JP2004035899A - 化学的に高反応性の金属の一時的不活性化及びその化学的利用に対する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】化学的に高反応性の金属を一時的に不活性化する方法の提供。
【解決手段】カリウム、ナトリウム又はリチウムの、それ自体或いはこれらの物理的混合物の形態又はこれらの合金の形態又は他の金属若しくは金属との又は化学的に不活性化性の非金属化合物との混合物若しくは合金の形態である金属が、固体の阻害性の層で被覆される、化学的に高反応性の金属の一時的な不活性化に対する方法が開示される。本発明による一時的に不活性化された高反応性の金属は、安全に保存し、そして金属化剤として及び還元剤として適用することができる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
本発明は、化学的に高反応性の金属の一時的な不活性化及び一時的に不活性化された金属の、金属化又は還元に対する薬剤としての化学的利用に対する方法に関する。
【０００２】
リチウム、カリウム及びナトリウムのような高度に反応性の金属は、空気にさらされた場合、これに含まれる水分及び酸素と激しく反応する。水と接触したナトリウム及びカリウムは、水素の形成を起こし、自動発火によって爆発する。従って、完全な保護手段をとらずに前記の金属を取り扱うことは非常に危険である。
【０００３】
腐食性の影響力に対して保護するために、通常の金属性の物体を被覆することは公知である。然しながら、化学的適用に対するナトリウムのような高反応性の金属は、これまで固体の阻害性の層で被覆されることはなく、しかしパラフィン油又はシクロヘキサン、等のような不活性の有機液体中に保存されるか、又は微粉砕された場合、液体、糊状又は固体の不活性物質中に懸濁されるのみである。
【０００４】
リチウム、カリウム、ナトリウムのような高反応性の金属は、化学薬剤として安全に取り扱うために、阻害性の固体の層で被覆することによって、容易に保護することができることが見出された。この方法は、更に前記高反応性の金属の他の金属、例えばカルシウム、マグネシウム、アルミニウム及び鉄との又は有機及び無機の担体との混合物に対して適用することができる。前記の混合物は、特に激しい混合、粉砕、微粉砕によって調製された場合、非常に高反応性の形態、例えば自然発火性の形態である。
【０００５】
多くの有機化合物、例えば固体パラフィン蝋、不活性ポリマー、エステル、エーテル、シリコーン、等が、前記の一時的不活性化の方法に適用可能であることが証明されている。前記の化合物の混合物は、阻害性の層の物理的特性を正確に調節することができるために好都合である。例えば、パラフィン蝋で製造された層は脆いが、ある程度の本物の蝋、例えばラノリンの添加によって、固体層は弾性になり、そして機械的応力下で破壊しない。
【０００６】
高反応性の金属の一時的不活性化に対するもう一つの特に有効な変形は、いわゆる熱収縮性ホイルの形態の有機ポリマーの利用であり、これは、例えばナトリウムに、この金属がラム押出機によって適当な棒又はテープ状に成型された場合に容易に適用することができる。
【０００７】
特に好都合なものは、一つ又はそれ以上の同じ又は異なった種類の官能基を持つ長鎖の炭化水素であり、これは高反応性の金属と無差別に相互作用して、対応する誘導体を形成し、このようにしてより良好な被覆間の接着性を得る。例は、脂肪酸、アミン、アルコール及びハロゲン又はケイ素を含む長鎖の炭化水素である。前記の官能基を持つ炭化水素は、官能基を持たない軟化用の炭化水素との混合物の形態で好都合に適用することができる。高反応性の金属は、更に阻害性の疎水性又は疎水性化された、タルクのような無機固体によって、或いは不活性化性有機物を加えられた無機物によって、一時的に不活性化することができる。非常に均質な添加は、分散性化学反応（ＤＣＲ法）において達成することができる。
【０００８】
高反応性の金属の特に有効な被覆は、第１工程における軟質又は可塑化有機固体の適用及び第１層上に高度に保護性の粉末を散布し、このようにして抗ケーキングのようなある種の物理的特性を改良する付加的なダスチング工程によって達成することができる。この目的に対するダスチング物質は、主としてポリエチレン粉末のようなハロゲンを含まないプラスチック粉末である。
【０００９】
被覆は、保護性の雰囲気中における浸漬、噴霧又は粉末付着によって行うことができる。浸漬及び噴霧の目的に対して、固体は溶融状態でなければならない。担体上の高反応性の金属は、阻害性化合物との粉砕によって、又は溶融した阻害性物質の噴霧又は飽和及びその後の液体懸濁物が固化した後の分散によって阻害することができる。
【００１０】
本発明による一時的に不活性化された高反応性の金属は、金属化及び還元剤として、例えば汚染フライアッシュ、汚染土壌、等のような固体中の汚染物質としてのハロゲン化物を、前記の一時的に不活性化された高反応性の金属を前記の汚染された物質と共にタワーミル中で、水素源、電子移動促進剤及び他の補助剤の存在中で粉砕することによって還元的に脱ハロゲンするために、或いは前記の還元的脱ハロゲン法の化学的方法の変種において、安全に適用することができる。
【００１１】
阻害性の物質の種類が化学的金属化及び還元剤としての不活性化された金属のその後の適用の観点から選択することができることは本発明による方法の主要な利益である。このような場合、化学的方法において役割を果たすものである化学的化合物、例えばポリエーテル、アミン、微粉砕アルミニウム、等のみが選択されるものである。
【００１２】
実施例
全ての可能性試験は、例として４０×５×３ｍｍの切片に切断されたナトリウムで行われた。
【００１３】
