Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11018
.pdf
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Усовершенствования в производстве золей и высокодисперсных
суспензий, содержащих оксидные соединения металлов.
Я, Джеймс Ятс Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, магистр, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (о котором мне сообщила
из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне, Германия,
акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: уже известно, что при воздействии оксида этилена на галогениды металлов, например,
галогениды тяжелых металлов или хлорид алюминия, образуются не только этиленгалогенгидрины, но и
осадок гидроксида металла.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что золи или высокодисперсные суспензии, содержащие
оксидные соединения металлов, получают путем реакции алкиленоксидов с растворами солей тяжелых или
земных металлов и удаления образовавшегося вместе с неизмененным алкиленоксидом сложного эфира из
реакционной смеси до того, как начнется существенное образование необратимого осадка.
Взаимодействие оксида алкилена с солью металла обычно проводят при температуре от 0 до 1500 градусов
Цельсия, предпочтительно при температуре около 10°C, например, от 15 до 30 градусов Цельсия.
Соли металлов растворяют в подходящем растворителе; для этой цели предпочтительнее использовать воду
или другие водные среды, но растворитель также может быть изготовлен из органических растворителей,
например, растворителей, содержащих гидроксильные группы, таких как этиловый спирт или глицерин,
которые предпочтительно должны содержать небольшое количество воды.
Как уже отмечалось, реакцию можно прекратить с помощью солей тяжелых и земных металлов. Для
получения солей можно использовать соли любых из этих металлов, включая благородные, но этот процесс
имеет особое значение для обработки солей неблагородных металлов. Соли трех- и четырехвалентных
металлов, таких как железо, алюминий и другие земные металлы, хром, торий, церий и цирконий, обычно
приводят к образованию золей оксидов металлов, тогда как соли двухвалентных металлов, например меди и
цинка, как правило, превращаются в высокодисперсные суспензии оксидных соединений указанных металлов.
Используемые соли металлов могут содержать, например, кислотный радикал, неорганический или
органический, способный соединяться с алкиленоксидом с образованием гликолевого эфира. В качестве
исходных материалов также могут использоваться основные соли или смеси нескольких солей. Особенно
хорошие результаты получаются с хлоридами и бромидами металлов, поскольку они, как правило, легко
растворимы и легко образуют галогенгидрины гликолей. Используемые растворы солей Tite могут иметь
любую желаемую концентрацию. Использование концентрированных растворов имеет то преимущество, что
позволяют получать высококонцентрированные золи или суспензии, которые другими методами получить с
трудом, если вообще возможно.
Используемые алкиленоксиды должны быть хотя бы в незначительной степени растворимы в растворителе,
используемом для реакции.
Поэтому при работе в водных средах в основном будут использоваться алкиленоксиды с 2-4 атомами
углерода. Оксиды альфиолефина особенно подходят, поскольку они легко доступны в промышленности.
Удаление образовавшихся сложных эфиров гликоля и неизмененного алкиленоксида может быть
осуществлено с помощью экстракционной обработки. Например, процесс может быть осуществлен путем
смешивания растворов галогенидов металлов с этиленоксидом, предпочтительно с использованием
количества последнего, превышающего теоретически необходимое, при этом реакционный раствор
подвергается экстракционной обработке эфиром или другими растворителями, несовместимыми с водой,
такими как бензол, хлороформ, четыреххлористый углерод или дихлорэтилен, после превращения галогенида
металла (предпочтительно примерно на 90 процентов). Таким образом, образовавшийся галогенгидрин
этилена и непрореагировавший оксид этилена удаляются, в то время как гидроксид металла остается в виде
коллоидного раствора.
Аналогичные продукты получают также, когда реакционную смесь очищают от органического соединения,
образовавшегося в ходе реакции, и от избытка алкиленоксида, присутствующего в ней, не путем экстракции, а
путем перегонки органических веществ, если это необходимо, с использованием пониженного давления; в
этом случае предпочтительнее выпаривать смесь досуха, а полученные твердые продукты растворять в воде
или другом растворителе, таком как спирты, если это необходимо. При такой перегонке температура, как
правило, не должна превышать 1500 градусов Цельсия и предпочтительно должна находиться в диапазоне
около 100 градусов Цельсия или ниже.
