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Verfahren zur Herstellung von kolloidalen Metallen, Metalloiden bzw.
von Verbindungen beider.
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Die Gewinnung kolloidaler Metalle nach den bisher bekannt gewordenen
Verfahren gestaltet sich verhältnismäßig umständlich und wirtschaftlich ungünstig,
so daß die Anwendung dieser Körper eine beschränkte geblieben ist Wie in der Menschen-und
Tierheilkunde einwandfrei festgestellt ist, werden die als stark antiseptische Körper
bekannten Salze des Kupfers, Silbers, Quecksilbers oder Verbindungen des Arsens
usw. in ihrer Giftwirkung wesentlich durch diese Elemente oder ihre Sauerstoffverbindungen
in kolloidalem Zustand übertroffen, und infolgedessen sind erheblich geringere Mengen
zur Erzielung des gewünschten Erfolges nötig als bei Salzen o. dgl. in Lösung oder
bei Verbindungen in irgendeiner anderen Form. Außerdem wird die meist unerwünschte
Ätzwirkung von löslichen Sletallsalzen der in Frage stehenden Art vermieden. Durch
alle diese Eigenschaften erscheinen derartige kolloidale Elemente oder Verbindungen
auch ganz besonders zur Bekämpfung von Pflanzenschädlingen jeder Art und zum Holzschutz
geeignet, da die nach dem Verdunsten des Wassers zurückbleibenden Elemente oder
Verbindungen sehr schnell durch den Einfluß der Luft wasserbeständig fixiert und
teilweise durch organische Stoffe der Pflanzen oder des Holzes gebunden werden.
Für diese letzteren Zwecke, d. h. des Pflanzen- und Holzschutzes wurden bisher lösliche
Schwermetallsalze der verschiedensten Art verwendet, wobei insbesondere auf die
ausgedehnte Anwendung derartiger Stoffe beim Wein- und Obstbau sowie bei der Konservierung
und Imprägnierung von Telegraphenmasten und Eisenbahnschwellen hingewiesen sei.
Bei der Anwendung von gelösten Kupfer-, Quecksilber- usw. Salzen ist man merkwürdigerweise
seit Jahrzehnten trotz mannigfacher Fehler stehengeblieben, wie beispielsweise heute
noch wie vor 30 Jahren Kupfersulfat, welches an sich auf grüne Pflanzen ätzend wirkt,
im Weinbau in Form der bekannten Kupferkalkbrühe benutzt wird, trotzdem man dabei
schon in mechanischer Hinsicht Schwierigkeiten der verschiedensten Art findet und
obgleich über die dabei in Wirksamkeit tretende Kupferverbindung noch wenig Klarheit
herrscht. Ebenso ist es bei einer Reihe anderer Pflanzenschutzmittel, bei denen
Metallverbindungen Verwendung finden, deren Wirkungswert bisher weder in chemischer
noch physiologischer Beziehung einwandfrei feststeht und die man rein empirisch
irgendwie zusammenmischt. Ähnlich wie beim Pflanzenschutz liegen die Verhältnisse
bei der Holzkonservierung, wo ebenfalls als die zuverlässigsten -Mittel seit langer
Zeit Salze des Quecksilbers, Kupfers, Eisens oder Arsenverbindungen angesehen und
verwendet werden. Bei Anwendung von Schwermetallsalzen führt die hydrolytische Abspaltung
der Säure, meistens Schwefelsäure, zur Zerstörung des Holzes, während andererseits
die Löslichkeit der angewendeten Salze in Wasser einer Dauerwirkung hindernd im
Wege steht.
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Alle diese Übelstände werden bei Anwendung kolloidaler Elemente und
Verbindungen auch für diese technischen Zwecke vermieden, so daß es nur darauf ankommt,
die Herstellung dieser Stoffe wirtschaftlicher zu gestalten, als es nach den bisher
bekannt gewordenen Verfahren möglich war. Nach dem hier in Frage stehenden Verfahren
wird diese Möglichkeit in hervorragze-ridem Maße geboten, indem man als Schutz,
lvolloid die gleichzeitig stark reduzierend/wirkende Sulfitzellstoffablauge - verwende..
Man kann dabei die Reduktions--,w-irkung der Ablauge je nach Bedarf mit der Emulsionskolloidwirkung
verbinden, indem man beispielsweise bei der Herstellung kolloidaler Metalle oder
Metalloxydulverbindungen Metallsalzlösungen mit der Sulfitzellstoffablauge behandelt,
wobei man zweckmäßig die frei werdende Säure durch Zusatz von Alkali oder alkalischen
Erden bindet. So gelingt es, in wirtschaftlich sehr günstiger und einfacher Weise
Kupfer, Silber Quecksilber, Arsen usw. sowohl als Elemente wie als Verbindungen
in kolloidaler Form zu erhalten, wodurch außerordentlich. wertvolle und vielseitig
anwendbare Präparate geschaffen werden.
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Es ist vorgeschlagen worden, Sulfitzellstoffablauge zu verwenden,
um bei der Neutralisierung von Metallsalzen mittels basischer Stoffe die Ausscheidung
unlöslicher basischer Verbindungen zu vermeiden und Lösungen von Metallsalzen, die
gegenseitig Fällungen bewirken, ohne solche vereinigen zu können.
