203493. lajstromszámú szabadalom • Eljárás finomeloszlású és nagytisztaságú nikkel- és rézporok előállítására
1 HU 203 493 A 2 atomos alkilcsoport, X' jelentése szervetlen sav maradéka vagy hidroxilion - jelenlétében, legalább 12-es pH-jú oldatban végezzük. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a nikkel, illetve a réz szerves vagy szervetlen savval képezett sójának vizes oldatához ammónium-hidroxid hozzáadásával vagy gáz alakú ammónia bevezetésével előállítjuk a nikkel vagy a réz aminkomplexét, ezután hozzáadjuk az (I) általános képletű vegyületet, majd az elegyhez intenzív keverés közben 50 *C és az elegy forráspontja közötti hőmérsékleten hidrazint adunk és kívánt esetben - a megfelelő pH elérése érdekében - valamilyen erős bázist, előnyösen vizes nátrium-hidroxid- vagy kálium-hidroxid-oldatot adagolunk be. Eljárhatunk úgy is a találmány szerint, hogy az aminkomplex oldatához adagoljuk keverés közben a hidrazint, kívánt esetben az erős bázist és a (I) általános képletű vegyületet tartalmazó oldatot A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők: a) az eljárással közel kvantitatív termeléssel és a kívánt minőségben lehet előállítani finom eloszlású és nagy tisztaságú nikkel-, illetve rézporokat; b) az eljárásnak megfelelően készült nikkelpor nem pirofóros, levegőn megszárítható, a szárítás előtt a felületét nem kell oxigénnel kezelni (anoxidálni); c) az eljárással készült nagy tisztaságú réz-, illetve nikkelpor felhasználható katalizátorként, például nitrocsoportok katalitikus hidrogénezésére vagy oxidációs folyamatok katalizálására, ezenkívül elektromosan vezető vagy elektkromágnesesen árnyékoló festékekben és metallakkokban; d) az eljárás - például a nikkel-karbonil hőbontásához viszonyítva - ipari méretekben egyszerű berendezésekben megvalósítható és nem kell különleges biztonságtechnikai szabályokat betartani. A találmány szerinti eljárást - az oltalmi kör korlátozása nélkül - az alábbi kiviteli példákkal ismertetjük részletesebben. 1. példa 96 g NiCl2*6H20-t feloldottunk 100 cm3 desztillált vízben és hozzáadtunk 200 cm3 25 m%-os vizes NH3- oldatot. A kapott kristályos szuszpenziót adagolóval szabályozható, fűtéssel és nagy fordulatszámú keverővei, valamint visszafolyó hűtővel ellátott gömblombikba töltöttük és hozzáadtunk 10 g 50 m%-os trimetilbenzil-ammónium-klorid-oldatot. Az oldatot állandó keverés közben felfűtőttük 75 °C-ra és ezen a hőmérsékletein megkezdtük a hidrazin-hidrát-oldat adagolását (12 g NaOH+40 cm3 víz+40 cm3 hidrazin- hidrát) olyan ütemben, hogy a nikkelkiválás megkezdődése után se emelkedjék a szuszpenzió hőmérséklete 85 *C fölé. A nátrium-hidroxid-tartalmú hidrazin-hidrát-oldat adagolásának befejezése után a hőmérsékletet fokozatosan 95 *C-ra növeltük és ezt a hőmérsékletet tartottuk 30 percen keresztül. A nikkel fémmé redukálódásának befejeződését jól jelzi az oldatban lévő nikkel-hexamin-komplex intenzív kék színének megszűnése. A nikkel reduktív leválasztásának befejeződése után a szuszpenziót lehűtöttük szobahőmérsékletre, a kivált nikkelport ülepítettük és dekantálással háromszor kimostuk, végül üvegszűrőn szűrtük, desztillált vízzel semlegesre mostuk és levegőn megszárítottuk. A kapott finomszemcsés nikkelpor tömege 22,6 g, a kémiai analízissel megállapított nikkeltartalma 99,8 m%, a fémszemcsék több mint 90%-a 0,1 mm-nél kisebb méretű volt A fenti módon készült nikkelporral - mint katalizátorral - 95% feletti szelektivitással lehetett hidrogénezni 3-nitro-4-klór-benzoesavat 3-amino-4-klór-benzoesavvá. Ezenkívül hatékony katalizátornak bizonyult ez a nikkelpor timföldgyári aluminátlúgok szervesanyagtartalmának katalitikus oxidációjakor. 2. példa 96 g NiCl2»6H20-t feloldottunk 120 cm3 desztillált vízben és hozzáadtunk 180 cm3 25 m%-os NH3-oldatot Az így elkészített nikkel-hexamin-komplex-oldatot betöltöttük az 1. példában leírt készülékbe és állandó keverés közben felmelgítettük 82 °C-ra és hozzáadtunk egy olyan oldatot, amelyet úgy készítettünk, hogy feloldottunk 14 g NaOH-t, az oldatot 44 cm3 hidrazinhidráttal és 12 g 50 m%-os trimetil-benzil-ammóniumklorid-oldattal elegyítettük. A reakcióelegy elszíntelenedése után a kivált fémport kiszűrtük, semlegesre mostuk és levegőn 60 *C-on megszárítottuk. A kapott nikkelpor tömege: 23,1 g, nikkeltartalma 99,9% és a fémszemcsék több mint 85%-a 0,07 mm-nél kisebb méretű volt. ^ A fenti módon készült nikkelpor igen aktív katalizátor volt hidrogénezési és oxidációs reakciókban. Ezen--_ kívül eredményesen lehetett használni jó elektromos és elektromágneses tulajdonságokkal rendelkező fémes bevonatok készítésére alkalmas fémtartalmú festék előállítására. 3. példa 96 g NiCl2*6H20-t feloldottunk 100 cm3 desztillált vízben és az oldatba NH3-gázt vezetve előállítottuk a nikkel-hexamin-komplexet, amelyhez hozzáadtunk 15 g 20 m%-os tetrapropil-ammónium-hidroxid-oldatot és a kapott elegyet felmelegítettük 85 *C-ra. Ezen a hőmérsékleten hozzáadtunk 40 cm3 hidrazin-hidrátot és végül felfűtőttük 95 ’C-ra és ezen a hőmérsékleten tartottuk 45 percen keresztül. Lehűtés után leszűrtük a kivált fémport, semlegesre mostuk és megszárítottuk. A kapott nikkelpor tömege 22,8 g, nikkeltartalma 99,7 m%, a fémszemcsék több mint 95%-a 0,1 mm-nél kisebb méretű volt. 4. példa 48 g NiCl2*6H20-t feloldottunk 60 cm3 desztillált vízben és az oldathoz hozzáadtunk 85 cm3 25%-os NH3-oldatot. A nikkel-hexamin-komplex oldatához hozzáadtunk 8 g trietil-benzil-ammónium-kloridot és az elegyet felmelegítettük 70 *C-ra. Ezen a hőmérsékleten beadagoltunk 20 cm3 vízben oldott 5 g NaOH-dal elegyített 18 cm3 hidrazin-hidrátot, majd a kapott elegyet felmelegítettük 98 *C-ra. Az oldatot elszíntelene-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
