DE932016C - Verfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphat bzw. Dicalcium-phosphat enthaltendenBeifuttermitteln durch Einwirkung von Calciumcarbonat auf Monoalkaliphosphat-Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphat bzw. Dicalciumphosphat enthaltenden Beifuttermitteln durch Einwirkung von Calciumcarbonat auf Monoalkaliphosphat-Lösungen Versetzt man zum Zweck der Herstellung von Dicalciumphosphat eine passend verdünnte Phosphorsäurelösung mit der erforderlichen Menge Ca C 0, (auf i Mol H, P 04 1 Mol Ca C 03), so erfolgt die bei der Bildung von Monocalciumphosphat bzw. Dicalciumphosphat entstehende Kohlensäureentwicklung gewöhnlich unter starker Schaumbildung, die auch bei portionsweiser Zugabe des Caco, häufig zum Überlaufen der Mischung führt.
• War die angewandte verdünnte Phosphorsäure stärker als etwa ill/oig, so fällt das sich primär bildende Monocaleiumphosphat nach Maßgabe des Überschusses der Konzentration über i% mehr und mehr in fester Form aus; in diesem Fall geht die Umsetzung mit CaCO, zu Dicalciumphosphat naturgemäß auch trotz häufigen Rührens nur langsam vor sich, und es dauert oft geraume Zeit, bis sich wirklich monocalciumphosphatfreies Dicalciumphosphat gebildet hat.
• Es wurde nun gefunden, daß man unter Vermeidung dieser Übelstände innerhalb i Stunde bei Raumtemperatur (etwa:2o') zu einwandfreiem Dicalciumphosphat gelangen kann, wenn man das CaCO, anstatt auf die freie Phosphorsäure auf Monoalkaliphosphat-Lösungen, und zwar auf 2 Mol Alkaliphosphat i Mol CaCO, einwirken läßt. Die sofort einsetzende Kohlensäureentwicklung verläuft ruhig mit nur schwacher Schaumbildung und ist bei Umrühren etwa alle 5 Minuten in längstens i Stunde vollkommen beendet. Dann ist das CaCO, vollständig in Dicalciumphosphat umgewandelt, während die Lösung Dialkaliphosphat enthält.
• Die Reaktion verläuft augenscheinlich z. B. nach der Bruttoformel 2 NaH,p04+CaCO"=CaHPO.+Na2HPO4 + H2 C 03; dabei ergeben sich für den Ablauf der Reaktion im einzelnen offensichtlich folgende zwei Möglichkeiten: a) die Reaktion verläuft in den folgenden zwei Stufen: 1. :2 NaH.p04 + CaCO" = Ca(NaHr'04)2 +H2C03 2. Ca(NaHP04)2 --> CaHP04 + Na2HPO4 oder b) - NaH"p04+CaCO,=CaHPO4 + NaHCO, 2. NaH2P04 + NaHCO, = Na,HP04 + H2C03. In beiden Fällen entstehen als Endprodukte i Mol CaHP04, i Mol Na2HPO4 und i Mol H2COSY wobei im Fall a) das primär entstandene Ca(Na H P 04) 2 unter Disproportionierung in i Mol Ca H P 04 und i Mol Na2 H P 04 zerf allen ist.
• Dieses Ergebnis war nicht ohne weiteres vorauszusehen; vielmehr wäre es von vornherein plausibler gewesen, wenn durch die Einwirkung des Ca C 0, auf Na H2 P 04 nacheinander beide H-Atome unter Zwischenbildung der Verbindung Ca(NaHP04)2 durch Ca ersetzt worden wären, wobei sich Ca2Na2(PO4)2, d. h. Calciumnatriumphosphat, gebildet hätte.
• Dies ist indessen nicht der Fall; das Reaktionsprodukt ist nach dem Abfiltrieren und entsprechenden Auswaschen mit (dest.) Wasser vollkommen alkalifrei und zeigt das für CaHP04-2 H20 charakteristische Verhalten, in wäßriger Suspension mit CaC03 im Verhältnis :2 Mol Dicaleiumphosphat Zu 1 Mol Caco, beim Erwärmen auf etwa 70' und darüber unter lebhafter Kohlensäureentwicklung und deutlicher Verdickung der Mischung, die bei etwa 8o' und höher allmählich wieder zurückgehen, in Tricalciumphosphat nach der Formel :2 Ca H P 04 - 2 H2 0 + Ca C 03 = Tricaleiumphosphat + H2 C 03 überzugehen. Durch Titration der vom Dicaleiumphosphat abgetrenntenDialkaliphosphat-Lösung mit n-H Cl kann man sich leicht davon überzeugen, daß diese Lösung genau diejenige Menge Na2HPO4 enthält, die aus der Hälfte des angewandten Monoalkaliphosphats entstehen kann.
• Läßt man, wie oben beschrieben, auf 2 Mol Monoalkaliphosphat i Mol CaCO, einwirken, so entsteht i Mol Dicalciumphosphat (und i Mol Dialkaliphosphat); läßt man auf 2, Mol Monoalkaliphosphat 11/2 Mol CaC0, einwirken, so entsteht ein Gemisch aus i Mol Dicaleiumphosphat + 1/2 Mol Ca C 0,3 mit dem Verhältnis von Dicalciumphosphat zu Ca C 03 = 2: 1. Die erhöhte Ca C 0.-Gabe beeinflußt die Reaktion in keiner Weise.
