DE731899C

DE731899C - Herstellung eines hochdispersen Kaliumeisenchromatpigmentes

Info

Publication number: DE731899C
Application number: DEI61353A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Mueller; Dr-Ing Leonhard Spies
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-05-17
Filing date: 1938-05-17
Publication date: 1943-02-17
Also published as: BE433891A; NL49263C; FR852824A

Description

Herstellung eines hochdispersen Kaliumeisenchroma.tpigmentes Nach einem bekannten Vorschlag wird ein für den Anstrich von Metallkonstruktionen verwendbares, in geringem Maße lösliches, hochdispers,es Pigment mit passivierenden Eigenschaften erhalten, wenn man leicht lösliches, komplexes Kaliumeisenchramat in Gegenwart :etwa der doppelten G:m-"iclitsmenge Wasser im Autoklaven ;auf etwa zoo° erhitzt. Das von der Flüssigkeit getrennte und getrocknete komplexe Chromat schickt, als Anstrichmittel verwandt, in Berührung mit Wasser eine gewisse Menge "von Cr0,1-Ionen in Lösung, die dann eine weitgehende, schwer aufhebhare P,assivierung und im Zusammenhang damit eine Potentialveredelimlg der Oberfläche des angestrichenem. Metalls bewirken.
Das beschriebene Verfahren. hat sich jedoch insofern ass umständlich erwiesen, als zunächst das wasserlösliche Kaliumeisench@romat hergestellt und dieses dann der schwer zu überwachenden Autoklavenbehandlung bei erhöhter Temperatur unterworfen werden muß.
Es bestand deshalb ein Bedürfnis, auf @einfacherem Wege zu,einem Kaliumeisencbromat mit Pigmenteigenschaften zu ;gelangen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein vercinfachtes Verfahren zur Herstellung eines komplexen Kaliumeisenchromats mit Pigmenteigenschaften, und zwar durch Elektrolyse einer angesäuerten wäßrigen Kaliumsalzlösung ohne Zufuhr vorn Wärme unter Verwendung einer Anode aus :einer hochprozentigen @:Eisen-Chrom-Legierung.
Erfindungsgemäß wird die Elektrolyse in einem aus einer Kaliumsalzlösung beliebiger Kornzentratiom bestehenden Elektrolyten, dessen pH-Wert während des Stromdurchganges dauernd zwischen 2 und 6, vorzugsweise zwischen : -und 4., gehalten wird, durchgeführt. Als Anode kommt eine Ferro-Chroin-Legierung mit zweckmäßig mindestens 5oojo Chromgehalt zur Anwendung, während die Kathode aus einem beliebigen Metall best:eh-zti kann. Als Elektrolyt kann jede beliebic Kaliumsalzlösung, beispielsweise .eine Kaliumbichromat- oder Kahumchloridlösung, dienen-Der pH-Wert des Elektrolyten wird unter ständigem Rühren durch Zusatz von Kalilauge zwecks Abstumpfun,g der während der Elektrolyse entstehenden Säure in dem angegebenen Bereich gehalten.
Der während der Elektrolyse anoidisch gebildete, am Boden :des Gefäßes sich absetzende und aus haliumeisenchromat der Zusammensetzung ' i i K2 O 8 Fe. 03 3 Cr. O;" a 8 Cr 03 i 8 H. 0 bestehende Schlamm wird von Zeit zu Zeit aus der Zelle entfernt und anschließend mit Wasser ausgewaschen. Das Waschwasser kann gegebenenfalls zum Auffüllen der entweder durch teilweise Verflüchtigung oder durch Haftenbleiben am Anodenschlamm in ihrem Volumen verminderten Elektrolytlösung Verwendung finden.
Das getrocknete ockerbraune Kaliumeisenchromat erweist sich als ein hochwertiges Pigment. Etwa 8o Gewichtsprozent des Erzeugnisses weisen ohne besondere Vermahlung eine Korngröße von unter 5,a auf. Die hohe Dispersität des nach dem neuen Verfahren hergestellten Kaliumelsenchromäts bringt :eine hohe Ergiebigkeit beim Anstrich mit sich.
Beispielsweise kann mit einer streichfertigen, i kg Kaliumeisenchromat enthaltenden Leinöl--Firnis-Mischung eine Fläche von i0,8 m° gestrichen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Anstrich im Hinblick darauf erfolgte, da.ß die bestrichene Fläche später der Atmosphäre im Industriegelände ausgesetzt werden sollte.
