DE78324C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Zink, Wismuth und Antimon.

Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von löslichen Phosphorsäureverbindungen der Alkalien einerseits und der Metalle Zinn, Kupfer, Zink, Wismuth und Antimon andererseits auf dem Schmelzwege. Dieselben reagiren entweder schwach sauer .oder alkalisch, und namentlich die Zinn-, Antimon- und Wismuthdoppelsalze zeichnen sich durch die grofse Beständigkeit ihrer wässerigen Lösungen aus, da diese Salze durch Wasser nur ä'ufserst langsam oder gar nicht zersetzt werden. Durch die Herstellung solcher löslichen und in wässeriger Lösung möglichst haltbaren Doppelverbindungen soll den genannten Metallen eine vorteilhafte technische Verwendung namentlich in der Färberei, Galvanoplastik und Medicin gesichert werden.

Die zu diesem Zweck angestellten Versuche zeigten, dafs man durch Zusammenschmelzen des betreffenden Metalioxydes mit Alkali und Phosphorsäure sehr wohl lösliche Verbindungen erhalten kann, wenn man die Verhältnisse so wählt, dafs in dem Product auf 2 Atome (einwerthig gedacht) Metall plus Alkalimetall nicht weniger als 1 Atom Phosphor enthalten ist. Würde mehr Metalloxyd zur Verwendung gelangt sein, so würde eine einem solchen Mehr entsprechende Menge unlösliches Trimetallphosphat bezw. überschüssiges Metalloxyd entstehen. Wird so viel Metalloxyd angewendet, dafs das Metall desselben und das Alkalimetall des Alkalimaterials hinreicht, sämmtliche vorhandene Phosphorsäure in Trimetallphosphat umzusetzen , so würde nur solches unlösliches Trimetallphosphat und kein lösliches Metallphosphat entstehen. Wenn also überhaupt lösliches Metallphosphat bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung entstehen soll, so darf auf keinen Fall so viel Metalloxyd plus Alkali in dem Schmelzgemisch vorhanden sein, dafs auf 3 Atome Metall (einwerthig gedacht) des Metalloxydes und Alkalis 1 Atom Phosphor kommt; die praktische Höchstgrenze wird 2 Atome Metall (einwerthig gedacht) des Metalloxydes und Alkalis auf 1 Atom Phosphor sein. Da man in der Praxis auf ein möglichst metalloxydreiches, lösliches Product sehen wird, so wird die Mindestgrenze für das Metalloxydmaterial derart zu wählen sein, dafs dieselbe noch über dem Verhältnifs von 1 Atom Metall (einwerthig gedacht) des Metalloxydes und Alkalis auf 1 Atom Phosphor liegt, wenn auch eine gröfsere Menge an Phosphorsäure die Löslichkeit nicht stört.

So wenig Metalloxyd bezw. so viel Phosphorsäure zu verwenden, dafs Metalldoppelphosphate entstehen, ist wegen des stark sauren Charakters der Schmelzmischung vor und während der Schmelzung technisch nicht durchführbar (denn die Schmelzgefäfse aus dem für die Praxis verwendbaren Material sind einer solchen Schmelze gegenüber nicht haltbar genug).

Dementsprechend verfährt man nach vorliegender Erfindung im allgemeinen in der Weise, dafs man Metalloxydmaterial mit Alkali und Phosphorsäure zusammenschmilzt, wobei

die oben gekennzeichneten Mengenverhältnifsgrenzen einzuhalten sind. Hierbei entstehen glasige, meist hygroskopische Massen.

In folgender Zusammenstellung, welche der näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung dient, sind die Mengenverhältnisse gezeigt, in welchen diese Beigaben mindestens erfolgen müssen, um klar lösliche Phosphorsäure-Doppelverbindungen von Metall und Alkali zu erhalten.

i. Zinn und Natrium.

2 Molecule Zinnoxydul, ι Molecül Phosphorpentoxyd und 2 Molecule phosphorsaures Natrium liefern schon bei sehr schwacher Rothglut eine Schmelze, welche alkalisch reagirt und auf Grund des Verhältnisses von Zinn, Phosphorpentoxyd und phosphorsaurem Natrium als eine reine pyrophosphorsaure Verbindung angesehen werden kann. Die Lösung derselben wird sowohl durch Säuren als auch durch Alkalien gefällt und bleibt beim Kochen unverändert. Pyrophosphorsaure Zinnnatriumverbindungen, für deren Herstellung das Zinn in Form von Zinnsäure und nicht von Zinnoxydul benutzt wurde, sind im Gegensatz zu dieser Verbindung meist vollkommen unlöslich oder nur in Säuren löslich; aus diesem Grunde sind . dieselben der obigen Zinnoxydulverbindung in der Technik durchaus nicht ebenbürtig und können als Ersatz für dieselbe auch nicht gelten.

2. Kupfer und Natrium.
2 Molecule Kupferoxyd, 2 Molecule Phosphorpentoxyd und 3 Molecule phosphorsaures Natrium liefern beim Erhitzen zunächst einen weichen Teig, welcher bei gesteigerter Temperatur fest, bei noch höherer aber wieder flüssig wird, während zugleich lebhaftes Aufschäumen eintritt. Hierbei entweicht offenbar Wasser und es entsteht nach dem Erstarren eine klare, grüne, wasserlösliche Schmelze. Die wässerige Lösung ist blau, reagirt schwach sauer und ist weder durch Säuren noch durch Kochen, wohl aber durch Natronlauge fällbar; die so hergestellte Kupfernatriumverbindung unterscheidet sich also sehr wesentlich zu Gunsten ihrer Verwendbarkeit durch ihre Leichtlöslichkeit von den bisher bekannten Doppelverbindungen.

