DE149602C

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Publication number: DE149602C
Application number: DENDAT149602D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Ja 149602
KLASSE 121.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Titanoxydulnatriumsulf atverbindung von der Formel Ti₂ Na.₂

^{Die neue} Verbin-

_{2 2} (Jt %

dung eignet sich ganz besonders als kräftiges Reduktionsmittel für viele Zweige der chemischen Industrie, so z. B. zur Herstellung von Ätzeffekten auf gefärbter Baumwollstückware und für andere Zwecke.

ίο Im wesentlichen besteht das Verfahren darin, daß eine Lösung von Titansulfat, der vor oder nach der Elektrolyse Natriumsulfat zugesetzt wird, oder eine Lösung einer Verbindung von Titansulfat mit Natriumsulfat, ζ. B. der kristallisierten Verbindung des basischen Titansulfats und des Natriumsulfats bei Gegenwart von Schwefelsäure elektrolysiert werden. Beim Eindampfen der erhaltenen reduzierten Lösung wird dann die neue Doppelverbindung von Titanoxydulsulfat (Titansesquisulfat) und Natriumsulfat durch Ausscheidung beim Kochen und zum kleinen Teil auch beim Abkühlen erhalten.

Bei. der Durchführung des Verfahrens wird eine genügende Menge Schwefelsäure der vorerwähnten basischen Verbindung des Titansulfats und Natriumsulfats zugesetzt, um die Bildung von Titansesquisulfat in der Lösung zu ermöglichen. Es ist bekannt, daß auch

30' eine größere Menge Schwefelsäure, als theoretisch nötig, erforderlich ist, um den Verlust an S O₃ auszugleichen, welche während der Elektrolyse durch den Strom von der Kathode nach der Anode übergeführt wird.

Der Zusatz von Schwefelsäure erfolgt zweckmäßig, indem zunächst die erforderliche Menge Schwefelsäure mit Wasser verdünnt wird, worauf in diese verdünnte Schwefelsäure ein Teil der berechneten Menge von Titannatriumsulfatkristallen eingebracht wird.

Die Elektrolyse wird darauf in der üblichen Weise vorgenommen.

Während der Elektrolyse wird Titannatriumsulfatsalz von Zeit zu Zeit hinzugefügt. Auf diese Weise kann eine Lösung von beliebiger Konzentration hergestellt werden.

Die Elektrolyse wird vorteilhaft in einer an den Innenwandungen mit Blei \^rerkleideten Zelle durchgeführt, welche durch ein poröses Diaphragma in eine Kathoden- und eine Anodenabteilung geschieden wird. Die Elektroden bestehen zweckmäßig aus Blei.

Es können aber auch anders eingerichtete Zellen und Elektroden aus anderen Materialien Verwendung finden.

Die Anodenabteilung kann eine verdünnte Lösung von Schwefelsäure oder eine sonst geeignete Lösung enthalten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, geringe Stromdichte im Bade zu haben, was man leicht erreichen kann, indem man eine große Kathodenreduktionsfläche der Titansulfatlösung aussetzt.

Die entstehende Titanoxydullösung wird in üblicher Weise konzentriert, um sie zur Ausscheidung der neuen Verbindung in Form von Kristallen zu veranlassen. Erreicht wird dies durch Verdampfung der Lösung bis zum spezifischen Gewicht von annähernd 1,145.

Die Mutterlauge kann von den Kristallen durch Ausschleudern oder in sonst geeigneter Weise entfernt werden. Es empfiehlt sich, die Kristalle an einem trockenen Orte aufzubewahren, da sie dann sehr beständig sind.

Das basische Titannatriumsulfat ist in der Beschreibung als Ausgangspunkt für die Darstellung des Titanoxydulnatriumsulfats gewählt worden, weil das basische Titansalz der im Handel am leichtesten erhältliche Träger des reinen löslichen Titansulfats ist und außerdem Natriumsulfat enthält. Es ist aber augenscheinlich, daß dasselbe Resultat durch die Elektrolyse von Titansulfat erhalten wird,

ίο welchem entweder vor oder nach der Elektrolyse Natriumsulfat zugesetzt wird.