• Dieses Produkt ist (nach entsprechendem Auswaschen) ohne weiteres als sogenanntes Beifuttermittel zu verwenden.
• Man kann aber auch dieses Mischprodukt, das Dicalciumphosphat und CaC0, im gleichen Verhältnis enthält, wie es die Formel 2 CaHP04+CaCO,=Ca3(PO4)2+H2C0, verlangt, nämlich wie:2: i, nach dem Auswaschen, das bei der Zusammensetzung aus 2/3 des kristallinen Diealciumphosphats und 1/3 CaC0, keine Schwierigkeiten macht, ohne weiteres zur Herstellung von reinem Tricalciumphosphat verwenden, indem man es, ohne vorher zu trocknen, mit (dest.) Wasser zu einer gut rührbaren Suspension verrührt (zweckmäßiges Verhällnis von Trockensubstanz zu dest. Wasser ist etwa i : 6 bis 1 :8) und diese (allmählich) erwärmt, wobei bei etwa 7o bis 95' unter lebhafter Kohlensäureentwicklung und deutlicher Verdickung der Mischung die Umsetzung in Tricalciumphosphat erfolgt. Das Reaktionsprodukt kann ohne weiteres Auswaschen getrocknet werden.
• Die Arbeitsweise zur Herstellung von Dicalciumphosphat bzw. Gemischen aus Dicalciumphosphat + 1/2 Ca CO, gestaltet sich z. B. bei Verwendung von Na H2 P 04 - H2 0 folgendermaß en: Damit das entstehende Na2 H P 04 - Hp 0 bei .2o' noch sicher in Lösung gehalten wird, wird praktisch eine Na H2 P 04 - H2 0-Lösung verwendet, die nicht stärker als i2,51/oig ist.
• Man löst also 1.2,5 kg Na H2 P 04 - H20 in 87,5 kg (reinem) Wasser und gibt bei etwa :2o' zur Herstellung von reinem Dicalciumphosphat 4,53 kg Ca C 0, (in Form von Cale. carb, praec., feingemahlenem Kalkstein, Marmormehl oder Muschelkalk) zweckmäßig in drei Portionen dazu und läßt bei gutem Durchrühren etwa alle 5 Minuten die Reaktion, die unter geringfügiger Temperaturerhöhung verläuft, bis zum vollständigen Aufhören der Kohlensäureentwicklung ablaufen, die meistens nach i Stunde vollständig beendet ist. Die nach einigem Stehen über dem gut abgesetzten Dicalciumphosphat fast klare Dinatriumphosphat-Lösung -wird soweit als möglich abgetrennt, das Dicaleiumphosphat abgesaugt und auf übliche Weise gewaschen und getrocknet.
• Dabei werden erhalten 7,79 kg Ca H P 04 H2 0 als lockeres Pulver und 6,43 kg Na2 H P 04 wasserfrei, die in Lösung bleiben.
• Diese Dinatriumphosphat-Lösung kann durch Zugabe von 4,4 kg Hs P 04 1 oCleig = z. B. 5,24 kg H.P04 etwa 840/0ig (1,7 spez. Gew.) wieder in Mononatriumphosphat-LÖsung umgesetzt werden, die nun für die gleiche Umsetzung mit Ca CO, verwendet werden kann.
• Man kann also mit einer gegebenen Menge Monoalkaliphosphat praktisch eine erhebliche Menge Ca C 03 zu Dicalciumphosphat bzw. einem Gemisch aus Dicaleiumphosphat + 1/2 Ca CO, umsetzen, bis schließlich die allmählich entstehende Verdünnung der Monoalkaliphosphat-Lösung eine Eindampfung notwendig macht.
• Im Falle der Herstellung eines Gemisches aus Dicalciumphosphat + 1/2 CaC 0, resultiert bei Anwendung von 6,79 kg Ca CO, ein Gemisch im Gewicht von 10,05 kg, das nach eventueller Erwärmung in wäßriger Suspension 7,02 kgTricalciumphosphat liefern würde.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphat aus Monoalkaliphosphat und Calciumcarbonat unter gleichzeitiger Gewinnung von Dialkaliphosphat-Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß Caleiumcarbonat in feinverteilter Form mit Monoalkaliphosphat-Lösungen im Verhältnis von 2 MOI Monoalkaliphosphat zu i Mol Calciumcarbonat bei Raumtemperatur (etwa 20') unter öfterem Rühren während i Stunde zur Reaktion gebracht wird, worauf nach völligem Aufhören der Kohlensäureentwicklung das gebildete Dicaleiumphosphat von der entstandenen Dialkaliphosphat-Lösung getrennt, ausgewaschen und getrocknet wird.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphat enthaltenden Beifuttermitteln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man auf 2 Mol Monoalkaliphosphat 11/2 Mol Ca C 03 einwirken läßt, wodurch ein Gemisch aus 2 Teilen Diealeiumphosphat und i Teil Calciumcarbonat entsteht, das nach dem Auswaschen getrocknet oder nach geeignetem Erwärmen in wäßriger Suspension in reines Tricalciumphosphat umgewandelt wird. Angezogene Druckschriften: Ullmann: »Enzyklopädie der Technischen Chemie«, 2. Auflage, Bd. III, S. 53 und 54; Lange: »Chemisch-technische Vorschriften«, Leipzig, 1924, Bd. IV, S. 6o und 419.