TW524771B - Process for the preparation of anhydrous, highly pure sodium sulfide - Google Patents

Description

524771 A7 ____B7 _____ 五、發明說明（1 ) 本發明係關於將含水的硫化鈉乾燥而產製高純度無水 硫化鈉的方法。 市面上可得之含水硫化鈉中Na2S含量爲6 0 - 6 2 %。根據化學計量計算，其相當於N a 2 S · 3 Η 2〇。 將硫化氫通入濃氫氧化鈉溶液中，·在高於1 〇 〇 °C的 溫度會形成N a 2 S含量約爲6 0 - 6 2 %之硫化鈉水合物 熔體。將其引入冷卻浴中即固化（T < 9 0 °C )。粉碎後 通常會得到片狀的產物，這便是根據習知方式在市面上可 得之型態。 由先前技藝已知自Na2S · 9H2〇、

Na2S · 6H2〇或Na2S · 5H2〇製成無水硫化鈉的 方法。 依E P — B - 〇 3 4 5 1 3 6，係於第一脫水階段製 成單水合物。脫水需時2小時以上。單水合物中殘留的水 然後於 90 — 2 00°C、約 2 · 66kPa (20 mmHg)至66·5kPa (500mmHg)之減壓 下移除。 有一類似之產製晶狀無水硫化鈉的二階段方法已描述 於 EP — B 0 361998 之中。 EP 0 9 2 4 1 6 5之方法係用於產製無水硫化鈉 ，其將水含量爲3 5 - 4 5 %之含水硫化鈉於減壓下加熱 ，此方法藉由混合中以一恆定升溫（自N a 2 S進料處約 2 0Ϊ至出口處-1 8 0°C)之裝置，且同時將壓力降爲 < 2 0 m m H g，來進行。 木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） — I!----- --裝·！ I I--—訂！ ！線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 524771 A7 ____B7____ 五、發明說明（2 ) EP 0795558之方法係用於產製多硫矽醚， 其將含水的金屬硫化物及/或金屬多硫化物先於與水不互 溶有機溶劑與乳化劑存在時，在9 0 - 2 2 0 °C，任意地 於真空或壓力下脫水。若使用的是金屬硫化物，其將與硫 反應得出金屬多硫化物。 另一已知方法述於JP7228588，係將含水硫 化鈉於減壓下加熱或是將含水硫化鈉溶於極性溶劑中，然 後蒸掉該極性溶劑而得到含硫有機矽化合物。 這些已知方法的缺點爲在第二溫度階段的進料前，必 須等到第一階段之轉化完全（例如轉化爲單水合物）後才 可進行（EP - B — 0345136),蒸氣的速度很快 (E P 0 9 2 4 1 6 5 ),或是需要用到乳化劑（ EP 795558)。 本發明之目的在於提出產製高純度無水硫化鈉的方法 〇 本發明提出經由將含水的硫化鈉乾燥而產製高純度無 水硫化鈉（含量至少爲9 8 W t · % N a 2 S，較好爲9 9 w t · % )的方法，其特徵爲令含水的硫化鈉與水不互溶 有機溶劑一同加熱至含水的硫化鈉熔點以下1 0〜2 0 °C ，然後階段升溫，每次爲1 一 1 〇 °c (較好爲3〜8 °C ) 且各維持5 - 15分鐘（較好爲1〇 一 15分鐘），直至 含水的硫化鈉熔點以上1 〇 - 2 0 °C，接著加熱至水一溶 劑混合物的沸點，至於結晶水則以真空或壓力下進行共沸 蒸餾而蒸除。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱i ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --線- 524771 A7 -- - B7_____ 五、發明說明（3 ) 可以使用乳化劑。但是乳化劑具有會引起不想要之副 反應（於無水硫化鈉的進一步反應中）的官能基。藉由控 溫程式可以有效地預防器壁上發生結塊的情形。 與水不互溶有機溶劑可爲辛烷，甲苯，鄰二甲苯，間 二甲苯或對二甲苯。 . 溫度程式視所用裝置而定，特別是視其中之加熱與攪 拌器的幾何形狀而定。 乾燥可於攪拌中進行。可用的攪拌器包括所有已知的 攪拌器，較好爲螺旋槳攪拌器，角形葉片式攪拌器，或梯 形攪拌器。 乾燥可於惰性氣體下進行，較好爲氮氣。 本案方法可以連續地或間斷地進行。 較好，含水N a 2 S以邊長5至8 m m的鱗片狀、小板 片或小薄片的形式來使用。 脫水後，排出溶劑後，該含溶劑之無水硫化鈉可於相 同的容器中進行輔助反應（secondary reaction ),得出有 機官能的矽烷。 以習知接觸乾燥可以得到自由流動、無塵之硫化鈉， 且其具有良好貯存性與運輸性。 MJLL· 水： 首先將 126g Na2S · 3H2 ◦與 350mL 對 二甲苯於1升之雙套層、螺旋槳攪拌器攪拌、油浴加熱、 -------------裝-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 524771 A7 ___B7_ 五、發明說明（4 ) 且具有共沸分離器之容器中，於3 〇分鐘期間加熱至6 5 °C (底部溫度）。該水合物以維持期間1 5分鐘之5 °C階 段升溫加以熔化。結晶水於1 3 2 . 1 °C (底部溫度）開 始共沸地蒸出。1 4 0分鐘後分離出4 8 m L水（相當於 3 m ο 1 )。得到均勻之淺色分散液。除去該溶劑後，得 到黏附於器壁之脫水硫化鈉，其可以用溶劑而無困難地剝 離。此含二甲苯之N a 2 S中，以碘滴定法測出活性化合物 的含量爲76 · 3wt .%。 輔助反應： 5 i 2 6 6之製備 30g脫水且含二甲苯之Na2S， 122.8g酸式 C1PTES與9 · 4g S於122mL乙醇中轉化爲 Si 266。Si 266之製備如 DE19734295之實例lb所述。由NMR光譜可 以偵測到C 1 P T. E S之完全轉化，表示N a 2 S已完全脫 水。 實例2 脫水： 首先將126g Na2S · 3H2〇與350mL對 二甲苯於1升之雙套層、角形葉片式攪拌器攪拌、油浴加 熱、且具有共沸分離器之容器中，於30分鐘期間加熱至 6 3 °C (底部溫度）。該水合物以維持期間1 5分鐘之5 C階段升溫加以熔化。結晶水於1 2 4 · 5 °C (底部溫度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) " -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 524771 A7 ______B7^__ 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) )開始共沸地蒸出。1 3 0分鐘後分離出4 8 m L水（相 當於3 m ο 1 )。得到均勻之淺色分散液。發現得到沉積 物比使用螺旋槳攪拌器時爲多。 除去該溶劑後，該沉積物可以用溶劑而無困難地剝離 〇 實例3 脫水： 首先將126 · lg Na2S ·Η2〇與70〇mL 對二甲苯於1升之雙套層、梯形攪拌器攪拌、油浴加熱、 且具有共沸分離器之容器中，於30分鐘期間加熱至 6 2 · 7 °C (底部溫度）。該水合物以維持期間1 5分鐘 之5 °C階段升溫加以熔化。結晶水於1 3 0 · 9 °C (底部 溫度）開始共沸地蒸出。1 0 5分鐘後分離出4 9 m L水 (相當於3 m ο 1.)。得到均勻之淺色分散液。除去該溶 劑後，得到黏附於器壁之脫水硫化鈉，其可以用溶劑而無 困難地剝離。 frh較例： 依E P 0 7 9 5 5 5 8之實例1將硫化鈉乾燥。大部 分的脫水硫化鈉沉積於器壁上。 輔助反應： 類似實例1之輔助反應只得到c 1 P T E S的不完全 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) 524771 A7 _B7_ 五、發明說明（6 )