При работе с отгонкой органических соединений предпочтительнее использовать либо теоретическое
количество, либо даже еще меньшее количество алкиленоксида, поскольку в противном случае коллоидные
растворы быстро затвердевают, образуя необратимые гели в процессе отгонки. Преимущество метода
дистилляции заключается в том, что, поскольку не требуется экстракционная обработка, органические
растворители не используются, что снижает затраты на приготовление желаемых продуктов. Образовавшиеся
в качестве побочных продуктов сложные эфиры могут быть выделены, например, путем фракционной
конденсации испаренных компонентов в процессе испарения.
В общем случае, согласно данному изобретению получают золи или суспензии, в которых соединения
металлов присутствуют в виде оксидов. Однако во многих случаях вместо оксидов или в дополнение к ним
могут присутствовать оксихлориды металлов.
Таким образом, например, при действии оксида этилена или его гомологов на хлорид меди(II) в
эквимолекулярных количествах образуется не гидроксид меди(II), а очень мелкодисперсный оксихлорид
меди(II). Оксихлорид меди(II) можно отделить путем экстракции раствора растворителями для хлоргидринов и
алкиленоксидов, которые нерастворимы или растворимы в воде лишь с трудом, или путем выпаривания
реакционной смеси досуха с использованием или без использования пониженного давления.
Особое преимущество процесса, соответствующего данному изобретению, по сравнению с уже известными
процессами производства оксихлорида меди заключается в том, что получается чрезвычайно
мелкодисперсный, частично коллоидный оксихлорид меди, который может быть даже выделен в виде сухого
порошка.
Указанное благоприятное свойство получаемого оксихлорида меди дополнительно усиливается за счет
проведения процесса таким образом, что помимо хлорида меди, воздействию алкиленоксидов подвергаются
и хлориды других металлов.
Образовавшиеся таким образом золи гидроксидов металлов, помимо оксихлорида меди, действуют как
пептизирующие агенты для оксихлорида меди.
На практике этот процесс может осуществляться путем пропускания раствора оксида этилена через водный
раствор хлорида меди(II) или наоборот. Оксид этилена также может быть введен в газообразном виде в
водный раствор хлорида энприка.
Процесс, описанный в изобретении Ильфта, особенно подходит для получения коллоидных растворов,
которые могут служить исходными материалами для производства адсорбентов, например, для ферментов,
или каталитически активных веществ.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют природу данного изобретения, однако
изобретение не ограничивается этими примерами. Если не указано иное, детали указаны по объему.
ПРИМЕР 1.
5 части 12,5-процентного раствора кристаллизованного хлорида алюминия (AlCl3).
Раствор (6H2O) разбавляют 45 частями воды; добавляют 50 частей 30-процентного водного раствора
этиленоксида, и всю смесь оставляют на 4 часа. Избыток оксида этилена и образовавшийся
этиленхлоргидрин экстрагируют эфиром; эфир, растворенный в золе, удаляют нагреванием. Получен
прозрачный, стабильный золь гидроксида алюминия.
Если во время отстаивания и перед экстракцией необходимо отделить твердые компоненты, в тщательно
перемешанную суспензию добавляют достаточное количество раствора хлорида алюминия или другого
пептизирующего агента для повторного растворения всего содержимого, после чего экстракцию проводят без
промедления, чтобы избежать дальнейшего отделения.
Аналогичным образом можно получить стабильные золи, содержащие как гидроксид железа, так и гидроксид
алюминия.
Для этой цели, например, смесь из 10 частей 25-процентного раствора хлорида железа(III) и 5 частей
12,5-процентного раствора хлорида алюминия разбавляют водой (85 частей) и 100 частями 30-процентного
раствора.
Оксид этилена добавляется ко всему.
После того, как смесь отстоится в течение 3 часов, ее обрабатывают, как описано выше.
ПРИМЕР 2.
125 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия (AlCl3·6H2O) смешивают
со свежеприготовленным раствором, содержащим 60 частей этиленоксида в 60 частях воды. Через
определенные промежутки времени, с целью определения количества неконвертированного хлорида иона
хлора, отбирают пробу объемом 3 кубических сантиметра, однократно встряхивают ее с 30 кубическими
сантиметрами чистого эфира и титруют ионом хлора по методу Йолхарда. Как только расход нитрата серебра
в растворе, экстрагированном эфиром, достигнет примерно 10 кубических сантиметров раствора нитрата
серебра с концентрацией 1/10 от нормальной, что происходит примерно через 3 часа, весь раствор
экстрагируют эфиром. После удаления растворенного в золе эфира на водяной бане остается водный
коллоидный раствор гидроксида алюминия, который стабилен в течение длительного времени и содержит
около 40 граммов AlO на литр, частично в виде основного хлорида алюминия, а также небольшое количество
продукта превращения высококипящего оксида этилена.