3. Zink und Natrium.

2 Molecule Zinkoxyd, 3 Molecule Phosphorpentoxyd und 4 Molecule phosphorsaures Natrium liefern bei höherer Rothglut unter Aufschäumen eine klare Schmelze, welche sauer reagirt und deren Wasserlösung sich ähnlich derjenigen der Kupferverbindung verhält. Diese Zinknatriumverbindung ist zwar ziemlich schwer, aber immer noch leichter löslich als die bisher bekannten Verbindungen und im Gegensatz zu diesen zur Anwendung für gewisse technische und medicinische Zwecke gut geeignet.

4. Antimon und Natrium.

2 Molecule Antimonoxyd, 6 Molecule Phosphorpentoxyd und 7 Molecule phosphorsaures Natrium liefern schon bei niedriger Rothglut eine klare lösliche Schmelze. Bei weiterem Erhitzen erstarrt dieselbe, wird darauf aber wieder flüssig. Das erste Product giebt eine neutrale oder vielmehr amphotäre Lösung, welche durch Säuren, Alkalien und auch durch Kochen getrübt wird, sich aber in der Kälte längere Zeit unverändert hält. Wendet man weniger Phosphorsäure oder Natriumphosphat bis zu einer gewissen Grenze an, so erhält man ein Schmelzproduct, welches noch immer klar löslich ist, dessen Lösung sich aber in kurzer Zeit trübt. Je dünner derartige Lösungen sind, desto langsamer erfolgt die Trübung, was einen bemerkenswerlhen Unterschied der neuen Doppelverbindung gegenüber anderen Antimonsalzen ausmacht. Diese neue Verbindung ist aufserdem durchaus nicht ätzend und erweist sich wegen dieser Eigenschaften als für gewisse technische und medicinische Zwecke äufsert geeignet.

5. Wismuth und Natrium.

1 Molecül Wismuthoxyd, 2 Molecule Phosphorpentoxyd und 6 Molecule Natriumphosphat liefern eine alkalisch reagirende Schmelze. Eine loprocentige wässerige Lösung hält sich über 24 Stunden, eine 5 procentige anscheinend dauernd klar. Allerdings werden derartige Lösungen durch Säuren und Alkalien schnell, durch Kochen jedoch langsam zersetzt. Da diese Verbindung ebenso wie die vorher unter 4. genannte durchaus nicht ätzend ist, so trägt auch diese Eigenschaft zu ihrer Verwendungsfähigkeit für technische und medicinische Zwecke bei. Selbstverständlich kann man die Metalloxyde nicht nur fertig gebildet anwenden, sondern in dem Procefs selbst gewissermafsen sich bilden lassen; so kann man an Stelle der Metalloxyde auch solche Metallverbindungen anwenden, welche durch Phosphorsäure bei höherer Temperatur zersetzt werden; so kann man etwa Nitrate, Sulfate, Chloride, Sulfide dieser Metalle anstatt der Metalloxyde benutzen.

Man kann auch das Verfahren in der Weise ausführen, dafs eine bestimmte Menge wässeriger Phosphorsäure theilweise mit Alkali bezw. Alkalicarbonat oder gegen Phosphorsäure sich analog verhaltenden Alkaliverbindungen neutralisirt wird, worauf man die betreffenden Metalloxyde oder deren Ersatz im richtigen Verhältnifs zusetzt und den Eindampfungsrückstand zum Schmelzen erhitzt.

Man kann auch in der Weise verfahren, dafs man eine Phosphorsäurelösung mit der betreffenden Metallverbindung, so etwa mit Schwefelantimon, eindampft und den Rückstand schmilzt, wobei ein unlöslicher glasiger Körper entsteht; fügt man aber nach der Zersetzung des Schwefelantimons genügende Mengen von Alkali hinzu, so erhält man dieselbe leicht lösliche Schmelze, als wenn direct phosphorsaures Natrium, Phosphorsäure und Antimonoxyd in entsprechendem Verhältnifs angewendet worden wäre.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Darstellung von löslichen Phosphorsäure-Doppelverbindungen der Alkalien mit Zinn, Kupfer, Zink, Antimon und Wismuth, bei welchen Verbindungen auf ι Atom Phosphor einerseits weniger als 3 (zweckmäfsig nicht mehr als 2) einwerthig gedachte Atome von Metall plus Alkali, jedoch mehr als 1 solches Atom kommt, durch Schmelzen von Alkalien, Phosphorsäure und dem betreffenden Metalloxyd.

   Eine Ausführungsform des durch Anspruch ι. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs man wässerige Phosphorsäure mit phorphorsaurem Alkali und dem betreffenden Metalloxyd eindampft und den Eindampfungsrückstand zum Schmelzen bringt.

   Eine weitere Ausführungsform des durch Anspruch 1. bezw. 2. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs man wässerige Phosphorsäure mit Alkalien theilweise sättigt, worauf das Eindampfen und Schmelzen mit dem Metalloxyd erfolgt.
   Bei dem durch Anspruch 1., 2. und 3. gekennzeichneten Verfahren die Bildung der Metalloxyde erst in dem Procefs selbst durch Anwendung von solchen Metallverbindungen der betreffenden Metalle, welche beim Schmelzen mit Phosphorsäure zersetzt werden.