DE2036819B2 - Verfahren zur herstellung von silikatischen adsorptions- und trocknungsmitteln - Google Patents
Verfahren zur herstellung von silikatischen adsorptions- und trocknungsmittelnInfo
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Description
so
Zur Reinigung, Entfärbung, Raffination oder Klärung von verunreinigten Lösungen, Wein, Bier, Säften,
Molke, Zuckerlösungen sowie ölen und Fetten, Paraffin, »
Schwefel, Lösungsmitteln und vielen flüssigen chemischen Reaktionsprodukten werden u.a. Aktivkohle,
Entfärbungsharze, Ionenaustauscher und natürliche silikatische Tonmineralien, z. B. vom Typ Attapulgit
oder Bentonit, verwendet. Besondere Adsorptions- bzw. to Entfärbungskraft haben die genannten Tonmincralien
nach einer thermischen oder sauren Aktivierung. Als Kriterium für eine gute Adsorptionskraft dieser
natürlichen und/oder aktivierten silikatischen Tonmineralien können u. a. eine große spezifische Oberfläche, v->
ein hohes Mikroporenvolumen bis 800 A, vorzugsweise bis herab zu 140 Ä, und meist ein pH-Wert des
Adsorbens, der im sauren Bereich liegt, angesehen werden. Man war bisher der Meinung, daß die
Verwendbarkeit dieser silikatischen Tonmineralien als r>(>
Entfärbungsmittel bzw. Adsorbens sowie auch als Katalysatoren bzw. Trägermaterial für Insektizide,
Fungizide, Katalysatoren und Trocknungsmittel weitgehend von der Morphologie der Tonmineralkristalle
abhängt und an den strukturellen Aufbau gebunden ist. π
Auch bei der Herstellung von synthetischen silikatischen Adsorptions- und Entfärbungsmitteln war man
darauf bedacht, Produkte mit einer Morphologie und einem strukturellen Aufbau ähnlich denen von natürlichen
Adsorptionsmitteln zu erhalten. m>
Die synthetischen Adsorptionsmittel wurden deshalb unter den für eine hydrothermale Synthese günstigen
Bedingungen, d. h. bei höheren Temperaturen und Drucken, hergestellt.
Weiterhin ist aus der GB-PS 4 52 247 ein Verfahren zur Herstellung von synthetischen Entfärbungsmitteln
auf der Grundlage von hydratisiertem Magnesiumsilikat bekannt, bei dem Calciumsilicate mit löslichen Magnesiumverbindungen
unter hydrothermalen Bedingungen, d. h. bei etwa 230° C oder höher, umgesetzt werden.
Nach einer Variante dieses Verfahrens kann Portlandzement mit Kieselsäurehydrat und einer Magnesiumchloridlösung
bei der Siedetemperatur der Lösung unter Atmosphärendruck umgesetzt werden. Die Umsetzung
dauert aber 10 Stunden. Die erhaltenen Produkte sollen hinsichtlich ihrer Bleichaktivität mit säurebehandelten
Tonen vergleichbar sein.
Aus der GB-PS 2 40 253 ist ein Verfahren zum Reinigen von Zuckerlösungen mittels Ionenaustauschern
bekannt, die durch Behandlung von Fällunpsprodukten aus Eisen-, Aluminium- und Erdalkalisalzen
einerseits und Natriumsilikat andererseits, mit Erdalkalisalzlösungen hergestellt werden. Der Alkaligehalt des
bekannten Fällungsproduktes muß noch relativ hoch sein, damit der anschließende Austausch der Alkaliionen
durch Erdalkaliionen zu Folgeprodukten mit hoher lonenaustauschkapazität führt. Bei einer hohen lonenaustauschkapazität
werden die eine Adsorption aufgrund von van der Waalsschen Kräften bedingenden Adsorptionszentren zu stark durch die elektronegativen
Stellen abgeschirmt, so daß diese Produkte nicht als Adsorptionsmittel geeignet sind.
