175588. lajstromszámú szabadalom • Eljárás takarmányok nyomelemadalékainak felhasználható stabilis réz (II) szulfátmonohidrát előállítására
175588 4 ján. Az adott terrier rendszerben a kénsav koncentrációjától függően egyaránt keletkezhet szilárd termékként rézszulfát-pentahidrát, rézszulfát-trihidrát, rézszulfát-monohidrát és vízmentes rézszulfát. E módszer hátránya, hogy a kapott monohidrát kénsavmentesítése csak abszolút metanollal vagy etanollal végezhető el kielégítő mértékben, ami jelentősen növeli az előállítási költségeket. c) Egy további módszer szerint a telített rézszulfát-oldatot forralják, majd a besűrűsödő és később szilárduló massza hőmérsékletét fokozatosan 120 °C-ra emelik (Kirk—Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology, I. kötet, 1953, 24. old.), aminek következtében az anyag fokozatosan monohidráttá alakul. Az így képződő szilárd termék összetétele megfelel a CuSO/, • H2O sztöchiometriai képletnek. E módszer hátránya, hogy a szilárd termék csak nehezen távolítható el a bepárló berendezésből. Ezért korszerűbb üzemekben a telített rézszulfát-oldatot 120 °C hőmérsékletű levegővel porlasztva alakítják monohidráttá. Az így kapott termék rendkívül finom eloszlású, az eljárás viszont igen drága. d) Liptay szerint (Atlas of Thermoanalytical Curves, 4. kötet, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1954, 474—7. oldal) a rézszulfát-pentahidrát melegítésekor a pentahidrát részleges víztelenítése 90 °C felett elkezdődik, és 120 °C-on hoszszabb idő alatt 150 °C-on pedig rövidebb idő alatt megy végbe a 4 mól kristályvíz kilépése. Az ötödik víz leszakadása csak 200 °C körüli hőmérsékleten kezdődik el, és 230—250 °C-on fejeződik be. A megvalósításhoz tálcás és dobszárító, valamint meleg (120 °C) levegővel működő fluidizációs szárító egyaránt alkalmas. A rézszulfátoldat mindig tartalmaz szabad kénsavat; ezért az eljárás hátránya, hogy a szárítás során képződő víz — rézszulfát — kénsav rendszer rendkívül korrozív, ami miatt a szárítóberendezést korróziónak ellenálló drága anyagokból kell készítem. A módszer további hátránya, hogy a kapott termék higroszkópos. e) Lange és Stattler módszere [Z. phys. Chem. A. 179, 427 <1937)] abban áll, hogy vízmentes rézszulfátot mólonként 1,2—1,4 mól vízzel kezelnek, és az így létrejött különböző hidrátokat 117—118 °C-on monohidráttá alakítják. Az eljárás nem alkalmas nagyüzemi megvalósításra, mert a kiindulási anyag előállítása jelentős többletköltséggel jár. f) Elicur [Zsurn. prikl. him. 14, 682 (1941)] kalcium-hidridet (CafL) alkalmaz a rézszulfát-pentahidrát víztelenítésére abszolút etanol jelenlétében 196 °C-on. A folyamatban hidrogéngáz fejlődése közben képződik a monohidrát. Az eljárás csak elméleti jelentőségű, ipari megvalósításra alkalmatlan. g) Svesnyikov és Koleva [Zavodszkaja labor. 9, 357 (1940)] kalcium-acetilidet (CaC2) alkalmaz a rézszulfát-pentahidrát részleges víztelenítésére. A folyamatban acetiléngáz fejlődik, és a mono- és a trihídrát keveréke keletkezik. h) Rakusin és Brodski [Z. angew. Chem. 40, 110 (1927)] abszolút etanolt használ a rézszul3 fát-pentahidrát víztelenítésére. Az eljárás á drága etanol miatt iparilag nem jöhet számításba. További hátránya, hogy az etanol csak addig képes vízelvonásra, amíg 96%-osra fel nem hígul. i) Taté és Warren [Trans Faraday Soc. 35, 1192 (1939)] szerves oldószerekkel, így benzollal, ciklohexanonnal és könnyű benzinnel alakítja a rézszulfát-pentahidrátot monohidráttá. Béiizol felhasználása esetén 80 °C-on 3 órán át, eíklohexanon esetén pedig 80 °C-on 5 órán át desztillálja a pentahidrátot. j) Bidwell és Sterling [Ind. Eng. chem. 17, 147 (1925)] forró toluollal és xilollal végzett desztilláció útján alakítja át a pentahidrátot monohidráttá. k) Bergmann (595 128 sz. német szabadalmi leírás) módszerével a pentahidrát monohidráttá alakítása megoldható acetálok, ketálok, valamint etilénglikol-diéter és annak 100 °C-nál magasabb forráspontú homológjai segítségével is. A technika állásának áttekintése alapján megállapítható, hogy egyik ismert eljárás sem alkalmas a rézszulfát-monohidrát olcsó nagyüzemi előállítására. A találmány célja az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével olyan éljárás kidolgozása, amely nagyüzemi megvalósításra is alkalmas módon teszi lehetővé takarmányok nyomelem-adalékaként felhasználható rézszulfát-monohidrát előállítását. ’ * A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a réz(II)-szulfát-pentahidrátot saját kristályvizében megömlesztve nemcsak a szabad kénsavtartalmának semlegesítéséhez szükséges menynyiségű lúgos anyaggal kezeljük, hanem a lúgos anyagot a réz(II)-szulfát-pentahidrátra vonatkoztatva még további legalább 3 s%-os mennyiségben adagoljuk, majd az így kapott keveréket szárítjuk, olyan réz(II)-szulfát-monohidrátot kapunk, amely gyakorlatilag nem higroszkópos, finomra őrölt állapotban is stabilis, és így előnyösen felhasználható állati takarmányok nyomelem-adalékaként. Ez a felismerés azért meglepő, mert a technika állásának ismeretében nem volt várható, hogy a szabad kénsavtartalom semlegesítéséhez használt lúgos komponens mennyiségének megnövelése stabilizált termékhez fog vezetni. Fentiek alapján a találmány eljárás állati takarmányok nyomelem-adalékaként felhasználható, gyakorlatilag nem-higroszkópos, könnyen őrölhető és finomra őrölt állapotban is stabilis réz(II)-szulfát-monöhidrát előállítására, ahol réz(II)-szulfát-pentahidrát szabad kénsav-tartalmát nátrium-, kálium vagy ammónium-hidroxiddal, -karbonáttal vagy -hidrogénkarbonáttal (a továbbiakban: lúgos komponens) semlegesítjük, és 4 molekula kristályvizét legalább 30 percen át 80 °C és 150 °C közötti hőmérsékleten végzett szárítással eltávolítjuk. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a réz(II)-azulfát-pentahidrátot saját kristályvizében megörplesztve — a szabad kénsav-tartalmának semlegesítéséhez sztöchiömetrikusan szükséges mennyiségen felül, nátrium-karbonátként számítva .és a. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
