhitzt, einen sch'mutzigbraunen Farbton.
2. In eine Suspension von 5o kg Zinkgelb in ioool Wasser läßt man unter Rühren eine Lösung von 30 kg Bariumchlorid in 2001 Wasser sowie eine Lösung, ,enthaltend 29,4kg Dinatriumphosphat und 4,35 kg Soda, in Zoo 1 Wasser während etwa 30 Minuten einfließen. Man setzt das Rühren noch 15 Minuten fort und behandelt das Produkt weiter wie in Beispiel i. Man erhält ebenfalls ein für Grünmischungen geeignetes Zinkgelb.
3. In eine Suspension von 5o kg Zinkgelb in i ooo 1 Wasser läßt man innerhalb i o Minuten unter Rühren 12,5 kg Bariumchlorid, gelöst in Zoo 1 Wasser, sowie i 2, i 5 kg Dinatriumphosphat, ebenfalls gelöst in Zoo 1 Wasser, @einfließen. Man rührt noch 15 - Minuten, wäsc'h't und trocknet das Produkt wie in Beispiel i.
4. In eine Suspension von 5o kg Zinkgelb in ioool Wasser läßt man unter Rühren 16,6kg Bleinitrat, gelöst in 4001 Wasser, und io,2 kg Natriummetaphosphat, ebenfalls gelöst in 4001 Wasser, während etwa io Minuten einfließen. -Man rührt noch 15 Minuten und wäscht und trocknet das Produkt wie in Beispiel i.
5. In eine Suspension von 5o leg Zinkgelb in ioool Wasser läßt man unter Rühren i 6, 6 kg Bleinitrat, gelöst in 2001 Wasser, und i3,okg Trinatriumphosphat, gelöst in 2001 Wasser, während etwa io Minuten einfließen. Man rührt noch ungefähr 15 Minuten und wäscht und trocknet das Produkt wie in Beispiel i.
6. In eine Suspension von 5o kg Zinkgelb in 8oo1 Wasser gibt man eine Lösung von 13,7 kg Strontiumchlorid, gelöst in Zoo 1 Wasser, hinzu und läßt sofort unter Rühren i 1,4 kg Natriumpyrophosphat (Na4P20z # io H20;), gelöst in 4001 Wasser, während etwa 5 Minuten .einfließen. Man setzt das Rühren noch 15 Minuten fort, wäscht und trocknet das Produkt, wie in Beispiel i angegeben.
7. Zu -einer Suspension von 5o kg Zinkgelb in 8ool Wasser gibt man eine Lösung von 5,7 kg Calciumchlorid, gelöst in Zoo 1 Wasser, hinzu und läßt sofort unter Rühren 11,4 kg Natriumpyrophosphat, gelöst in 4001 Wasser, während etwa i o Minuten einfließen. Man rührt noch 15 Minuten, wäscht und trocknet das Produkt, wie in Beispiel i angegeben.
B. Zu einer Lösung von 13 kg Trinatriurnphosphat in Soo 1 Wasser werden innerhalb von i o Minuten i 2, 5 kg Bariumchlorid, gelöst in 2001 Wasser, unter Rühren zugesetzt. Alsdann gibt man eine Aufschlämmung von 5okg Zinkgelb in 5ool Wasser hinzu und rührt noch 30 Minuten. Man wäscht und trocknet das Produkt, wie in Beispiel i angegeben.
9. Zu einer Lösung von 15,6 kg Mononatriumphosphat in 5001 'Wasser gibt man unter Rühren innerhalb von io Minuten 12,5 kg Bariumchlorid, gelöst in 2001 Wasser, hinzu. Man läßt eine Aufschlämmung von 5o kg Zinkgelb in 5001 Wasserunter Rühren einfließen und setzt das Rühren noch etwa 30 Minuten fort. Man wäscht und trocknet das Produkt wie nach Beispiel i.
i o. i o kg eines :frisch gefällten, ausgewaschenen und bei etwa. 5o° getrockneten Tribariumphosphates werden mit i o kg eines handelsüblichen Zinkgelbs in trockenem Zustand innig vermischt.

Wie bereits im vorstehenden erläutert wurde, sind nicht alle Phosphate geeignet, eine weitgehende Löslichkeitsverminderung herbeizuführen. Die folgenden Vergleichsversuche zeigen, daß hier recht erhebliche Unterschiede bestehen: Die Löslichkeit der Produkte wurde in der Weise ermittelt, daß i Teil Substanz mit io Teilen Wasser 3 Stunden lang gerührt wurde. Alsdann wurde abfiltriert. i oo ccm der Lösung wurden in .einer Platinschale eingedampft und der Rückstand i Stunde bei i i o° getrocknet.

Rückstand

Ausgangsprodukt im Liter

Zinkgelb ........ » ............ 2,0

- + Magnesiumphosphat . . 314

- + Aluminiumphosphat. . 1,z7

- -j- Bariumphosphat nach

Beispiel e . . . . . . . . . . 0,17

- -f- Bariumphosphat nach

Beispiel 1o ......... 0,17

Die Herstellung der zweiten und dritten Probe unter Verwendung von Magnesium- bzw. Aluminiumphosphat wurde wie folgt vorgenommen.: Zu einer Suspension von- 5o kg Zinkgelb in ioool Wasser wurden unter Rühren 24,8 kg Magnesiumsulfat, .gelöst in Zoo 1 Wasser, und 26 kg Trinatriumphosphat, gelöst in 200 1 Wasser, gegeben. Nacheiner weiteren Rührdauer von etwa 1/4 Stunde wurde das Produkt gewaschen und getrocknet.

Zu einet Suspension. von 5o kg Zinkgelb in i ooo 1 Wasser wurde unter Rühren eine Lösung von 22,8 kg Aluminiumsulfat in 4001 Wasser und eine solche von 26 kg Trinatriumphosphat in 4001 Wasser gegeben. Nacheiner weiteren Rührdauer von etwa 1/4 Stunde wurde das Produkt gewaschen und getrocknet. Auch hinsichtlich der Entfärbungswirkung zeigen die einzelnen Phosphate ein sehr unterschiedliches Verhalten, wie aus folgenden Versuchen hervorgeht: Ausgangsprodukt Färbung der Lösung Zinkgelb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . stark gelb gefärbt - -I- Magnesiumphosphat . . . . . . . . . . . . - - -- -f- Aluminiumphosphat. . . . . . . . . . . . sehr - - -- + Bariumphosphat nach Beispiel 2 . . farblos - -f- Bleiphosphat nach Beispiel q.. . .
- -f- Bariumphosphat nach Beispiel zo wenig gelbstichig

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verminderung der Löslichkeit von Zinkgelben, dadurch gekenn-Je 3 g der gesiebten Substanz wurden in eine Flasche mit 5o ccm Inhalt gegeben, dieselbe mit Wasser aufgefüllt und umgeschüttelt. zeichnet, daB man ihnen Ortho-, Pyro-oder Mexaphosphate des Bariums, Bleies, Strontiums oder Calciumseinverleibt.