Раствор можно выпарить досуха на водяной бане, с использованием пониженного давления или без него.
Остатки стекловидного тела легко измельчаются и в любое время могут быть повторно растворены в воде.
Таким образом, можно получить золи, содержащие более 10 процентов Al2O3 и имеющие более или менее
вязкую консистенцию.
ПРИМЕР 3.
280 В 2 литра водного раствора тетрахлорида олова, содержащего 0,1 грамма хлора, вводят граммы
этиленоксида в газообразном виде. Затем всю смесь оставляют на 48 часов при комнатной температуре,
после чего проводят исчерпывающую экстракцию четыреххлористым углеродом. Оставшийся раствор
выпаривают до сиропообразной консистенции. В его состав, помимо коллоидного диоксида олова, входит
основной хлорид олова.
ПРИМЕР 4.
10 К раствору 2,5 килограммов хлорида циркония в 50 литрах воды добавляют литры 30-процентного водного
раствора этиленоксида. Всю смесь оставляют примерно на 6 часов при температуре 250 градусов Цельсия,
после чего, по методу Вольхарда, отслеживают уменьшение количества ионизированного хлора. Как только
содержание хлора снизится примерно до 10 процентов от первоначального значения, реакционный раствор
экстрагируют эфиром.
ПРИМЕР 5.
240 Граммы этиленоксида вводят при температуре 250 градусов Цельсия в 1800 кубических сантиметров
25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида хрома. Всю смесь оставляют при комнатной
температуре на 2 дня, а затем экстрагируют бензолом.
При желании полученный раствор выпаривают досуха на водяной бане.
Сухой препарат, содержащий в общей сложности около 50 процентов Cr2O, может быть повторно растворен в
любое время, например, в горячей воде.
ПРИМЕР 6.
150 В 1000 кубических сантиметров раствора бромида алюминия, полученного растворением 250 граммов
сублимированного бромида алюминия в 1000 кубических сантиметрах воды, вводят граммы газообразного
оксида этилена. Как только содержание брома в растворе, пригодном для титрования, снизится примерно до
10 процентов от его первоначального значения, весь раствор экстрагируют эфиром.
ПРИМЕР 7.
10 Части водного раствора, содержащего 10 граммов кристаллического сульфата алюминия на литр,
оставляют при комнатной температуре на несколько дней с 10 частями 30-процентного водного раствора
этиленоксида, предпочтительно с добавлением 2 частей 3-процентного раствора гуммиарабика.
Образуется золь, содержащий взвешенные частицы, который экстрагируется эфиром без отделения
взвешенных частиц.
ПРИМЕР 8.
10 Граммы этиленоксида вводят при комнатной температуре в 100 кубических сантиметров 15-процентного
водного раствора хлорида тория. Вся смесь оставляется на 48 часов, а затем экстрагируется эфиром. После
испарения золя получают обратимо растворимый препарат диоксида тория.
ПРИМЕР 9.
85 Граммы кристаллизованного хлорида меди растворяют в 340 кубических сантиметрах воды, и при
перемешивании при температуре 200 градусов Цельсия в течение часа в раствор подают раствор,
содержащий 50 кубических сантиметров оксида этилена в 110 кубических сантиметрах воды. Реакционную
смесь оставляют при комнатной температуре примерно на 48 часов.
Избыток оксида этилена и образовавшийся этиленхлоргидрин экстрагируют эфиром. Полученный продукт,
состоящий частично из золя и частично из высокодисперсной суспензии, может быть выпарен досуха в
вакууме при температуре до 55 градусов Цельсия. Полученный твердый оксихлорид меди(II) легко
превращается в пасту с водой и обладает чрезвычайно мелкодисперсной структурой и высокой способностью
к образованию суспензий.
ПРИМЕР 10.
170 Грамм кристаллизованного хлорида меди растворяют в 640 кубических сантиметрах воды, затем
добавляют раствор 40 граммов кристаллизованного хлорида алюминия в 120 кубических сантиметрах воды. В
течение часа в раствор вводят 125 кубических сантиметров этиленоксида в 250 кубических сантиметрах воды.
