PL4267B1

PL4267B1 - Postepowanie w celu otrzymania kwasu krzemofluorowodorowego i jego soli.

Info

Publication number: PL4267B1
Application number: PL4267A
Authority: PL
Filing date: 1924-07-21
Publication date: 1926-04-30

Description

Do otrzymania kwasu krzemofluorowo¬ dorowego i soli tegoz kwasu sa znane tyl¬ ko bardzo klopotliwe metody, które fa¬ brycznie trudne sa do przeprowadzenia i nieekonomiczne. Zwykle poprzedza je o- trzymanie kwasu fluorowodorowego, tak ze do pewnego stopnia wszystkie trudnosci otrzymania i traktowania kwasu fluorowo¬ dorowego sa wciagniete w otrzymanie kwa¬ su krzemofluorowodorowego i jego soli.Niniejszy wynalazek otwiera obecnie ogólnie dostepna droge do otrzymania za¬ równo kwasu krzemofluorowodorowego jak równiez jego soli, jeszcze ogólniej do otrzy¬ mania zlozonego kwasu fluorowodorowego i jego polaczen wprost ze skladników.Polega on na tern, ze sól fluorowa prze¬ mienia sie fluorkiem krzemowym wobec kwasu, przyczem, dla utworzenia sie soli, obecna jest rozpuszczalna sól tej zasady, która ma byc sprzezona z kwasem krzemo- fluorowodorowym.Zamiast wychodzic z fluorku krzemo¬ wego mozna wprowadzic takze inne pola¬ czenie krzemowe np. kwas krzemowy lub krzemian. Te przemieniaja sie sola fluoro¬ wa wobec rozpuszczalnej soli zasady ma¬ jacej byc sprezona z kwasem krzemofluo- rowodorowym i wobec kwasu.Przy zlozonych kwasach i solach fluo¬ rowych wprowadza sie poprostu zamiast fluorku krzemowego odpowiednie fluorki lub polaczenia czesci zlozonej.Dla ulatwienia przemiany prowadzi sie'"* reakcja pódl cisnieniem, wzglednie pod ci¬ snieniem i w wysokiej temperaturze, Lotne . polaczenia, które powstaja przy przemia¬ nie, mozna oddzielic przez destylacje.Równiez pracuje sie ze stalemi mate- rjalami wyjsciowemi, albo z tak malemi ilosciami rozpuszczalnika, ze nie moze na¬ stapic rozpuszczenie substancyj dzialaja¬ ca\ * ^c^ powst^lycfc. ,„. <-\ v * * ¦..* Kwas krzemofJuofowodorowy zatem ja¬ ko taki, a takze przy otrzymywaniu solif wytwarza sie w tym procesie do pewnego stopnia ze skladników.Dla otrzymania kwasu przerabia sie np. fluorek krzemu, jako fluorek fluszpat, po¬ niewaz zawsze potrzebny jest fluorek me¬ talu dajacego latwo nierozpuszczalne sole i kwas, np. siarkowy, przyczem reakcja przebiega wedlug nastepujacej formuly: Ca F2 + SiF± + H2 S04 = Ca S04 + H2 Si FQ.Dla zlozonego kwasu fluorowodorowego przedstawia przebieg nastepujaca formula: Ca F2 + 2 B F3 + H2 SO± = Ca S04 + 2 HB F4.Ten sposób daje wielka oszczednosc na kwasie rozkladowym. Nastepujacy przy¬ klad cyfrowy objasnia przebieg: Do olowiowanego kotla mieszadtowego zamknietego przykrywa daje sie 78 kg fluorku wapniowego i 400 kg kwasu siarko¬ wego 25%-wega Dv tej mieszaniny dopu¬ szcza sie w czasie ogrzewania 104 kg fluor¬ ku krzemowego. Po ukonczeniu reakcji o- trzymana mieszanine wypuszcza sie. Z niej otrzymuje sie, pe odsaczeniu utworzonego siarczanu wapniowego (125 kg), 425 kg 31 % -weg* kwasu krzemofluorowodoro- wega.W porównaniu z powszechnie stosowa¬ nym dotychczasowym sposobem otrzymania kwasu krzemofhiordwodorowego ma nowe postepowanie zasadilicza wyzszosc. Otrzy¬ mywanie, kwasu odbywa sie w jednym tyl* fcc hiegtt czyinnostei* podczas gdy dotych¬ czas jeszcze do tego bylo potrzebne otrzy¬ manie kwasu