SU1740369A1 - Способ получени серебр ных солей насыщенных жирных кислот С @ - С @ - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : продукт - серебр на  соль стеариновой кислоты БФ С18Н350УАд1, серебр на  соль бегеновой кислоты БФ С22Н4302 Agl. серебр на  соль каприловой кислоты БФ С8Н1502Ад1. серебр на  соль пальмитиновой кислоты БФ С16Н31 02Ад1. размер частиц 1-5 мкм. Реагент I: смесь щелочной соли стеариновой кислоты и стеариновой кислоты или смесь щелочно соли бегеновой кислоты и бегеновой кислоты, или смесь щелочной соли каприловой кислоты и каприловой кислоты, или смесь щелочной соли пальмитиновой кислоты и пальмитиновой кислоты в воде. Реагент И: водный раствор соли серебра Услови  реакции: массовое соотношение щелочной соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1 :(0,005-0,04), добавление реагента I к реагенту II в количестве от стехиометрии до 3 мас.% избытка щелочной соли жирной кислоты, скорость перемешивани  9СО-2800 об/мин. 2 табл ел С

Description

Изобретение относитс  к способам получени  водонерастворимых карбоксилатов серебра, предназначенных дл  создани  на их основе термопро вл емых фотоматериалов (ТПФМ), ТПФМ - новый тип регистрационных материалов; карбоксилат серебра - компонент, ответственный за формирование термопро вл емого изображени , которое  вл етс  следствием его реакции с восстановителем при нагревании.

Водонерастворимые карбоксилаты серебра получают путем взаимодействи  растворимых , щелочных или аммонийных карбоксилатов (мыл) с растворимыми сол ми серебра, осуществл емого в присутствии органического растворител  (на стадии синтеза и отмывки) или в присутствии добавок.

преп тствующих агрегации частиц, или в водной среде без применени  посторонних добавок.

Известен способ получени  серебр ной соли бегеновой кислоты в водно-спиртовой среде взаимодействием натриевой соли бегеновой кислоты с нитратом серебра. Выход 97.3%.

Способ предполагает использование больших количеств органического растворител , что усложн ет процесс утилизации отходов(утилизироватьс должныводно-ор- ганические смеси с повышенным содержанием серебра), повышаетс  себестоимость целевого продукт,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла§

Сл)

сь о

гаемому  вл етс  способ получени  серебр ных солей насыщенных жирных кислот Се-С22, например серебр ной соли бегено- вой кислоты, путем взаимодействи  натриевой соли бегеновой кислоты с нитратом серебра, который добавл ют в раствор мыла в водной среде при нагревании с последующим отделением, промывкой и сушкой целевого продукта, Выход 95,3%.

Однако способ не обеспечивает, высокой чистоты продукта в отношении примеси щелочного мыла и светочувствительных примесей (Ад+, Ад20): содержание примеси мыла при воспроизведении способа состаа- л ет5-18мас.%; содержание светочувствительных примесей обнаруживаетс  по наличию в продукте включений с сероватой прицветкой; а также дисперсности продукта на уровне, обеспечиваемом способами, использующими синтез карбоксилата в среде органических растворителей ( 1-50 мкм): при воспроизведении способа получаетс  грубодисперсный, неоднородный порошок, содержащий жесткие, легко комкующиес  включени  размером до 5000 мкм;

Кроме того, способ не обеспечивает однородности продукта по чистоте и дисперсности . Поскольку от чистоты и дисперсности зависит количество введенного в ТПФМ серебра , использование неоднородного продукта не позвол ет в производственных услови х получать ТПФМ воспроизводимого качества; при использовании продукта в ТПФМ невозможно добитьс  хорошей разрешающей способности и четкости изображени .

Цель изобретени  - повышение качества целевого продукта.

Поставленна  цель достигаетс  способом получени  серебр ных солей насыщенных жирных кислот Св-С22 путем взаимодействи  щелочной соли соответствующей кислоты с растворимой солью серебра в водной среде при нагревании, причем процесс провод т в присутствии исходной насыщенной жирной кислоты при массовом соотношении натриевой соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1:0,005 - 0,04 и указанную смесь добавл ют в водный раствор соли серебра, при этом щелочна  соль беретс  в количестве от стехиометрии до 3 мас.% избытка и процесс провод т при высокоскоростном перемешивании реакционной массы, при скорости мешалки 900-2800 об/мин.

Предлагаемый способ позвол ет повысить качество целевого продукта за счет повышени  дисперсности до уровн  не более 5 мкм, повысить степень однородности продукта по чистоте и дисперсности до уровн .