После выдержки в течение 3 дней продукт выпаривают досуха в вакууме при температуре от 400 до 500
градусов Цельсия. Полученный остаток обладает исключительной тонкостью помола и дисперсией, что можно
наблюдать при его контакте с горячей водой.
ПРИМЕР 11.
600 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия оставляют отстаиваться
в течение примерно 2 дней при температуре 300 градусов Цельсия с 120 частями 1,2-пропиленоксида или
нагревают с ним в течение нескольких часов в закрытом сосуде при температуре от 60 до 100 градусов
Цельсия. Затем реакционную смесь экстрагируют эфиром для удаления образовавшегося
пропиленхлоргидрина и избытка пропиленоксида. Получен прозрачный коллоидный раствор гидроксида
алюминия, содержащий около 50 граммов Al2O3 на литр, частично в форме оксихлорида алюминия.
ПРИМЕР 12.
500 кубических сантиметров с содержанием 20 процентов.
К водному раствору хлорида цинка постепенно добавляли 90 кубических сантиметров 1,2-пропиленоксида при
перемешивании. Полученный после выдерживания в течение нескольких часов золь, в котором твердые
частицы все еще присутствуют в состоянии мелкодисперсного распределения, экстрагируют этиленхлоридом.
Мелкодисперсные взвешенные частицы могут быть еще более мелкодисперсными при добавлении золя
гидроксида алюминия, полученного, например, согласно Примеру 11.
ПРИМЕР 13.
625 кубических сантиметров с содержанием 25 процентов.
Кристаллизованный хлорид алюминия в водном растворе смешивают с раствором 95 кубических сантиметров
жидкого оксида этилена в 275 кубических сантиметрах воды и оставляют на 24 часа при комнатной
температуре. Вся масса выпаривается в вакууме, при этом отходящие пары собираются до тех пор, пока не
останется легко рассыпчатая сухая масса. Для приготовления золя, например, к 10 граммам порошка
добавляют 100 кубических сантиметров воды, при этом подвижный раствор образуется в течение короткого
времени. Для получения спиртового раствора 10 граммов сухого порошка встряхивают в течение нескольких
часов со 100 кубическими сантиметрами 96-процентного спирта, после чего нерастворившийся порошок
центрифугируют.
ПРИМЕР 14.
600 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия оставляют отстаиваться
в течение примерно 2 дней при температуре 30 градусов Цельсия с 125 частями 1,2-пропиленоксида или
оставляют с ним на несколько часов при температуре от 600 до 1000 градусов Цельсия в закрытом сосуде.
Затем реакционную смесь выпаривают досуха в вакууме для удаления образовавшегося
пропиленхлоргидрина. После растворения остатка в воде получают коллоидный раствор оксида алюминия.
ПРИМЕР 15.
28 Килограммы гидрата оксида алюминия, содержащего 2Q на 100% воды, смешивают с 33,7 литрами
соляной кислоты с удельной плотностью 1,19 и оставляют стоять до тех пор, пока реакция практически не
завершится. Для приготовления основного раствора хлорида алюминия полученный раствор кипятят в
течение 2 часов в термостате с обратным холодильником, затем массу разбавляют таким количеством воды,
чтобы для титрования отфильтрованного образца по методу Вольхарда на кубический сантиметр требовалось
1,5 кубических сантиметра децинормального раствора нитрата серебра. В этом случае объем раствора
составит примерно 225 литров.
2
.75
Килограммы газообразного оксида этилена вводят в 100 литров раствора. Образовавшийся хлоргидрин
этилена отгоняют под пониженным давлением в виде смеси с водой, предпочтительно до тех пор, пока не
пройдет около 25 литров жидкости. Затем вводят еще 2,75 килограмма газообразного оксида этилена,
добавляют 23 литра воды, и этиленхлоргидрин с водой снова перегоняют, предпочтительно до тех пор, пока
не пройдет около 50 литров жидкости. Получается вязкий золь, который путем дальнейшего испарения,
предпочтительно в вакуумной чашке с плоским дном, может быть высушен до стекловидной массы, которую
можно повторно растворить в воде или этиловом спирте с образованием золя.
ПРИМЕР 16.