Si 2 6 6之製備 終產物中含有4 · 5%未反應的C 1 PTES。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 •線. 表纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

Claims (1)

1. 524771 六、申請專利範圍 1 · 一種經由將含水的硫化鈉乾燥而產製高純度無水 硫化鈉（含量至少爲9 8wt ·% Na2S)的方法，其 特徵爲令含水的硫化鈉與水不互溶有機溶劑一同加熱至含 水的硫化鈉熔點以下1 〇 - 2 0。(：，然後階段升溫，每次 爲1 一 1 0 °C且各維持5〜1 5分鐘，.直至含水的硫化鈉 熔點以上1 0 - 2 0 °C，接著加熱至水一溶劑混合物的沸 點，至於結晶水則以真空或壓力下進行共沸蒸餾而蒸除。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中與水不互溶 有機溶劑爲二甲苯。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中之乾燥於乳 化劑不存在時進行。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------1------1T------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 附件：桌89124571號專利申請案中文說明書修正頁 申請曰期 89 年 11月 20日 案 號 89124571 ιη1α 年月日 UF 民國91年4月呈 A4 C4 524771 If I專利説明書 發明 新型 名稱 中 文 産製高純度無水硫化鈉的方法 英 文 Process for the preparation of anhydrous, highly pure sodium sulfide 姓 名 ⑴漢瑞克•哈恩Hahn, Henrik έ)彼得♦克瑞斯Kress, Peter 國 籍 ^ 發明 一 '創作 人 住、居所 (1)德國 （25德國 (1) 德國法蘭克福布格街一三四號 Berger Strasse 134, DE-60385 Frankfurt, Germany (2) 德國法瑞格李奇海爾根威格七號 Helgenweg 7· DE-6S579 Freigericht, Germany 姓 名 (名稱） (1)提古沙公司 Degussa Aktiengesellschaft 國 籍 申請人 住、居所 (事務所） (1)德國 (1)德國杜塞爾朵夫班尼格聖佩雷玆一號 Bennigsenplatz 1, DE-40474 Dusseldorf, Germany 代表 姓 名 (1)馬特斯♦史契夫 Schafer, Matthias 武吳® ♦偉涵 Webe「，Wolfgang 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）