обеспечиваемого применением в синтезе органических растворителей.

Технологи  способа состоит в следующем .

Разбавленный водный раствор щелочного мыла (щелочной соли насыщенной жирной кислоты), приготовленный из соответствующего реактива или путем омылени  щелочью жирной кислоты, нагревают до

80-95°С и корректируют содержание жирной кислоты в интервал.е соотношени  1:0,005-0.04 путем добавки соответствующей жирной кислоты или щелочи. Готовый раствор мыла вливают в раствор соли серебра , соблюда  соотношение компонентов от стехиометрии до избытка мыла не более 3%; в процессе слива реагентов перемешивание реакционной массы обеспечиваетс  вращением мешалки со скоростью 900-2800

об/мин. Полученный осадок отмывают водой до отсутстви  в промводах Ад+-ионов. Осадок отдел ют и сушат.

Эффективность способа обусловлена следующим:

использование мыла с соотношением щелочной соли и жирной кислоты не менее 1:0,005 предохран ет продукт от загр знени  его примесью АдаО, котора  при меньшем кислотном числе может образоватьс 

за счет протекающего с выделением щелочи гидролиза мыла; в то же врем  ограничение соотношени  значением 1:0,04 не загр зн ет продукт обладающей склеивающим свойством жирной кислотой настолько, чтобы

это заметным образом отразилось на дисперсности продукта;

использование мыла в избытке не более 3%, высока  скорость перемешивани  и пор док слива реагентов мыло в соль серебра,

при котором легко застывающее и обладающее склеивающим свойством мыло находитс  в недостатке вплоть до завершени  синтеза, обеспечивает минимальную сорбцию мыла и минимальную окклюзию Ад 1 ионов , которые в противном случае остаютс  неотмытыми в агломератах, скрепленных застывшим мылом;

отсутствие примеси мыла в продукте обусловливает высокую дисперсность, чистоту и однородность продукта по обоим показател м .

П р и м е р 1. В аппарат с нижним спуском вместимостью 4 дм , снабженный 5 мешалкой и рубашкой дл  обогрева заливают дистиллированную воду (2,7 дм3) и загру- жают 11,5 г твердого NaOH, Раствор нагревают до 90--92°С. После достижени  требуемой температуры в раствор загружают стеариновую кислоту вначале в количестne 81,8 г, затем порци ми по 0,2 г/дм3 до достижени  соотношени  10,03.

В аппарат с мешалкой вместимостью 4 дм3 заливают дистиллированную воду (2,8 дм3) и загружают 47,7 г нитрата серебра.

В аппарат вместимостью 8 дм , снабженный мешалкой (частота вращени  мешалки 1400 об/мин; геометрические симплексы, прин тые в промышленности1 ,2; ,33; ,33, где Н, h - высота аппарата и мешалки соответственно; D, - диаметр аппарата и мешалки соответственно), заливают раствор нитрата серебра с температурой 20°С из аппарата, При включенной мешалке в аппарат заливают самотеком раствор мыла из вышеоаспо- ложенного1 аппарата (скорость 4 дм /мин). Выключают мешалку и выдерживают суспензию в покое в течение 1 ч (при этом осадок всплывает на поверхность жидкости ). Открывают вентиль нижнего спуска и сливают прозрачный маточный раствор. В аппарат заливают дистиллированную воду, включают мешалку, перемешивают смесь, затем при выключенной мешалке после 1- часовой выдержки суспензии в покое сливают промывную воду также как маточный раствор. Операцию отмывки повтор ют 5 раз до отсутстви  в промводе Ад -ионов. Суспензию отмытого осадка спускают на фильтр, осадок отжимают и сушат при 50°С. Продукт анализируют по показател м: содержание серебра (роданометрически), кислотное число (титриметрически из ацетоновой выт жки), содержание примеси мыла (по разности между общим содержанием органического компонента, содержанием св занной и свободной стеариновой кислоты). Размер частиц определ ют методом электронной просвечивающей микроскопии (ЭВМ - 100 АК при ускор ющем напр жении 50 кВ в светлом поле).

Результаты анализа продукта представ-- лены в табл. 1, результаты испытаний в составе ТПФМ - в табл. 2.

П р и м е р 2. Осуществл ют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,005.

П р и м е р 3. Осуществл ют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,04.

П р и м е р 4. Осуществл ют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,05.

П р и м е р 5. Осуществл ют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,003.

П р и м е р 6, Осуществл ют аналогично примеру 1, но скорость вращени  мешалки составл ет 200 об/мин.

Пример, Осуществл ют аналогично примеру 1, но скорость вращени  мешалки составл ет 800 об/мин.

