PL38592B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 1 marca 1957 r. bOlaMti jgi^lJ ¦¦•¦ / ...; . Un: ^óu P uf- nlowego j POLSKIE] RZECZYPOSPOLITEJ LtDO^EJ OPIS PATENTOWY Nr 38592 Instytut Lotnictwa*) Warszawa, Polska Sposób wytwarzania siarczku cynkowego do produkcji luminoforów Patent trwa* od dnia 10 wrzesnia 1954 r.Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania czystego .siarczku cynkowego, stosowanego do produkcji luminoforów, to jest mas swieca¬ cych dajacych fosforescencje. Luminofory jak wiadomo po uprzednim naswietleniu swiatlem widzialnym, lub ultrafioletowym, badz uakty¬ wnione pierwiastkami promieniotwórczymi, wydzielajacymi czasteczki a emituja fale swietlna odpowiedniej dlugosci przez pewien okres czasu. Sposób wedlug wynalazku pozwa¬ la na uzyskanie produktu spektralnie czystego oraz daje bardzo dobre wydajnosci. Dotychcza¬ sowa literatura podaje wiele sposobów otrzymy¬ wania siarczku cynkowego do produkcji lumi¬ noforów, niemniej wszystkie opisy sa raczej jakosciowe i nie podaja ilosciowej strony za¬ gadnienia. Na przyklad jednym z najczesciej spotykanych sposobów otrzymywania siarczku cynkowego jest sposób opracowany przez Sche- de'go. Wedlug tego sposobu do roztworu siarczanu cynkowego, w celu oczyszczenia go od metali ciezkich, dodaje sie amoniaku, a nas¬ tepnie siarkowodoru. Straca sie osad siarczków *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wyna¬ lazku jest inz. mgr Henryk Wierzba. metali ciezkich i czesciowo cynku, kt odsacza. Stracony osad zawiera siarczki olowiu, miedzi, zelaza, niklu, kobaltu chromu itd. Pirze- sacz zakwasza sie kwasem siarkowym, ogrzewa sie do wrzenia w celu odpedzenia siarkowodoru i przeprowadza elektrolize. Podczas elektrolizy wydzielaja sie na elektrodach dalsze ilogci me¬ tali zanieczyszczajacych siarczan cynkowy. Po elektrolizie dodaje sie amoniaku, a nastepnie siarkowodoru, az do zupelnego stracenia siarcz¬ ku cynkowego. Wytracony osad saczy sie.W opisanym sposobie jako wyjsciowa sól cynkowa stosuje sie siarczan, wiadomo jednak, ze obecnosc jonów siarczanowych w duzym stezeniu jest szkodliwa przy wydzielaniu niklu, a nastepnie przy wypalaniu siarczku cynkowe¬ go. Dobre odmycie siarczku cynkowego od jo¬ nów siarczanowych jest mozliwe w warun¬ kach laboratoryjnych, a nie w technicznych, tym bardziej ze do przemywania uzywa sie wody bardzo czystej (podwójnie destylowanej).Nastepnie opis nie mówi, jaki3 ilosci trzeba uzyc amoniaku i siarkowodoru. Stosujac za du¬ ze ^osci straci sie siarczek cynkowy, tak, ze w przesaczu uzywanym do dalszego oczyszcza-nfe pocoBtawte mala ilosc aiarewra cynkowe¬ go. Zmniejsza to koncowa wydajnosc siarczku cynkowego.; . V '* Opis sposobu Schede'go podaje równiez, ze roztwór ogrzewa sie do wrzenia w celu odpe¬ dzenia siarkowodoru. Ogrzewanie jednak moz¬ na stosowac tylko przy pracy w szkle lub kwar¬ cu, a wiadomo, ze w technice naczynia do ogrzewania sa wykonane z metalu luib two¬ rzywa ceramicznego. Naczynia do otrzymywania siarczku cynkowego musza byc wykonane % tworzyw „obojetnych" nie zawierajacych metali np. drewna, tworzyw sztucznych lub kamionki, w naczyniach zas takich trudno jest prowadzic ogrzewanie do wrzenia. Opis nie podaje rów-1 niez .warunków elektrolizy. Proces ten jest bar¬ dzo trudny do prowadzenia, wymaga specjalnej aparatury zapewniajacej stalosc woltazu i am- perazu, oraz elektrod o duzej czystosci, co jest bardzo trudne do uzyskania w technice.Opis podaje, ze roztwór po elektrolizie pod¬ daje sie siarkowodorowaniu w roztworze alka¬ licznym. Nie wiadomo, jak duze ilosci