1.1 Килограммы газообразного этиленоксида пропускают при комнатной температуре в 11 литров
отработанного раствора хлорида алюминия, который, помимо хлорида железа в качестве примеси, содержит
сульфат алюминия, причем указанный раствор содержит на литр около 70 граммов Al2O3, 115 граммов хлора
и не более 8,25 граммов SO4. Смесь оставляют при комнатной температуре на 5-6 часов, после чего 5,5
литров жидкости отгоняют при температуре от 500 до 600 градусов Цельсия и пониженном давлении. Для
максимально полного удаления этиленхлоргидрина к дистилляционному остатку добавляют 5 литров
исходного вещества, а затем еще 5 литров жидкости перегоняют в указанных условиях. Получается
красноватый бархатистый вязкий золь.
ПРИМЕР 17.
3
Килограммы газообразного этиленоксида вводят в 25 литров раствора безводного хлорида алюминия в
этиловом спирте 96-процентной концентрации, для титрования которого по методу Вольхарда требуется 33,3
кубических сантиметра децинормального раствора нитрата серебра на кубический сантиметр. После полного
введения этиленоксида для получения образца жидкости требуется всего 7,5 кубических сантиметров
децинормального раствора нитрата серебра на кубический сантиметр. Спирт отгоняют на водяной бане.
Сухой остаток растворяется в воде, образуя золь.
ПРИМЕР 18.
500 К 2 литрам водного раствора хлорида алюминия, который при титровании по методу Вольхарда требует
на 1 кубический дюйм 30 кубических сантиметров децинормального раствора нитрата серебра, добавляют
граммы эпихлоргидрина. Смесь нагревают в течение 2 часов на паровой бане под обратным холодильником
при постоянном перемешивании, а затем охлаждают до комнатной температуры. Любой непрореагировавший
эпихлоргидрин, который может оставаться в организме, отделяется в делительной воронке. Образовавшийся
дигидрохлорат глицерина выделяют из золя с помощью эфира.
Раствор безводного хлорида алюминия в этиловом спирте можно обрабатывать аналогичным образом. В
этом случае органические вещества удаляются из золя путем дистилляции.
ПРИМЕР 19.
0.5 1 грамм хлорида палладия растворяют в 25 кубических сантиметрах воды, и подают 3 грамма
газообразного этиленоксида. Первоначально желтовато-коричневый раствор вскоре становится
темно-коричневым за счет образования золя, который также содержит твердые вещества в виде
мелкодисперсной суспензии. Органические соединения удаляются из продукта путем многократной
экстракции эфиром.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве золей и высокодисперсных суспензий, содержащих оксидные
соединения металлов.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о характере данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией I. G. Farbenindus trie, Aktiengesellschaft, Франкфурт-на-Майне,
Германия, акционерным обществом, организованным в соответствии с законами Германии), и о способе его
осуществления, который будет подробно описан и установлен в следующем заявлении: Уже известно, что при
действии оксида этилена на галогениды металлов, например, галогениды тяжелых металлов или хлорид
алюминия, образуются не только галогеноводороды этилена, но и осадок гидроксида металла.
Иностранные корреспонденты обнаружили, что золи или высокодисперсные суспензии, содержащие оксидные
соединения металлов, получают путем обработки алкиленоксидов растворами солей тяжелых или земных
металлов и удаления образовавшегося гликолевого эфира с неизмененным оксидом аллилена из
реакционной смеси до начала существенного образования необратимого осадка.
Взаимодействие оксида алкилена с солью металла обычно проводят при температуре от 0 до 1500 градусов
Цельсия, предпочтительно при комнатной температуре, например, от 150 до 300 градусов Цельсия. Соли
металлов растворяют в подходящем растворителе; для этой цели предпочтительнее использовать воду или
другие водные среды, но также можно использовать органические растворители, например, растворители,
содержащие гидроксильные группы, такие как этиловый спирт или глицерин, которые предпочтительно
должны содержать небольшое количество воды.
Как уже отмечалось, реакцию можно проводить с солями тяжелых и земных металлов. Соли любых из этих
металлов, включая неблагородные, могут быть подвергнуты обработке, но этот процесс имеет особое
значение для обработки солей неблагородных металлов. Соли трех- и четырехвалентных металлов, таких как
железо, алюминий и другие земные металлы, хром, торий, церий и цирконий, обычно приводят к образованию
золей оксидов металлов, тогда как соли двухвалентных металлов, например меди и цинка, как правило,
превращаются в высокодисперсные суспензии оксидных соединений указанных металлов.