fluorowodorowego przez de¬ stylacje i nasycanie tego kwasu kwasem krzemowym. Uproszczony bieg czynnosci daje niezwykla oszczednosc na czasie i a- paraturze.W kwestj i otrzymywania soli kwasu krzemofluorowodorowego i soli zlozonych kwasów fluorowodorowych nalezy dodac jeszcze co nastepuje: Kwas krzemofluorowodorowy powstaje z wytworzonego fluorku krzemowego, lub z kwasu krzemowego wzglednie jego soli.Jezeli operuje sie fluorkiem krzemowym, to dodawany kwas potrzebny jest tylko jako substancja kontaktowa i wystarcza drobne ilosci jego.Jest nawet mozliwem obejsc sie zupel¬ nie bez kwasu, przyczem przebieg jest na¬ stepujacy: Ca F2 + Si F4 + 2 Na Cl = Na2 SiFQ + CaCl2.Jak juz wspomniano we wszystkich wy¬ padkach najbardziej odpowiednim fluor¬ kiem jest fluszpat, który jako latwo do¬ stepny mineral stanowi, najtanszy wyjscio¬ wy skladnik dla czesci fluorowej. Wogóle nalezy dac pierwszenstwo nierozpuszczal¬ nemu fluorkowi, o ile ten jest czescia po¬ mocnicza postepowania.Kwas krzei&owy moze byc wprowadzen nry pod kazda znana postacia, zwlaszcza jako kwas krzemowy czynny; np. jako stra¬ cony kwas krzemowy, Jako krzemionka, w postaci materjalu odpadkowego przy otrzy¬ mywaniu glinki i soli glinowych.Moze on równiez byc uzywany nietyl- ko jako takiT lecz równiez w polaczeniu, jako sól krzemowa lttb krzemian, przyczem osobna sóJ metalu fest zbyteczna, o ile kwa* krzemowy zwiazany jest z zasada, która moze sie przemienic w sól kwasa krzemofluorowodorowego.Powyzszy przyklad wskazywal juz na to, ze kwas solny jest szczególnie odpo- ttednkn. Równiez korzystne sa sole kwasu — 2 —solnego* jak równiez chlorki jak® skladniki solne.Przy otrzymywaniu zlozonych, soli fluo¬ rowych zmienia sie postepowanie tylko o tyle* ze uzywa sie skladników zlozonych kwasów fluorowodorowych. I tak zamiast kwasu krzemowego wchodzi taki tlenek metalu lub metaloidu^ który oddaje swa czesc zlozona, wzglednie jego fluorek ra¬ zem z kwasem fluorowodorowym lub z potrzebnym prócz tego nierozpuszczalnym fluorkiem.Przebieg tej. czesci postepowania moga objasnic nastepujace równania: 1) Metoda z fluorkiem dajacym zara¬ zem zasade i z kwasem &KF + Si02 + 4HCl= K2 Si F9 + 4KCI + 2H.O 2) Metoda z sola rozpuszczalna, fluor¬ kiem z reguly nierozpuszczalnym i z kwa¬ sem. 2XF + Si02 + 2CaF2 + 4HCI = K2 SiFe -f 2 CaCl2 + 2 H2Q 2 KCt + SiQ2 + 3 CaF2 + 4 Ha = K2 SiF6 + 3 CaCl2 + 2 H^O Mg S04 + Si02 + 3 CaF2 + 2 H2 S04 = MgSiF* + 3CaS0t + 2 H20 3) Metoda z krzemofluorowodorem, fluorkiem i malemi ilosciami kwasu dzia¬ lajacego kontaktowo. 2 KCl + SiF4 + CaF2 (kwas solny) = K2 SiF6 + CaCl2, która to przemiana udaje sie i bez kwasu. 4) Wprowadzenie kwasu krzemowego pod postacia soli krzemowej wzglednie krzemianu, przyczem wówczas tylko po¬ trzebna jest ta sól krzemowa, fluorek i kwas.K2 Si03 + 3 CaF2 + 6 HCl = K2 SiFQ +3 CaCl2 + 3 H20.Tu nalezy wlaczyc nastepujacy przy¬ klad cyfrowy: Do 10 kg kwasu solnego (d = 1,1) wprowadza sie 23 kg fluorku wapniowe¬ go, lt2 kg soli kuchennej i 1 kg kwasu krzemowego z 60% Si02. Mieszanine o- grzewa sie kilka godzin do mnie} wiecej 80° podczas ustawicznego mieszania. Po ukonczonej przemianie odsacza sie ssaco krzemofluorek sodu, przemywa az do znik¬ niecia chloru i suszy* Wydajnosc krzemofluorku wynosi 1,7 kg.Przy otrzymywaniu