amonia¬ ku nalezy dodac do roztworu.Siarczek cynkowy stracony w roztworze alka¬ licznym jest koloidalny i trudno saczacy sie.Zagadnienie latwosci saczenia ma szczególnie duze znaczenie w technice, gdyz od tego zalez¬ na jest aparatura, zuzycie mocy oraz jakosc produktu.Wszysl&le inne znane metody wytwarzania siarczku cynkowego do luminoforów cechuje równiez brak przystosowania do produkcji technicznej i brak warunków ilosciowych.Sposób Wytwarzania siarczku cynkowego do luminoforów wedlug wynalazku cechuje moz¬ nosc zastosowania w technice. Eliminuje on wszystkie operacje w podwyzszonych.tempera¬ turach, przez co daje mozliwosci btidowy apa¬ ratury z tworzyw nie zawierajacych metali.Siarczek cynkowy do luminoforów otrzymuje sie sposobem wedlug wynalazku nastepujaco: Do 1 litra 20—40% roztworu chlorku cynko¬ wego, .. otrzymanego przez rozpuszczenie odpo¬ wiedniej ilosci tlenku cynkowego w kwasie solnym, dodaje sie 1—1,5 g siarczanu cynko¬ wego, 28—36 g octanu sodowego i 1,0—1,5 g wiórków cynkowych. Roztwór miesza sie przez 4—5 godzin. Cynk rozpuszczajac sie, wypiera metale bardziej elektrododatnie. Z roztworu zostaja usuniete: miedz, kadm, kobalt, nikiel, chrom, mangan itd. Po uplywie wyzej podanego czasu osad wytraconych metali odsacza sife i RSW „Prasa" W-wa, Okopowa 58/72. Zam. przesacz rozciencza sie woda destylowana. Nas¬ tepnie utrzymujac pH = 4 — 6,5 dodaje sie 0,21 —1,25 g siarkowodoru, lub wody siarkowodoro¬ wej, zawierajacej równowazna ilosc siarkowo¬ doru. Dodawanie wiekszej ilosci siarkowodoru zmniejsza wydajnosc, nie zwiekszajac doklad¬ nosci oczyszczenia roztworu. Wytracaja sie siarczki cynku, zelaza i innych metali. Po u- przednim wymieszaniu, roztwór saczy sie i do przesaczu dodaje cieczy buforowej utrzymuja¬ cej pH = 3—4 przy stracaniu siarkowodorem.Roztwór rozciencza sie woda i wprowadza do niego siarkowodór w celu wytracenia siarczku cynkowego. Po straceniu roztwór pozostawia sde na przeciag 1/2 — 3 godzin w spokoju i nastepnie saczy. Odsaczony siarczek cynkowy przemywa sie woda podwójnie destylowana i suszy w temperaturze 60—115°C. Otrzymuje sie czysty siarczek cynkowy, bardzo drobno krystaliczny.Przyklad. W 1 litrze wody destylowanej rozpuszcza sie 360 g chlorku cynkowego. Do roztworu dodaje sie 1,36 g siarczanu cynkowe¬ go, 30 g octanu sodowego i 1,5 g wiórków cyn¬ kowych. Roztwór miesza sie przez 5 godzin i nastepnie saczy przez bibule filtracyjna.Do przesaczu dodaje sie, przy pH = 5, 0,8 g siarkowodoru zawarte w 80 ml wody siarko¬ wodorowej. Roztwór miesza sie i po odstaniu saczy sie. Do przesaczu dodaje sie 5 ml cie¬ czy buforowej, 1/2 1 wody destylowanej i zaczy¬ na sie stracanie siarkowodorem przy pH «= 4.Stracony siarczek pozostawia sie na przeciag 3 godzin w spokoju, a nastepnie saczy. Osad przemywa sie woda podwójnie destylowana i suszy w temperaturze 60—115 °C. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania siarczku cynkowego do produkcji luminoforów, znamienny tym, ze do 1 litra 20—40% roztworu chlorku cynkowego dodaje sie 1—15 g siarczanu cynkowego, 28— —36 g octanu sodowego, 1,0—1,5 g wiórków cynkowych, po kUku godzinach odsacza osad i po doprowadzeniu wartosci pH przesaczu do 4—6,5 straca zanieczyszczenia siarkowodorem, stosowanym w ilosci 0,21—l;25g lub woda siar¬ kowodorowa zawierajaca równowazna ilosc siarkowodoru, po czym po odsaczeniu osadu dodaje sie do przesaczu cieczy buforowej utrzy¬ mujacej pH = 3—4, d straca siarkowodorem siarczek cynkowy, który odsacza sie, przemywa i suszy. Instytut Lotnictwa 1239 A Pap. druk. sat. ki. III 70 g. 100 egz. PL