NO118935B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av faste fosfateringsmidler.

Norsk patent nr. 89625 vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av fosfate-ringsoppløsninger hvor man til første-gangsfremstillingen og eventuelt til komplettering av oppløsningene anvender faste saltblandinger, som inneholder fosforsyre i form av et sådant salt av en svak base, f. eks. aminfosfat, eller av en svak syre, f. eks. borfosfat, hvis til saltdannelsen med fosforsyren anvendte kationer ved oppløsning avsaltet ikke i vesentlig grad for-skyver pH-verdien like overfor den i saltet inneholdte fri syre. Disse faste salter kan ved siden av det primære fosfat, spesielt tungmetallfosfat, dessuten inneholde akseleratorer og andre badkomponenter i fast form. Disse saltblandinger inneholder den til innstilling av fosfateringslikevekten nødvendige mengde fosforsyre i form av et salt av en svak base, f. eks. i form av et aminfosfat, fortrinsvis urinstoffosfat, eller av en svak syre, f. eks. borfosfatmonohy-drat.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangmåte til fremstilling av fosfateringssalter som ved sin oppløsning gir den ved vedkommende temperatur herskende fosfateringslikevekt.

Dette oppnås eksempelvis derved at

oppløsninger som inneholder fosfateringssaltet i fosfateringslikevekt, ved hjelp av svake baser, særlig ammoniakkderivater, i den til den fri fosforsyre svarende mengde, bringes til krystallisasjon.

Fremstillingen av disse faste fosfateringssalter skjer eksempelvis på den måte at man lar en fortrinsvis sterkt konsentrert oppløsning av primært sinkfosfat og fri fos-

forsyre krystallisere ved hjelp av en svak base til en saltblanding som inneholder det

primære sinkfosfat og fosforsyren i form av vedkommende salt av denne svake base.

Som svak base anvender man fortrinsvis ammoniakkderivater, særlig urinstoff og

dettes derivater, og man velger mengden

av denne svake base slik at den er tilstrek-kelig til å binde den fri fosforsyre. Herunder avstemmer man fortrinsvis mengden av base slik at det på ett mol fri fosforsyre

kommer 1 til 2 mol base, særlig ammoniakkderivater.

I den konsentrerte oppløsning av primært sinkfosfat og fosforsyre velger man forholdet mellom monosinkfosfat og fri fosforsyre slik at det tilsvarer fosfateringslikevekten ved den temperaturen ved hvilken de bad som skal fremstilles av saltet skal anvendes. Herunder kan man ved valg av den svake base ta med i beregningen at det på grunn av basens tilstedeværelse i den ferdige fosfateringsoppløsning inntrer en liten pH-forskyvning i forhold til en like-dan sammensatt oppløsning som ikke inne-holdt denne base. Man velger derfor fortrinsvis forholdet mellom sinkfosfat og fosforsyre i den konsentrerte oppløsning, fra hvilken det faste fosfateringssalt fremstilles, også i avhengighet av den svake bases styrke.

De konsentrerte oppløsninger som de faste fosfateringssalter utvinnes av frem-stiller man fortrinsvis på den måte, at man går ut fra et sinksalt, eksempelvis sinkoksyd, sinkkromat eller tertiært sinkfosfat, og oppløser dette i konsentrert fosforsyre, fortrinsvis minst 75 pst.s syre. Etter avkjø-ling blir så krystallisering fremkalt ved å innføre den svake base i denne oppløsning. Det er herunder særlig fordelaktig hvis man før innføringen av den svake base gir oppløsningen en slik konsentrasjon, at det tilstedeværende vann nettopp er tilstrek-kelig til å la monosinkfosfat krystallisere som dihydrat.

Ved fremstillingen kan man føre sink-saltene, eksempelvis sinkoksyd, i fast form sammen med fosforsyren. Det er imidlertid også mulig å bringe en oppslemming av disse salter i vann sammen med fosforsyren, og deretter dampe bort det vann som forefinnes over den for monosinkfosfat-dihydratet nødvendigs mengde, før den svake base tilsettes. Ved tilsetningen av den svake base, særlig når urinstoff eller urinstoffderivater benyttes som svak base, må man passe på at temperaturen ikke sti-ger for høyt. Ved urinstoff bør temperaturen fortrinsvis holdes under 60° C, da det ellers inntrer spaltning.

Valget av den svake base bestemmer samtidig også den mengde av samme som fortrinsvis blir å velge i forhold til den tilstedeværende fri syre. Velger man en særlig svak base, eksempelvis urinstoff, kan man tilsette så meget av den svake base at det dannes minst primære, eller også se-kundære fosfater eller blandinger av begge med den fri fosforsyre. Anvendelse av større mengder er uøkonomisk. Benytter man der-imot som svak base en noe sterkere base, eksempelvis guanidin eller guanylurinstoff, er det å anbefale bare å sette til så meget at det dannes monofosfat av den frie fosforsyre. I et hvert tilfelle er det tilstrekke-lig hvis det settes til base inntil monofos-fattrinet er nådd. I og for seg er det for fremstilling av fosfateringsoppløsningene mulig å anvende disse ferdige saltblandinger, i hvilke komponentene foreligger i konsentrasjonsforhold som tilsvarer like-vekten i det fosfateringsbad som skal fremstilles, og når oppløsningene skal fremstilles, tilsette dem de ønskede akseleratorer og andre bestanddeler. Man kan imidlertid også blande de i henhold til oppfinnelsen fremstilte fosfateringssalter med passende mengder av akseleratorer og ytterligere komponenter, og på denne måte forene alle de ønskede fosfateringsbads komponenter i en saltblanding, som anvendes for fremstilling av badet.