Используемые соли металлов могут содержать любые кислотные радикалы, как неорганические, так и
органические, способные соединяться с оксидом гликоля с образованием сложного эфира гликоля. В качестве
исходных материалов также могут использоваться основные соли или смеси нескольких солей. Особенно
хорошие результаты получаются с хлоридами и бормидами металлов, поскольку они, как правило, легко
растворимы и легко образуют галогенгидрины гликолей. Используемые солевые растворы могут иметь любую
желаемую концентрацию. Использование концентрированных растворов имеет то преимущество, что
позволяют получать высококонцентрированные золи или суспензии, которые другими методами получить с
трудом, если вообще возможно.
Используемые алкиленоксиды должны быть хотя бы в незначительной степени растворимы в растворителе,
используемом для реакции.
Поэтому при работе в водных средах в основном будут использоваться алкиленоксиды с 2-4 атомами
углерода. Альфа-олефины особенно подходят, поскольку они легко доступны в промышленном производстве.
Удаление образовавшихся сложных эфиров гликоля и неизмененных алкиленоксидов может быть
осуществлено с помощью экстракционной обработки. Например, процесс может быть осуществлен путем
смешивания растворов галогенидов металлов с этиленоксидом, предпочтительно с использованием
количества последнего, превышающего теоретически необходимое, при этом реакционный раствор
подвергается экстракции эфиром или другими растворителями, не смешивающимися с водой, такими как
бензол, хлороформ, четыреххлористый углерод или дихлорэтилен, после превращения галогенида металла
(предпочтительно примерно на 90 процентов). Таким образом, образовавшийся галогенгидрин этилена и
непрореагировавший оксид этилена удаляются, в то время как гидроксид металла остается в виде
коллоидного раствора.
Аналогичные продукты получают также, когда реакционную смесь очищают от органического соединения,
образовавшегося в ходе реакции, и от избытка алкиленоксида, присутствующего в ней, не путем экстракции, а
путем перегонки органических веществ, если это необходимо, при пониженном давлении; в этом случае
предпочтительнее выпаривать смесь досуха, а полученные твердые продукты растворяют в воде или другой
жидкости, например, в спирте, если это необходимо. При такой перегонке температура, как правило, не
должна превышать 150 градусов Цельсия и предпочтительно должна быть на уровне или ниже примерно 100
градусов Цельсия.
При работе с отгонкой органических соединений предпочтительнее использовать либо теоретическое
количество, либо даже еще меньшее количество алкиленоксида, поскольку в противном случае коллоид
образуется без задержки, что позволяет избежать дальнейшего разделения.
Стабильные золи, содержащие как гидроксид железа(III), так и гидроксид алюминия, могут быть приготовлены
в аналогичном меньшем количестве. Например, смесь из 10 частей 25-процентного раствора хлорида
железа(III) и 5 частей 12,5-процентного раствора хлорида алюминия разбавляется водой (85 частей) и 100
частями 30-процентного раствора.
Раствор оксида этилена добавляется ко всей смеси. После того, как смесь отстоится в течение 3 часов, ее
обрабатывают, как описано выше.
ПРИМЕР 2.
125 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия (AlCl3·6H2O) смешивают
со свежеприготовленным раствором, состоящим из 60 частей оксида этилена в 60 частях воды. Через
определенные промежутки времени, с целью определения количества неконвертированного хлорида
алюминия, отбирают пробу объемом 3 кубических сантиметра, однократно встряхивают ее с 30 кубическими
сантиметрами чистого эфира и титруют ионом хлора по методу Вольхарда. Как только расход нитрата
серебра в растворе, экстрагированном эфиром, достигнет примерно 10 кубических сантиметров раствора
нитрата серебра с концентрацией 1/10 от нормальной, что происходит примерно через 3 часа, весь раствор
экстрагируют эфиром. После удаления растворенного в золе эфира на водяной бане остается водный
коллоидный раствор гидроксида алюминия, который стабилен в течение длительного времени и содержит
около 40 граммов Al2O3 на литр, частично в виде основного хлорида алюминия, а также небольшое
количество продукта превращения высококипящего этиленоксида.
Раствор можно выпарить досуха на водяной бане, с использованием пониженного давления или без него.
Стекловидный остаток легко измельчается и может быть в любой момент повторно растворен в воде. Таким
образом, можно получить золи, содержащие более 10 процентов Al2O3 и имеющие более или менее вязкую
консистенцию.