zlozonych soli fluo¬ rowych najprostsza droga jest ta, przy któ¬ rej dziala sie polaczeniem fluorowem cze¬ sci zlozonej na sól zasady majacej byc wprowadzona. Przy tern otrzymuje sie po* tern czesc kwasowa tej soli jako wolny kwas.Na Cl + &p9 + HF — Na B F4 + HCl Tutaj nie uwydatniaja sie dobrze zale¬ ty tego postepowania i dlatego nalezy pod¬ kreslic przedewszystkiem te drogi, przy których przerabia sie fluorek jako dostar¬ czyciel fluoru* Przyklad wprowadzenia czesci kom¬ pleksowej w postaci tlenku stanowi rów¬ nanie: 2KCt + B205+4CaF2 + 6 HCl = 2HBF4 + 4 C«Cl2 + 3 H2Or a wprowadzenia czesci zlozonej w postaci fluorku formula: 2 NaCl + 2BFS + CaF2 (kwas solny) = 2 Na BF4 + CaCl2.W ostatnim wypadku jest kwas znów substancja kontaktowa i przemiana jest mozliwa takze bez kwasu. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe. 1. Postepowanie w celu otrzymania kwasu krzemofluorowiodorowego i jego so¬ li, znamienne tern, ze na sól fluorowa dzia¬ la sie fluorkiem krzemu w obecnosci kwasu.
2. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1, znamienny obecnoscia — 3 —rozpuszczalnej soli zasady majacej byc zwiazana z kwasem krzemofluorowodoro- wym.
3. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tern, ze na sól fluorowa dziala sie kwasem krzemowym lub krzemianem w pewnym wypadku w obecnosci rozpuszczalnej soli zasady, ma¬ jacej byc zwiazana z kwasem krzemofluo- rowodorowym w obecnosci kwasu*
4. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—3, znamienny tern, ze uzywa sie skladników zlozonych kwasów fluorowodorowych w celu utworzenia tych kwasów lub ich soli.
5. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—4, znamienny tern, ze w celu otrzymania kwasu krzemofluorowodo- rowego wprowadza sie do reakcji fluszpat lub inny fluorek, fluorek krzemowy i kwas, szczególnie siarkowy.
6. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—5, znamienny tern, ze wprowadza sie do reakcji fluorek, kwas krzemowy lub fluorek krzemowy i chlorek tego metalu, którego krzemofluorek ma byc otrzymany, w obecnosci kwasu solnego.
7. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—6, znamienny tern, ze powoduje sie bezposrednie oddzialywanie na siebie fluorku, fluorku krzemowego i latwo rozkladalnej soli, jak chlorek tego metalu, którego krzemofluorek ma byc otrzymany.
8. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—4 i 6, znamienny tern, ze wprowadza sie do reakcji fluorek i sól krzemowa tego metalu, którego krzemo¬ fluorek ma byc otrzymany w obecnosci kwasu, zwlaszcza solnego.
9. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—8, znamienny tern, ze kwas krzemowy wprowadza sie jako pola¬ czenie czynne, mozliwie bezwodne, a wiec w wysokim stopniu zdolne do reakcji.
10. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—9, znamienny tern, ze reakcje prowadzi sie pod cisnieniem zwiek- szonem, wzglednie pod cisnieniem zwiek- szonem i w wyzszej temperaturze.
11. Sposób wykonania postepowania wedlug zastrz. 1—10, znamienny tern, ze przemiane prowadzi sie ze stalemi mate- rjalami wyjsciowemi w obecnosci tylko ma¬ lej ilosci wody, nie wystarczajacej do roz¬ puszczenia. Albert Fritz Meyerhofer* Zastepca: M. Kryzan, rzecznik patentowy, Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL