DE917907C - Verfahren zum Brechen maessig stabiler kolloidaler Systeme - Google Patents

Description

• Verfahren zum Brechen mäßig stabiler kolloidaler Systeme In der Technik spielen kolloidale Lösungen eine hervorragende Rolle, und es ergibt sich vielfach die Aufgabe, diese Systeme zu brechen. Es sind bereits eine ganze Anzahl von Mitteln bekannt, um in Form eines kolloidalen Systems vorliegende Feststoffe oder Flüssigkeiten abzuscheiden. In manchen Fällen genügt es, eine Änderung der pn-Stufe herbeizuführen, da bei Überschreitung des isoelektrischen Punktes eine Zusammenballung der kolloid verteilten Substanzen und eine Abtrennung von dem Dispersionsmittel eintritt. In anderen Fällen kann man durch Zusatz von Neutralelektrolyten, insbesondere solchen mit mehrfach geladenen Ionen, eine Umladung und damit eine Ausflockung erreichen. Durch Wärmezufuhr wird das Brechen kolloidaler Systeme im allgemeinen begünstigt.
• In gewissen Fällen werden auch Emulsionsspalter zu dem gleichen Zweck mit Erfolg angewendet.
• Es wurde nun gefunden, daß man an Stelle oder in Verbindung mit den vorerwähnten Mitteln auch Austauschadsorbentien mit Erfolg zum Brechen mäßig stabiler kolloidaler Systeme anwenden kann. Als Austauscher im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die als Wasserstoff-, Hydroxylionen- bzw.
• Neutralaustauscher bekanntenAustauschadsorbentien, insbesondere auf Kohle- und Kunststoffbasis, zu verstehen. Die Anwendung dieser Austauscher erfolgt entweder in Filtern bekannter Bauart oder auch in der Weise, daß man die Austauscher mit den kolloidalen Lösungen innig verrührt. Im ersteren Fall scheidet sich der disperse Stoff im allgemeinen in einer zusammenhängenden Schicht auf dem Filterbett aus und kann in Form einer Haut abgezogen oder aber durch Rückspülung von dem Austauschermaterial abgetrennt werden. Im zweiten Fall, bei welchem der Austauscher unter Bewegung mit dem kolloidalen System in Berührung gebracht wird, scheidet sich der ausgeschiedene Stoff in der Regel in Form von Flocken ab, die sich von dem Austauschermaterial ablösen und nach Beendigung des Brechungsvorganges leicht abgetrennt werden können. Je nach Art des zu brechenden Systems verwendet man die Austauschadsorbentien als Wasserstoff- oder Hydroxylionenaustauscher oder aber in Form ihrer salzartigen Verbindungen. Die Spaltungswfrkung, welche die vorerwähnten Austanschadsorbentien auf kolloidale Systeme ausüben, ist in vielen Fällen besonders überraschend. So wird beispielsweise mitunter durch Inberühmngbringen mit einem Wasserstoftionenaustauscher eine Flockung erzielt, wie sie sonst nur durch vergleichsweise sehr hohe Dosen an Säure erreicht werden kann. Ganz abgesehen davon, daß durch hohe Säurekonzentrationen vielfach das Koagulat geschädigt wird, macht häufig auch die Verwertung des Filtrates infolge der vorherigen Zugabe hoher Mengen von Flockungsmitteln erhebliche Schwierigkeiten. Es kommt hinzu, daß die mittels Austauschadsorbentien geflockten Feststoffe sich gegenüber solchen unter Zugabe größerer Chemil;alienmengen gefällten meist in vorteilhafter Weise durch ausgezeichnete Filtrierbarkeit unterscheiden.
• In manchen Fällen wird die Flockung beschleunigt, wenn das System, bevor es mit dem Austauscher in Berührung kommt, durch eine pu-inderung nahe an seinen isoelektrischen Punkt gebracht wird. Beispielsweise wird vorher eine kleine Menge Säure zugesetzt, die indessen nicht ausreichen würde, um für sich allein das System instabil zu machen. Es kann hierdurch vielfach erreicht werden, daß der Austauscher praktisch unbegrenzt lange wirksam bleibt, also eine rein katalytische Wirkung ausübt. Hierzu genügt es, die Wasserstoffionenkonzentration des dispergierenden Mediums so einzustellen, daß das lonengleichgewicht an dem z. B. als Wasserstoffionenaustauscher eingesetzten Adsorbens praktisch unverändert bleibt.
• Durch diese Maßnahme können erhebliche Einsparungen an Fällungsmitteln erreicht werden.
• Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht auch darin, daß Veränderungen der abgeschiedenen Kolloide vermieden werden, wie sie durch Zusatz groß er Mengen bekannter Floclcungsmittel bzw. lange Einxvirkungszeiten häufig hervorgerufen werden.
• Durch Erwärmen des Systems bei der Behandlung mit dem Austauschadsorbens kann die Flockung bzw.
• Abtrennung der dispersen Phase weiter beschleunigt werden, doch ist bei Verwendung von Austauschadsorbentien zum Brechen disperser Systeme eine wesentlich niedrigere Temperatur als sonst ausreichend.
• Beispiel I Eine schwach saure, frisch gefällte kolloidale wäßrige Lösung von Chlorsilber, die unter normalen Bedingungen viele Stunden trübe bleibt und beim Filtrieren, z. B. über Papier, ein trübes Filtrat liefert, wird über einen als Wasserstoffionenaustauscher vorliegenden Kationenaustauscher auf Kresol-w- Sulfonsäurebasis filtriert. Das Filtrat läuft optisch völlig klar ab, der Chlorsilberuiederscblag scheidet sich in Form einer gut ablösbaren Haut auf dem Filterbett ab.
• Beispiel 2 Eine Sole, die einer Ölsonde entstammt und bei der Aufspaltung des Rohöles mit den üblichen Mitteln von dem Ö1 abgetrennt und abgezogen worden ist, enthält 24 g Kochsalz pro Liter und neben geringen Mengen Calcium, Magnesium, Ammonium, Carbonat und Sulfat 42 mg Jod pro Liter in Form von Natriumjodid.
• Diese Sole wird zunächst mit Salz- bzw. Schwefelsäure schwach sauer gestellt (pH etwa 5) und hierauf mit der auf das Jod berechneten Menge Silbernitrat in geringem Überschuß (IIoO/, der Theorie) versetzt.
• Hierbei scheidet sich eine starke Trübung von Jodsilber neben wenig Chlorsilber aus. Die Trübe wird über ein Filter, das mit einem Kresol-æ-Sulfonsäureharz mittlerer Körnung beschickt ist, geführt. Hierbei scheidet sich auf der Oberfläche des Filterbettes das Jodsilber in flockiger, gut filtrierbarer Form ab, während ein wasserklares Filtrat abläuft. Nachdem der Niederschlag eine genügende Stärke erreicht hat bzw. der Filterwiderstand angestiegen ist, wird die gebildete Oberflächenschicht entfernt und in be-Iiannter Weise auf Jod und Silbernitrat, das zur Fällung zurückgeht, verarbeitet. Es gelingt auf diesem Wege, das Jod aus der Sole nahezu quantitativ zu gewinnen unter praktisch restloser Rückgewinnung und Kreislaufführung des Silbers.
• Mit ähnlichem Erfolg wie ein Wasserstoffionenaustauscher kann im vorliegenden Fall ein Hydroxylionenaustauscher verwendet werden.
• In gewissen Fällen, wo die Ölwässer Reste von ungesättigten Kohlenwasserstoffen oder sonstigen Stoffen stark reduzierenden Charakters enthalten, ist es zweclsmäßig, mittels eines besonderen Filters zunächst die Ölspuren zu entfernen bzw. diese Stoffe durch Zugabe beschränkter Mengen eines Oxydationsmittels zu zerstören, um eine Reduktion des alsdann zugesetzten Silbernitrates zu metallischem Silber zu vermeiden.
• Beispiel 3 Eine Emulsion von Benzol in Wasser, die mit Hilfe eines alkalischen Emulgators stabilisiert ist, wird über einen Wasserstoffionenaustauscher auf Kohlebasis filtriert. Im Filtrat treten Wasser und Benzol in klare Schichten getrennt in Erscheinung.
• Beispiel 4 Zu einem mittels eines sauren Emulgators hergestellten Latex von synthetischem Kautschuk wird unter Rühren ein Hydroxylionenaustauscher hinzu- gefügt. Das Kautschukmaterial wird ausgeflockt und durch Rückspülen von dem Austauschermaterial abgetrennt; es zeichnet sich durch eine leichte Löslichkeit aus, die gegebenenfalls auch zur Trennung von dem Austauschermaterial ausgenutzt werden kann.
• Beispiel 5 Eine kolloidale wäßrige Eisenhydroxydlösung wird über einen mit Chlorionen beladenen Anionenaustauscher filtriert. Das Filtrat ist völlig eisenfrei.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Brechen mäßig stabiler kolloidaler Systeme, dadurch gekennzeichnet, daß die kolloidalen Lösungen gegebenenfalls nach Zusatz von die Stabilität herabsetzenden Elektrolyten mit Austauschadsorbentien behandelt werden.