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Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Beobachtung, daß bei Gegenwart
von Sulfitzellstoffablauge die Fällung von Metallen und Metallverbindungen in kolloidaler
Form erfolgt, wobei die reduzierenden Eigenschaften der Sulfitzellstoffablauge selbst
zur Überführung von Metallsalzen in Metalloxydulverbindungen bzw. Metalle in kolloidaler
Form benutzt werden können. Da es unter anderem der Zweck des Verfahrens gemäß der
Erfindung ist, kolloidale Elemente oder Verbindungen herzustellen, so müssen - auch
die Versuchsbedingungen, insbesondere z. B. die Stärke oder Menge der verwendeten
Alkalien, diesem Ziel angepaßt werden. Während also bei dem bekannten Verfahren,
wo es sich darum handelt, die Bildung von Niederschlägen zu vermeiden, schwächere
Basen bzw. geringere Mengen Alkali verwendet werden, tritt die Bildung der kolloidalen
Produkte erst bei der Verwendung entsprechend stärkerer Basen ein, die eine Fällung
des betreffenden Stoffes bewirken.
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Will man die Metalle oder Metalloxydulverbindungen herstellen, so
erhitzt man die Metallsalzlösungen zweckmäßig unter Zusatz von Alkali mit einer
genügenden Menge Sulfitablauge so lange, bis die gewünschte Stufe erreicht ist,
und fällt dann das entstandene Gel nach irgendeiner Methode aus. Sollen dagegen
irgendwelche andern in Wasser unlöslichen Verbindungen, wie Sulfite, Sulfate der
alkalischen Erden usw., hergestellt werden, so kann man so verfahren, daß der betreffende
Stoff in einer entsprechend verdünnten Lösung von Sulfitzellstoffablauge gefällt
wird, wobei als neu und eigenartig zu betonen ist, daß die Sulfitzellstoffablauge
eine derartige Fällung sowohl in saurer wie in alkalischer Lösung gestattet, eine
Eigenschaft, die keinem andern Schutzkolloid innewohnt. So läßt sich Bariumsulfat
aus einer Bariumsalzlösung in Sulfitzellstoffablauge mit Schwefelsäure kolloidal
fällen, ohne daß die festen Bestandteile der Ablauge selbst ausgeschieden werden.
Erst durch Zusatz größerer Salzmengen oder von Alkohol tritt eine Ausflockung des
entstandenen Kolloides ein.
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Man kann die Sulfitablauge sowohl im rohen als auch im gereinigten
Zustand verwenden. Für medizinische Zwecke insbesondere muß sie auf irgendwelchem
Wege von Kalk, Eisen, freier Säure usw. befreit und dann zweckmäßig im luftverdünnten
Raum in bekannter Weise eingedickt werden. Die Anwendbarkeit derartiger kolloidaler
Stoffe ist eine unbegrenzte; sowohl für technische als auch für medizinischpharmazeutische
und kosmetische Zwecke kommen sie in Betracht. Sie können für sich oder in Verbindung
mit Ö1-, Harz- und anderen organischen Emulsionen der Sullitablauge verwendet werden
und eignen sich insbesondere zur Bekämpfnng von Parasiten jedweder Art, zur Imprägnierung
und Appretur von Holz und Geweben, für Gerbereizwecke und vieles andere mehr. Zweckmäßige
Zusätze, wie beispielsweise andere reduzierende Stoffe, Kolloide, Füllkörper usw.,
können ebenfalls bei dem Verfahren sinngemäß angewendet werden.
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Beispiele.
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I. 100 g Sulfitzellstoffablauge werden mit Kalk neutralisiert und
das von ausgeschiedenem Gips getrennte Filtrat mit 100 g einer Ioprozentigen Quecksilberchloridlösung,
zweckmäßig unter Zugabe von etwas Natron- oder Kalilauge, so lange erhitzt, bis
alles Quecksilber in kolloidale Form übergeführt ist. Durch Eindampfen im luft verdünnten
Raum und Ausfällen mit Alkohol oder in sonst bekannter Weise wird das entstandene
kolloidale Quecksilber in reiner Form gewonnen.
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2. In 400 g Sulfitzellstoffablauge löst man 100 g Kupfersulfat heiß
auf, neutralisiert mit Kalk oder Barythydrat und erhitzt das von den ausgeschiedenen
Sulfaten getrennte Filtrat nach allmählicher Zugabe von 100 g Ioprozentiger Natronlauge
so lange, bis das zuerst ausgeschiedene Kupferhydroxyd in kolloidales Kupferoxydul
oder kolloidales metallisches
Kupfer übergeführt ist. Auch diese
Präparate lassen sich in bekannter Weise aus der Salzlösung abscheiden und so in
reinem Zustand gewinnen.
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3. In 500 g Sulfitzellstoffablauge löst man 50 g Kaliumbichromat
auf, neutralisiert mit Kalk und erhitzt die von dem ausgeschiedenen Gips getrennte
Lösung unter Zusatz von I50 g 30 prozentiger Natronlauge, bis alles Chrom in kolloidales
Chromoxydhydrat übergeführt ist.