Примерв, Осуществл ют аналогично 5 примеру 1, но скорость вращени  мешалки составл ет 900 об/мин.

П р и м е р 9. Осуществл ют аналогично примеру 1, но скорость вращени  мешзлки составл ет 2800 об/мин. 0 П р и м е р 10. Осуществл ют аналогично примеру 1, но используют пор док слива реагентов соль серебра в мыло.

П р и м е р 11, Осуществл ют аналогично примеру 1, но мыло берут в стехиометриче- 5 ском количестве.

П ример 12. Осуществл ют аналогично примеру 1, но мыло берут в 4 %-ном избытке Пример 13. Осуществл ют аналогично примеру 1, но мыло берут с недостатком в 0 3%

П р и м е р 14. Осуществл ют аналогично примеру 1, но в качестве растворимой соли серебра используют ацетат серебра.

Пример 15. Осуществл ют аналогично 5 примеру 1, но в качестве жирной кислотм используют бегеновую кислоту.

Прототип 25,9 г стеарата натри  раствор ют в 0,5 дм дистиллированной воды при 80°С. В охлажденный до 75°С раствор стеа- 0 рата натри  в течение 15 мин ввод т по капл м 90 см 1 н.раствора нитрата серебра с температурой 55°С. Осадок отдел ют, промывают водой и сушат.

Зависимость показателей качества про- 5 дуктов от условий его получени  представлена в табл. 1, 2,

Примеры 1, 2, 3, 8, 9, 11 и 14 демонстрируют оптимальный режим.

Пример 4 демонстрирует, что использо- 0 вание мыла с соотношением компонентов более 1:0,04 повышает кислотное число продукта и снижает его дисперсность.

Пример 5 демонстрирует, что использование мыла с соотношением компонентов 5 менее 1:0,005 приводит к загр знению продукта примесью АдаО, образующейс  за счет гидролиза мыла, протекающего с выделением NaOH.

Примеры 6 и 7 демонстрируют, что ис- 0 пользование скорости вращени  мешалки менее 900 об/мин снижает дисперсность, однородность продукта по дисперсности и чистоте, увеличивает содержание примеси мыла.

5 Пример 10 демонстрирует, что использование пор дка слива реагентов соль серебра в мыло ведет к повышению примеси мыла в продукте.

Пример 12 демонстрирует, что увеличение избытка мыла более 3% ведет к повышению содержани  примеси мыла и увеличению размера частиц продукта; из-за избытка мыла суспензи  карбоксилата плохо фильтруетс .

Пример 13 демонстрирует, что недоста- ток мыла приводит к потемнению продукта вследствие восстановлени  избыточных ионов Ад .

Примеры 14 и 17 демонстрируют, что в качестве растворимой соли серебра может использоватьс  ацетат, а в качестве жирной кислоты - бегенова , каприлова , пальмитинова  кислоты.

Таким образом, при получении карбок- силатов серебра в водной среде только в предлагаемом режиме удаетс  получить продукт высокой дисперсности и чистоты, однородный по химическому составу и дисперсности .

При этом по эффективности в примене- нии в составе ТПФМ. продукт превышает полученный по прототипу; достигаетс  (в сравнении с мировой практикой использовани  в синтезе органических растворителей ) существенное усовершенствование технологии по р ду аспектов, ва жных дл  промышленной организации производства:

за счет отказа от использовани  ЛВЖ процесс становитс  невзрывоопасным, не требуетс  аппаратура во взрывозащищенном исполнении, существенно упрощаетс  схема утилизации отходов, снижаютс  потери серебра, энерго- и трудозатраты, материальные затраты.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и   Способ получени  серебр ных солей насыщенных жирных кислот путем взаимодействий щелочной соли соответствующей кислоты с растворимой солью серебра в водной среде при нагревании с. последующим отделением, промывкой и сушкой продукта, отличающийс  тем. что, с целью повышени  качества целевого продукта, процесс провод т в присутствии исходной насыщенной жирной кислоты при массовом соотношении щелочной соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1:0,005-0,04 и указанную смесь добавл ют в водный раствор соли серебра, при этом щелочна  соль беретс  в количестве от стехиометрии до 3 мас.% избытка и процесс провод т при высокоскоростном перемешивании реакционной массы, при скорости мешалки 900-2800 об/мин.

Sc - обозначим энной масикииоА  ирмоа кмсло ы Cj-Cti Соа Р-«эчие образцах сост# п г 0,Т-2% по гто ммен ч сплерк (сц итгвип-443овый ).

