160787. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú bázikus réz-, cink-, és mangánkarbonát előállítására
3 melléktermék, mint adszorbeált szennyezés jelen van a végtermékben. Miután a készterméknél kívánatos a finom eloszlású szemcsestruktúra, érthető, hogy a kialakult nagy fajlagos felületen fellépő jelentős adszorbció folytán az — ugyan vizoldású — szenynyeződés csak nehezen mosható ki. De nemcsak a kiindulási anyag szennyeződése kiséri a készterméket, hanem főleg a réz esetében mellékreakciókból származó változó összetételű, tehát nem jól definiált vegyületek. Ilyenek a különféle, nem a kívánt összetételnek megfelelő fémhidroxid-karbonátok, és a réz esetében egy sereg komplex, valamint változó összetételű rézhidroxid szulfát, -klorid, -nitrát, stb. attól függően, hogy milyen kiindulási rézsóból történik a szintézis. Miután ezek a mellékreakció során keletkezett vegyületek a késztermékhez (bázikus karbonát) hasonlóan szintén vízoldhatatlanok, ezért vizes mosással nem távolíthatók el és a magas idegen ion szennyezés miatt a késztermék a rendeltetésszerű célra való felhasználásra alkalmatlanná válik. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a kiindulási anyag anionjától, valamint alkáli kationtól mentes, jól definiált összetételű fémkarbonátok, illetőleg bázisos karbonátok előállítását azáltal, hogy egyrészt kiküszöböli a nem kívánatos mellékreakciókat, másrészt olyan végterméket eredményez, mely idegen ionokat adszorbtív módon nem, vagy csak kis mértékben és könnyen kimosható módon köt meg a felületén. Ezáltal feleslegessé válik a termék hosszadalmas mosása és a kapott vegyület igen magas tisztasági fokú. Mindez úgy válik lehetségessé, hogy az alkálikarbonáttal való cserebomlást az irodalomban leírt (Breuer: Handbuch der preparativen anorganischen Chemie) és a szokványosán követett gyakorlattól eltérően végig lúgos közegben, magasabb hőfokon, nátriumalginát jelenlétében végezzük. Az alginát vélhetőleg, mint védőkolloid bevonat már a keletkezés pillanatától kezdve körülveszi a reakció elegyből kiváló bázisos karbonátot, ezáltal olyan felületi viszonyt és szemcsestruktúrát eredményez, ami a kiindulási anyagok, fémsók és alkálikarbonátok adszorbtív módon való megkötését, tehát a késztermék szennyezését megakadályozza. A végtermékben sem idegen anion, sem alkálikation nem lesz jelen. Feltűnő, hogy kevés irodalmi utalást lehet fémkarbonátok előállítására találni. Ezek az irodalmi receptek (pl. Dreyer és D. Nehring: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 300. kötet 113—121. oldali?) megfelelő hígítású 1,0 M-nál nem koncentráltabb fémszulfátból, vagy egyéb vizoldású sóból, 0,5—1,0 M koncentrációjú alkálikarbonáttal választják le a bázisos karbonátot. A reakció hőfokaként szobahőfokot 4 jelölnek meg, melegen ugyanis a mellékreakciók sebessége megnő. Az így leválasztott bázikus karbonátok erős szulfát (vagy nitrát stb.) szenynyezést mutatnak, amitől hosszadalmas vizes 5 mosással sem lehet megszabadulni. Ennek oka egyrészt az, hogy az alacsonyabb reakció hőfok miatt kolloid eloszlású terméket kapunk, ami rendkívül nehezen szűrhető és mosható, másik ok — mint arra már előbbiekben utaltunk —, 10 hogy a szennyezés nem kizárólag a kiindulási termék és a keletkező nátriumszulfát (vagy nitrát stb) adszorbtív megkötésétől származik, hanem a mellékreakcióból keletkező különféle öszszetételű vízoldhatatlan bázisos fémsók keveréke 15 szennyezi a végterméket. Bizonyíték erre, hogy a késztermék felületén megtapadó adszorbtíve kötött szennyeződéstől bőséges és dinamikus vizes mosással — bár kínosan —, de meg lehet szabadulni. A mosóvízben idegen anion (szulfát-20 só, kiindulása esetén: szulfát) már nem mutatható ki, az előállított végtermék mégis tartalmaz ilyen ion szennyezést. Ez csak úgy lehetséges, ha valóban mellékreakció során keletkezett vízoldhatatlan komplex szulfát vegyületekről van szó. 25 Alátámasztja ezt az is, hogy az irodalomban leírt módon a leggondosabb körülmények között előállított s tökéletesen kimosott bázikus rézkarbonát esetében sem sikerült az elméleti 57,48% réztartalmat elérni. Nyilván ez az oka, hogy a 30 gyártó cégek még az analitikai tisztaságú bázikus réz és cinkkarbonát tartalmát is általában az elméletileg számított fémtartalom alatt specifikálják. 35 (Merck index és minőségi előirat, dr. Kolos Ede: Vegyszervizsgálat). Bázikus rézkarbonát előállításánál a 854209. számú német szabadalom kerülő utat alkalmaz 40 és réztetraammoniumhidroxidból, szénsav bevezetéssel állít elő karbonátot. Az eljárás szükségigényes és bonyolult. A találmány szerinti eljárás számos előnye va-45 lamennyi részletében a bázisos rézkarbönát előállításánál jelentkezik egyidejűleg, és ezért a találmány lényegét (1. példánkban) e vegyületen keresztül mutatjuk be annál is inkább, mert ennek a vegyületnek az előállításánál úgy tűnik, 50 a nátriumalginát az előző bekezdésben felsoroltakon felül és nem várt módon a reakciót Cu(OH)2 -CuC0 3 képletnek megfelelő, jól definiált összetételű termék keletkezése felé irányítja, így az egyébként ismert sokszámú komplex sg keletkezésének kiküszöbölésével a reakciót mintegy szeletíven a malachitzöld irányába katalizálhatjuk. 1. számú példa bázikus rézkarbonát (malachit. zöld) előállítására: 45 g nátriumkarbonátot oldunk 200 ml vízben és hozzáadunk 0,05 g algin savat, megvárva annak «5 feloldódását. *>