ПРИМЕР 3.
280 В 2 литра водного раствора тетрахлорида олова, содержащего 0,1 грамма хлора, вводят граммы
этиленоксида в газообразном виде. Затем всю смесь оставляют на 48 часов при комнатной температуре,
после чего проводят исчерпывающую экстракцию четыреххлористым углеродом. Оставшийся раствор
выпаривают до консистенции густой массы. В его состав, помимо коллоидного диоксида олова, входит
основной хлорид олова.
ПРИМЕР 4.
10 К раствору 2,5 килограммов хлорида циркония в 50 литрах воды добавляют литры 30-процентного водного
раствора этиленоксида. Всю смесь оставляют примерно на 6 часов при температуре 25 градусов Цельсия,
после чего, по методу Вольхарда, наблюдают уменьшение количества ионизированного хлора и проводят
титрование. Как только содержание хлора снизится примерно до 10 процентов от его первоначального
значения.
Реакционный раствор экстрагируют эфиром.
ПРИМЕР 5.
240 Граммы этиленоксида вводят при температуре 25 градусов Цельсия в 1800 кубических сантиметров
25-процентного водного раствора кристаллического хлорида хрома. Всю смесь оставляют при комнатной
температуре на 2 дня, а затем экстрагируют с помощью бенезена.
При желании полученный раствор выпаривают досуха на водяной бане.
Сухой препарат, содержащий около 60 процентов Cr2O3, может быть повторно использован.
Решается в любое время, например, в горячей воде.
ПРИМЕР 6.
150 В 1000 кубических сантиметров раствора бормида алюминия, полученного растворением 250 граммов
сублимированного бромида алюминия в 1000 кубических сантиметрах воды, вводят граммы газообразного
оксида этилена. Как только содержание растворенного бормида, пригодного для титрования, снизится
примерно до 10 процентов от его первоначального значения, весь раствор экстрагируют эфиром.
ПРИМЕР 7.
10 Части водного раствора, содержащего 10 граммов кристаллического сульфата алюминия на литр,
оставляют при комнатной температуре на несколько дней с 10 частями 30-процентного водного раствора
этиленоксида, предпочтительно с добавлением 2 частей 5-процентного раствора гуммиарабика.
Образуется золь, содержащий взвешенные частицы, который экстрагируется эфиром.
ПРИМЕР 8.
10 Граммы этиленоксида вводят при комнатной температуре в 100 кубических сантиметров 15-процентного
водного раствора хлорида тория. Вся смесь оставляется на 48 часов, а затем экстрагируется эфиром. После
испарения золя получают обратимый растворимый препарат диоксида тория.
ПРИМЕР 9.
85 Граммы кристаллизованного хлорида меди растворяют в 340 кубических сантиметрах воды, и при
перемешивании при 20 градусах Цельсия получают раствор объемом 50 кубических сантиметров.
В течение часа в систему поступает 110 кубических сантиметров воды, что составляет несколько метров
этиленоксида на 110 кубических сантиметров. Реакционную смесь оставляют при комнатной температуре
примерно на 48 часов.
Избыток оксида этилена и образовавшийся этиленхлоргидрин экстрагируют эфиром. Полученный продукт,
состоящий частично из золя и частично из высокодисперсной суспензии, может быть выпарен досуха в
вакууме при температурах до 550 градусов Цельсия. Полученный твердый оксихиорид меди(II) легко
превращается в пасту с водой, обладает чрезвычайно тонкой дисперсией и высокой способностью к
образованию суспензий.
ПРИМЕР 10.
170 Грамм кристаллизованного хлорида меди растворяют в 640 кубических сантиметрах воды, затем
добавляют раствор 40 граммов кристаллизованного хлорида алюминия в 120 кубических сантиметрах воды. В
течение часа в раствор вводят 125 кубических сантиметров этиленоксида в 260 кубических сантиметрах воды.
После выдержки в течение 3 дней продукт выпаривают досуха в вине при температуре от 40 до 50 градусов
Цельсия. Полученный остаток обладает исключительной тонкостью помола и дисперсией, что можно
наблюдать при его контакте с водой.
ПРИМЕР 11.