Als besonderer Vorteil bei der Verwendung vorn nach dem neuen Verfahren hergestelltem Kaliumeisenchromat als Anstrich-mittel für Metalle, die angreifenden Agenzien ausgesetzt sind, ergibt sich, daß das Pigment infolge seiner Eigenschaft, 'bei Anwesenheit von Wasser in geringem Maße Chromationen in Lösung zu schicken, insbesondere geeignet.ist, die Korrosion der Metalloberfläche infolge Ausbildung einer passiven Schicht weitgehend Tu verhindern.
Es wurden beispielsweise Eisenbleche mit einer streichfertigen Leinöl-Firnis-Mischung res nach dem neuen Verfahren erhaltenen :ialituneisenchrolmats gestrichen und der JVitterung im Industriegelände ausgesetzt. Nach 6 Monaten waren noch keine Korrosionsmerkmale zu erkennen.
Es steht nichts im Wege, das Kaliumeisenchromatpigrnent wegen seiner guten passivierenden Eigenschaften auch mit anderen Farbpigmenten, die diese Eigenschaften nicht aufweisen, zu vermischen.
Im folgenden wird ein Beispiel für die neue Herstellungsweise eines Kaliumeisenchromatpigmentes beschrieben.
In einen wäßrigen Elektrolyten, der Zoo g KCl im Liter enthält und dessen pH-Wert durch Zusatz von Salzsäure auf 3,5 eIngestellt ist, wird als Kathode ein Eisenblech und als Anode eine Platte ,aus einer Ferr o-Chrom-Legi@erun0' mit 66,40,'o Chrom getaucht. Nach Anlegen einer Spannung von 4 Volt und Einstellen einer anodischen Stromdichte von o, i Amp/em- wird -in Abständen von i oo zu i oo Stunden der entstehende Anodenschlamm aus dem Elektrolysiergefäß ,entfernt, mehrmals mit heißem Wasser unter ausgewaschen und anschließend bei 1o5° getrocknet. Das erhaltene, aus Kaliumeisenchromat bestehende ockerbraune Erzeugnis besitzt ohne Feinmahlung zu 8o Q/o eine Korngröße von unter 5,u. Dem Elektrolyten wird im Maße der während des Elektrolysenganges gebildeten Säure Kalilauge zwecks Aufrechterhaltung des anfangs eingestellten pH-Wertes zugegeben.
Gegebenenfalls kann das nach dem neuen Verfahren hergestellte Kaliumeisenchromatpigm:ent noch nachträglich einer Druckbehandlung bei etwa 20o° nach dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren unterworfen werden. In diesem Falle verschiebt sich die Zusammensetzung des Pigmentes, indem z. B. au.s,ei:nem Kal:ium,eisenchromat der Zusammensetzung i i K20 8 Fee03 3 C'203 28 Cr03 18 H20 durch Erhitzen im Autoklaven während 2 Stunden in Gegenwart der doppelten Gewichtsmenge Wasser auf aoo° e:n Kallumeisenchromat der Zusammensetzung 3 K20 7 Fe.-03 5 Cr203 13 Cr03 28 H20 erhalten wird.
Es hat sich gezeigt, daß die beiden Pigmente in bezug auf die Korngrößenverhältnisse keine wesentlichen Unterschiede zeigen. Das im Antoklaven nachbehandelte Kaliu;meisenchromat weist in geringerem Maße als das unbehandelte Elektrolysenerzeugnis die Eigenschaft auf, bei Wassereinwirkung CrO_t-Ionen in Lösung zu schicken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung eines insbesondere für Anstriche auf Metallen geeigneten hochdispersen Xalium@eisenchr omatpigmentes, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verw endurig von Ferrochromanoden, die mindestens etwa 5o% Chrom enthalten, :eine Kaliumsalzlösung beliebiger Konzentration unter dauernder Eimhaltung @eünes pH-Wertes des Elektrolyten zwischen 2 und 6 @elektrolysiert und der Niederschlag vorn Elektrolyten ab,g,^-trennt, gewaschen und getrocknet wird.
2. Verfahrnen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine angesäuerte Kaliumchloridlösun;g verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gewaschene Niederschlag vor dem Trocknen erst noch einer Druckhitzebehandlung bim etwa 200° in G;egenivart etwa der doppelten Gewichtsmenge Wasser untenvarfien wird.