ナトリウムの切片を溶融されたパラフィン蝋ＩＳＣＯ−ＢＬＥＮＤ２５０中に数秒間浸漬し、そして次いで室温まで冷却させた。ナトリウムの切片を曲げた場合、被覆は割れる。試験１のパラフィン蝋を、同じパラフィン及び３０％のラノリンの混合物と置き換えた場合、被覆は割れない。同じことはパラフィン蝋及び軟化剤としてのパラフィンゼリーの混合物においても変わらない。ナトリウムの切片を溶融したセチルアルコールに数秒間浸漬し、そして次いで室温まで冷却させた。耐性のある被覆は、ナトリウムの切片を極端に曲げた場合にのみ割れる。機械的特性は、溶融物に１５％のポリエチレン粉末を添加することによって改良することができる。
【００１４】
試験３のセチルアルコールをステアリン酸で置き換えることができる。ある場所で、ナトリウムとカルボキシル基間の化学反応が起こり、水素ガスの小さい泡が得られた。被覆は、ナトリウム片を曲げた場合に割れない。
【００１５】
試験４のステアリン酸を、ステアリン酸アミンと置き換えることができる。前記のアミンの３０％のパラフィンゼリーとの溶融物により、亀裂性のない被覆が得られたが、然しながらこれは高温である程度のケーキングを起こす可能性がある。このようにして被覆されたナトリウムの微細に分散された疎水性のアルミニウムで被覆することによって、ケーキングは起こらなくなる。
【００１６】
ＰＥ収縮性フィルムの一片を乾燥室中で８０℃に加熱した。ナトリウムの切片を前記のホイルで直ちに包装し、そして次いで室温まで冷却させた。緊密に閉じられた被覆は、曲げによって全く割れなかった。
【００１７】
本発明の好ましい具体的表現が詳細に説明されてきたが、多くの変更及び改変が、基本的な進歩性を有する概念から逸脱することなく行うことができることは専門家にとって明白であるものである。全てのこのような改変及び変更は、その本質は対応する説明から決定されるべきものである、本発明の範囲内であると考えられる。更に、先に記載した実施例は、本発明の特別の具体的表現を例示するために提供したものであり、そして本発明の方法の範囲を制約する意図はない。

Claims (21)

1. 化学的に高反応性の金属の一時的な不活性化に対する方法であって、前記金属を固体の阻害性の層で被覆することを特徴とする、前記方法。
2. 前記化学的に高度に反応性の金属が、カリウム、ナトリウム又はリチウムの、それ自体或いはこれらの物理的混合物の形態、又はこれらの合金の形態、又は他の金属との若しくは化学的に不活性な非金属化合物との混合物若しくは合金の形態である、請求項１に記載の方法。
3. 前記高度に反応性の金属との混合物中の金属が、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄又はこれらの混合物である、請求項２に記載の方法。
4. 前記高度に反応性の金属のマグネシウム、カルシウム、鉄若しくはアルミニウム、又はこれらの混合物が、激しい混合、粉砕又は微粉砕によって製造される、請求項２に記載の方法。
5. 前記激しい混合が、横型又は縦型ボールミル中で行われる、請求項２又は４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記高反応性の金属との混合物中の前記化学的に不活性な非金属化合物が、固体の無機又は有機担体である、請求項２に記載の方法。
7. 前記阻害性の層が、固体の長鎖有機化合物を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記固体の長鎖有機化合物が、パラフィン蝋である、請求項７に記載の方法。
9. 前記固体の長鎖有機化合物が、同一分子中に、官能基としてのカルボキシル、アルコール、アミノ若しくはハロゲン基又はこれらの誘導体或いはこれらの官能基の組み合わせを含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記固体の長鎖有機化合物が、官能基を持たない長鎖有機化合物と、少なくとも一つの前記官能基を持つ長鎖有機化合物との混合物である、請求項７に記載の方法。
11. 前記固体の長鎖有機化合物が、エーテル、エステル、微粉砕ポリマー、ケイ素を含むポリマー又は収縮性包装フィルムの形態のポリマーである、請求項７に記載の方法。
12. 前記阻害性の層が、無機非金属化合物である、請求項１に記載の方法。
13. 前記阻害性の層としての前記無機非金属化合物が、タルク又は微粉砕水酸化カルシウム若しくは酸化カルシウム或いはこれらの混合物である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記阻害性の層が長鎖有機化合物を加えた無機非金属化合物を含む、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記無機非金属化合物の添加が、激しい混合、粉砕、微粉砕によって、又は分散性化学反応によって行われる、請求項１４に記載の方法。
16. 前記高反応性の金属が、保護性の雰囲気中で浸漬、噴霧、包装又は粉末付着によって前記阻害性の層で被覆される、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記高反応性の金属が、保護性の雰囲気中で浸漬、噴霧によって前記阻害性の層で被覆され、そしてその後不活性有機又は無機の微粉砕不活性物質で被覆することによって処理される、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 前記高反応性の金属が、成型中に熱収縮性ホイルで包装される、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の一時的に不活性化された化学的に高反応性の金属の、金属化又は還元剤としての利用。
19. 請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の一時的に不活性化された化学的に高反応性の金属の、金属化及び化学的還元の目的に対する激しい混合装置における適用。
20. 前記激しい混合装置が、横型又は縦型ボールミルである、請求項１９に記載の一時的に阻害された化学的に高反応性の金属の適用。
21. 化学的に高度に反応性の金属の一時的不活性化及びその化学的利用に対する方法。