In der DT-AS 12 67 677 ist die Herstellung eines Kieselsäuregels beschrieben, das aus einem Kieselsäuresol
und einem zu einem wasserhaltigen Oxid hydrolysierbaren Metallsalz durch Gelieren dieses Sols
hergestellt wird; das Gel soll als Adsorptionsmittel für Gasgemische geeignet sein. Bei diesem Verfahren wird
eine Reaktion zwischen einem bereits gebildeten Kieselsäuresol und hydrolisierbaren Metallsalzen
durchgeführt, wobei mit Ausnahme von Aluminiumsalzen nur Verbindungen vierwertiger Metalle verwendet
und Produkte aus etwa 0,5 bis 2,5% Metalloxid und etwa 95% SiO2 erhalten werden.
In der US-PS 34 73 890 ist ein Verfahren zur Herstellung von silikatischen Adsorptionsmitteln durch
Umsetzung von Alkalisilikatlösungen mit angesäuerten Lösungen von Salzen der Metalle Aluminium, Magnesium,
Calcium, Carium, Strontium und Bor beschrieben. Der pH-Wert wird zwischen 5 und 8 gehalten, und die
Suspension der ausgefällten Kieselsäure wird mit Hilfe einer Mineralsäure auf einen End-pH-Wert von 4 bis 4,5
eingestellt. Die Kieselsäuregehalte der Produkte liegen über 85%. Infolge Verwendung einer angesäuerten
Metallsaizlösung wird die Alkalisilikatlösung weitgehend neutralisiert, und es fällt damit zunächst hydratisierte
Kieselsäure aus, so daß die zweiwertigen und/oder dreiwertigen Kationen nicht mit dem Silikation,
sondern mit dem zuerst gebildeten Kieselsäuresol reagieren.
In der US-PS 35 73 228 ist die Herstellung von Katalysatoren durch Ionenaustausch beschrieben, wobei
zunächst getrocknete Kieselsäure mit einer wäßrigen Alkalilösung behandelt wird, so daß der Wasserstoff
durch Alkalikationen ausgetauscht wird. Die Suspension wird dann zum Austausch der Alkalikationen mit
Kationen eines Metalls der Gruppen Ib, Hb bzw. VIII behandelt. Das Produkt wird anschließend mit Wasser
gewaschen und getrocknet. Es handelt sich also um einen Ionenaustausch und nicht um die Umsetzung einer
Alkalisilikatlösung mit der Lösung eines Salzes mit einem zweiwertigen oder dreiwertigen Kation unter
Bildung eines Niederschlages.
In der US-PS 34 91020 ist die Herstellung eines Katalysators und Adsorptionsmittels durch Zusatz einer
Ferrichloridlösung zu einem kationenfreien Kieselsäu-
resol mit einem pH-Wert von weniger als 5 beschrieben. Anschließend wird der pH-Wert auf etwa 8 erhöht,
worauf das Material gewaschen, getrocknet und calciniert wird.
Die GB-PS 7 58 472 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen kieselsäurehaltigen Pigments.
Es handelt sich nicht um ein Adsorptionsmittel, wie aus den Angaben über die verhältnismäßig
niedrigen spezifischen Oberflächen hervorgeht. Weiterhin wird die Fällung in Anwesenheit einer Säure
durchgeführt, so daß zuerst die Kieselsäure aus der Lösung ausfällt. Der SiO2-Gehalt ist höher als 85
Gew.-°/o.
In der GB-PS 7 29 194 ist die Herstellung von hochdispersen kolloidalen SiCh-Niederschlägen angegeben,
die jedoch nicht als Adsorptionsmittel, sondern als Füllstoffe für Kautschuk verwendet werden. Das
Verfahren umfaßt die Umsetzung einer wäßrigen Alkalisilikatlösung mit einer Metallsalzlösung in Gegenwart
eines alkalisch reagierenden Salzes, wie Natriumcarbonat oder Natriumsulfid, um zusätzlich unlösliche
Carbonate, wie Magnesium- oder Zinkcarbonat, oder unlösliche Sulfide wie Zinksulfid herzustellen, deren
Aufgabe darin besteht, die Kieselsäureteilchen voneinander zu trennen, die aber das Fällungsprodukt als
Adsorptionsmittel ungeeignet machen.