På tilsvarende måte er det mulig å fremstille saltblandinger som skal tjene til å komplettere fosfateringsoppløsningene, hvis det ikke velges fosfateringssystemer ved hvilke utgangsoppløsningene og kom-pletteringsoppløsningen har ens sammen-setning. Man kan da direkte kompietteré med disse kompletteringssalter, eller man kan oppløse dem først og benytte oppløs-ningene til kontinuerlig eller periodisk komplettering.

Også ved første gangs fremstilling av oppløsningene er det mulig først å opp-løse den faste saltblanding til en konsentrert oppløsning og så fortynne denne i badet til den ønskede konsentrasjon.

Fremstillingen av de faste fosfateringssalter i henhold til oppfinnelsen skal be-skrives nærmere ved noen eksempler.

Eksempel 1:

For fremstilling av et kilo av et fast fosfateringssalt, som skal anvendes i en fosfateringsoppløsning ved 98° C, slemmer man opp 143 g sinkoksyd i 100 ml vann, og tilsetter langsomt 435 ml 86,5 pst.s fosforsyre under omrøring, og rører om inntil sinkoksyd et er oppløst. Oppløsningen opp-varmes langsomt under omrøring til 150° C og holdes ytterligere i 5—10 minutter ved denne temperatur under omrøring. Blandingen blir deretter avkjølt og under videre omrøring innfører man etterhvert 185 g urinstoff, hvorved temperaturen atter sti-ger og blandingen blir mere lettflytende. Det må dog passes på at temperaturen ikke går over 60° C. Under videre omrøring av-kjøler man til romtemperatur, hvorunder krystalliseringsprosessen understøttes ved omrøring og eventuelt inn-føring av kry-stalliseringskimer. Man får en tørr krystallblanding, hvis krystallstørrelse er av-hengig av omrøringsgraden. Utbyttet er 100 pst. Det dannede salt består av sink-monofosfatdihydrat og primært urinstoff-fosfat.

Til dette salt kan man blande 1040 g Zn(NO:t)2. 6H2O slik at det dannes en fer-dig fosfateringsblanding.

Eksempel 2:

For fremstilling av et kilo fosfateringssalt som skal anvendes i en fosfatoppløs-ning ved 70° C ble 314 g tertiært sinkfosfat. 4H2O innført porsjonsvis i 296 ml 86,5 pst.s fosforsyre under omrøring. For å fjerne vannoverskudd ble det langsomt og under omrøring opphetet til 150° C og denne temperatur ble bibeholdt i 5—10 minutter un-. der omrøring. Etter avkjøling ble 207 g urinstoff innført under omrøring, hvorunder temperaturen ble holdt under 60° C. Deretter ble det avkjølt under omrøring, slik at det ble dannet en krystallblanding som besto av primært sinkfosfat-dihydrat og sekundært urinstoffosfat.

Til denne blanding kan man sette 156 g natriumklorat.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av faste fosfateringssalter kan man fremstille ikke bare salter for første gangs fremstilling og for komplettering av sinkfosfatbad, som i motset-ning til rent monosinkfosfat ikke er hygro-skopisk, men denne fremgangsmåte kan også benyttes for å få andre sjiktdannende fosfateringslikevekter i fast form, eksempelvis for fosfatering på manganfosfat-basis. Med særlig fordel anvendes imidlertid denne fremgangsmåte nettopp for fosfateringssalter på basis av sinkfosfat.

Fosfateringssaltet kan man også fremstille under anvendelse av en svak syre, f. eks. borsyre. Også da går man ut fra en fosfatlikevektsoppløsning av et lagdannen-de fosfat, tilsetter denne en med den fri fosforsyre omtrent ekvivalent mengde borsyre, og bringer fosfateringssaltet til å krystallisere.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av faste fosfateringsmidler, særlig fosfateringssalt på basis av sinkfosfat, karakterisert ved at, primært fosfat, særlig sinkfosfat, og fosforsyre bringes til krystallisasjon i det til fosfateringslikevekten svarende forhold ved tilsetning av svake baser, særlig ammoniakkderivater, eller en svak syre, f. eks. borsyre i en til den fri fosforsyre svarende mengde.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at mengden av de svake baser, særlig, av ammoniakkderivater, velges slik at det på 1 mol fri fosforsyre kommer 1 til 2 mol svake baser.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—2, karakterisert ved at det som svak base anvendes urinstoff eller et urinstoffderivat, og at temperaturen fortrinsvis holdes under 60° ved innføring av dette.