600 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия оставляют отстаиваться
в течение примерно 2 дней при 30 градусах Цельсия с 120 частями 1,2-пропиленоксида или нагревают с ним в
течение нескольких часов в закрытом сосуде при температуре от 60 до 100 градусов Цельсия. Затем
реакционную смесь экстрагируют эфиром для удаления образовавшегося пропиленхлоргидрина и избытка
пропиленоксида. Получен прозрачный коллоидный раствор гидроксида алюминия, содержащий около 50
граммов Al2O3 на литр, частично в форме оксихлорида алюминия.
ПРИМЕР 12.
500 кубических сантиметров с содержанием 20 процентов.
К водному раствору хлорида цинка постепенно добавляли 90 кубических сантиметров 1,2-пропиленоксида при
перемешивании. Полученный после выдерживания в течение нескольких часов золь, в котором твердые
частицы все еще присутствуют в состоянии мелкодисперсного распределения, экстрагируют этиленхлоридом.
Мелкодисперсные взвешенные частицы могут быть еще более мелкодисперсными при добавлении золя
гидроксида алюминия, полученного, например, согласно Примеру 11.
ПРИМЕР 13.
625 кубических сантиметров — 25 процентов.
Кристаллизованный хлорид алюминия в водном растворе смешивают с раствором жидкого этиленоксида
объемом 95 кубических сантиметров в 275 кубических сантиметрах воды и оставляют на 24 часа при
комнатной температуре. Вся смесь испаряется в вакууме, при этом отходящие пары собираются до тех пор,
пока не останется легко рассыпчатая сухая масса. Для приготовления золя, например, к 10 граммам порошка
добавляют 100 кубических сантиметров воды, при этом подвижный раствор образуется в течение короткого
времени. Для получения спиртового раствора 10 граммов сухого порошка встряхивают в течение нескольких
часов со 100 кубическими сантиметрами 96-процентного спирта, после чего нерастворившийся порошок
центрифугируют.
ПРИМЕР 14.
600 Части 25-процентного водного раствора кристаллизованного хлорида алюминия оставляют отстаиваться
в течение примерно 2 дней при температуре 300 градусов Цельсия с добавлением 125 частей
1,2-пропиленоксида или нагревают там же в течение нескольких часов при температуре от 60 до 100 градусов
Цельсия в закрытом сосуде. Затем реакционную смесь выпаривают досуха в вакууме для удаления
образовавшегося пропиленхлоргидрина. После растворения остатка в воде получают коллоидный раствор
оксида алюминия.
ПРИМЕР 15.
28 Килограммы гидрата оксида алюминия, содержащего 20 процентов воды, смешивают с 33,7 литрами
соляной кислоты с удельной плотностью 1,19 и оставляют до тех пор, пока реакция практически не
завершится. Для приготовления основного раствора хлорида алюминия полученный раствор кипятят в
течение 2 часов под рефлюксным конденсатором, после чего массу разбавляют таким образом водой, что для
титрования отфильтрованного образца по методу Вольхарда требуется 18,5 кубических сантиметров
децинормального раствора нитрата серебра на кубический сантиметр. В этом случае объем раствора
составит примерно 225 литров.
2.7-5 Килограммы газообразного этиленоксида вводят в 100 литров раствора лития.
Образовавшийся этиленхлоргидрин отгоняют под пониженным давлением в виде смеси с водой,
предпочтительно до тех пор, пока через порцию не пройдет около 25 литров жидкого раствора. Затем
добавляют еще 2,75 килограмм газообразного оксида этилена в 25 литрах воды, после чего этиленхлоргидрин
и вода снова перегоняются, предпочтительно до тех пор, пока не пройдет около 50 литров жидкости.
Получается вязкий золь, который путем дальнейшего испарения, предпочтительно в вакуумной чашке с
плоским дном, может быть высушен до стекловидной массы, которую можно повторно растворить в воде или
этиловом спирте с образованием золя.
ПРИМЕР 16.
1.1 Килограммы газообразного оксида метилена пропускают при комнатной температуре в 11 литров
отработанного раствора хлорида алюминия, который, помимо хлорида железа в качестве примеси, содержит
сульфат алюминия, причем указанный раствор содержит на литр около 70 граммов Al2O3, 115 граммов хлора
и не более 8,25 граммов SO4. Смесь оставляют при комнатной температуре на 5-6 часов, после чего 5,5
литров жидкости отгоняют при температуре от 50 до 60 градусов Цельсия и пониженном давлении. Для
максимально полного удаления этиленгидрогидрина к остатку после перегонки добавляют 5 литров сырья, а
Соседние файлы в папке патенты