Das neue Titanoxydulnatriumsulfat ist ein kräftiges Reduktionsmittel; die Kristalle sind in Wasser leicht löslich und von lilaer Farbe.

Außerdem ist diese Verbindung zur Herstellung anderer reduzierter Salze oder Verbindungen des Titans sehr geeignet. Es kann z. B. durch doppelte Zerlegung mittels essigsauren Natrons essigsaures Titanoxydul entweder in konzentrierter Lösung oder in Kristallen hergestellt werden. Ähnliche Reaktionen mit organischen oder anderen Verbindungen ergeben Endprodukte, \velche sich zur \^erwendung in den verschiedensten Zweigen der Industrie eignen.

Diese geschilderte neue Verbindung ist insoweit analog den Alaunen, als sie je ein Aiolekül der vorhandenen Sulfate enthält, während sie andrerseits doch in ihrem chemisehen und kristallinischen Aufbau und in ihren Eigenschaften ganz verschieden von den Alaunen ist. Aus der Formel des neuen Produkts Ti₂ Na₂ (S O_iJ_i -f- 5H₂O erkennt man, daß dieses nicht die für einen Alaun erforderliche Menge Wasser enthält. Wird das Doppelsulfat aufgelöst und umkristallisicrt, so scheidet es wieder als Doppelsulfat aus und wird nicht ein Alaun. Der Körper ist im Gegensatz zu den Alaunen beständig und löst sich leicht in kaltem Wasser.

Diese neue Verbindung unterscheidet sich wesentlich von der in La Gazetta Chimica italiana, Bd. 25, 2 (1895), S. 542, von Piccini hergestellten und beschriebenen Verbindung.

Er beschreibt darin den Alaun des Caesiums und des Titans und gibt als Formel an:

Tz₂O₃, ₃5O₃,

Cs₂OSO₃, 24H₂O.

Zur Herstellung des Alauns reduziert er eine kalte Lösung, welche Titansulfat und Caesiumsulfat enthält, am negativen Pol der Batterie und erhält nach 24 Stunden Titancaesiumalaun. Versuche, diese Methode zur technischen Herstellung eines Titannatriumalaüns anzuwenden, ergaben, daß es nicht gelingt, aus Titansulfat und Natriumsulfat einen Alaun herzustellen. Wenn es gelänge, diesen Alaun darzustellen, so würde er sich zusammensetzen aus: 15,03 Prozent Ti₂O₃, 6,47 Prozent Na₂ O.

Es entstand aber ein kristallisiertes Doppelsalz, welches enthielt:

Ti₂ O₃ 19,43 Prozent,

Na₂O 8,27

SO₃ 42,81 -

H₂O 29,49

Demgegenüber enthält die neue oben geschilderte Verbindung von Titansesquisulfat und Natriumsulfat:

I. II. III.

Ti₂O₃ 23,09 22,81 23,72 Prozent,

Na₂O 10,05 9,93 10,05

SO₃ 52,59 52,73 52,27

H₂O 14,27 14,53 13,90

Es geht daraus hervor, daß dieses neue Doppelsulfat sich von dem von Piccini erwähnten erheblich unterscheidet.

Claims

Patent- Anspruch :

Verfahren zur Herstellung einer Titanverbindung Ti₂ Na₂ (SO₁Jt -f 5 H₂O, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung ⁸S von Titansulfat, der vor oder nach der Elektrolyse Natriumsulfat zugesetzt wird, oder eine Lösung einer Verbindung von Titansulfat mit Natriumsulfat, bei Gegenwart von Schwefelsäure elektrolysiert werden, worauf die erhaltene Lösung eingedampft und die Titanverbindung durch Ausscheidung während des Eindampfens erhalten wird.