, last - /ю 5 51; сбр зцр

Способ получени  стеарата серебра

Светочустви- тельность

Примеры 1-3,8,9,

11,И3,7-М

Прототип0,9

I...§.

Характеристика ТПФМ

Максимальна 

оптическа 

плотность

Оптическа 

плотность

вуали

1,40-1,45 1.3

0,23-0,25 0,38

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения серебряных солей насыщенных жирных кислот Св~С22 путем взаимодействий щелочной соли соответствующей кислоты с растворимой солью серебра в водной среде при нагревании с последующим отделением, промывкой и сушкой продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, процесс проводят в присутствии исходной насыщенной жирной кислоты при массовом соотношении щелочной соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1:0,005.-0,04 и указанную смесь добавляют в водный раствор соли серебра, при этом щелочная соль берется в количестве от стехиометрии до 3 мас.% избытка и процесс проводят при высокоскоростном перемешивании реакционной массы, при скорости мешалки 900-2800 об/мин.

   Пример

   Условия СИМТВМ __________.....___________!_·. Характеристика продукт· *

   7 в

   Э

   10 .

   . 1*

   Массовое ¹ соотношение

   HSt.-NaSt* ' 0.03:1 . 0,03:1

   0.0JH

   0,03:t

   0,03:1

   ... 0,03=1

   0,03:1

   Прототип

   Скорость вращения мешалки, об/мин _______.... Порядок 1 слива I реагентов | _____ Соотношение реагентоя Поста·, 4 ²®· 3* *8 г·.·. HSC сеободй. Hast Вирная кислота - стеариновая соль серебра - нитрат 1400 KaSt · соль Избыток 26,78 70,59 ‘ 1,7 Отс, серебра !USt - 31 1400 27,0* 70,87 0.2 .... 1400 -‘U 26,71 70.86 1.9 1400 -·- 26,19 б7.,*7 ' *.5 ->·_ 1*00 -·». 27. Об 70,87 ' tf.02' 200 -·- 13,0« 60,35 1.5 11.0 800 -п. 26,32 65.17 1.7 1.2 900 -^N- 27.06 71.38 1.5 Отс. 2800 27.23 70,59 0,5 НОО Соль серебра в Rase 26.75 70,30 1.5 0.95 400 RaSe в соль сеоебра Стихнем. 26.95 71,15 1.8 Отс. 1 boo -··- Избыток NaSt - 26.65 70.08 1 ,1 0,65 г*оо Недостаток ReSt - 3* 27. КО 70.31 0.9 .Отс. Жирная кислота - стеариновая соль серебра - ацетат 1*00 Избыток RASt - 3t 26,98 70,59 1.5 Отс. Жирная кислота бегеновая, соль серебра - нитрат Поп . RaSg в соль Избыток « 23.56 74.17 1.6 Отс. « серебра RaBg - 3t Вирная кислота - каприловая. Соль серебра - Нитрат 1*00 МдСр в соль Избыток *2,06 55,8* 0.8 Отс. < серебра НаСр - 31 Вирная кислота - плльмитыыоеа соль серебра - ыытоат МОО RaPl в. соль Избыток 28,92 68,68 0,* Отс.· < * серебра МлР1 - 3» Жирная кислота - стеариновая. соль серебра - нитрат ?*,66 6* ,82 1.S 8,55 средн. средн. средн. средн.

   1-5

   5*5000

   3-10

   1-5

   1'5 •5 •5000

   Размер частиц, мкм

   1-5

   1-5 3-ю <f-5

   1-60

   1-5 <1-3

   1-10

   Цвет

   Примечание

   J.

   Медленно сохнет С серыми •клочениями

   Белый

   -УТемнеет на свету

   Белый

   6ет»Й

   Комкуется, медленно сохнет

   Повышенное содержание Ag в растворе матоМ**·

   С серыми Продукт неодноровкгече- деы в одной партии; ниянм крупные агломераты отличаете* поеыяенным сррер»а«*ием lUSe ♦sc - обозначение анион· насиземноА жирной кислогы Cg-Cjg

   НцО . помнеси S»St - 5.5»; обплзии -л-и,него„~.

   ΡΦΛ (рентгене-Вазовый анализ).

   1_2„О_л_и_у_а__²

   Способ получения стеарата серебра Характеристика ТПФМ Светочуствительность Продолжитель ноет ь проявления при 110°С, ч Максимальная оптическая плотность Оптическая плотность вуали Примеры 1-3,8,9, 11,14 3,7-М 8-10 1,40-1,45 0,23-0,25 Прототип 0,9 8-10 1,34 0,38