In der GB-PS 5 79 139 ist die Herstellung von Eisenoxid-Kieselsäurepigmenten beschrieben, die nur 5
bis 15% FeChOi enthalten, wobei der Rest, d. h. mehr als
85%, aus SiO2 besteht. Weiterhin werden eine wasserlösliche
anorganische Ferriverbindung und eine relativ kochkonzentrierte anorganische Säure mit einem
löslichen Alkalisilikat umgesetzt. Es gelten also die gleichen ÜDerlegungen wie vorstehend zu der US-PS
34 73 890.
In der GB-PS 5 71123 ist ein Verfahren zur
Herstellung von gemischten Aluminiumoxid-Kieselsäure-Gelen oder synthetischen Aluminiumsilikat-Gelen in
Form von harten Klumpen als Adsorptionsmittel oder Katalysatoren beschrieben. Hierbei werden wäßrige
Lösungen einer Aluminiumverbindung und von Alkalisilikat, gegebenenfalls unter Zusatz einer alkalischen
Lösung, miteinander vermischt, so daß das Gemisch etwa neutral oder schwach sauer ist. Dieses Verfahren
entspricht dem Verfahren nach der US-PS 34 73 890, nur mit umgekehrten Vorzeichen, d. h. der Zusatz von
Alkali bewirkt die Ausfällung von Aluminiumhydroxid. Es ist angegeben, daß der Niederschlag höchstwahrscheinlich
ein Gemisch aus Kieselsäure- und Aluminiumhydroxid-Gel ist und möglicherweise etwas Aluminiumsilikai
enthält. Er ist also kein unmittelbares Reaktionsprodukt.
Aus der US-PS 26 50 203 sind schließlich Magnesiumsilikate als Adsorptionsmittel bekannt, die durch
Umwandlung von Calciumsilikaten mit Magnesiumsalzen in einer Kationenaustauschreaktion erhalten werden.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß silikatische Adsorptionsmittel, deren Adsorptionsvermögen
dem der hochaktiven säurebehandelten Bleichtone entspricht bzw. dieses in vielen Fällen übertrifft
und die außerdem als Trocknungsmittel eingesetzt werden können, durch einfache Fällungsreaktionen
unter Verwendung von Alkalisilikatlösungen und Lösungen von Salzen zwei- und/oder dreiwertiger
Metalle erhalten werden können. Es ist auf diese Weise möglich, eine Vielzahl von neuen Fällungsprodukten zu
erhalten, die auch aufgrund ihrer höheren Selektivität den Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsgebietes
angepaßt werden können. Außerdem sind diese Produkte überraschenderweise auch als Trocknungsmittel
geeignet und übertreffen viele der bekannten *-, Trocknungsmittel. Sie können also auf Anwendungsgebieten
eingesetzt werden, bei denen es sowohl auf eine Adsorptionswirkung als auch auf eine Trocknungswirkung
ankommt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
ίο Herstellung von silikatischen Adsorptions- und Trocknungsmitteln
mit einem Alkaligehalt von weniger als 0,1 Gew.-°/o, einer spezifischen Oberfläche von
300—600 m2/g, einem Anteil an Mikroporen (<
140 Ä) von mindestens 0,35 ml/g und einer lonenaustauschkapazität von 15 bis 20mval/100g; das Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, daß man aus Salzlösungen, die mindestens eines der Kationen Fe++, Mg++, Zn++,
Mn + +, Al + +f bzw. Fe++ + enthalten, mit Hilfe von
wäßrigen Alkalisilikatlösungen bei Raumtemperatur bis
2» zum Siedepunkt der Lösungen unter Atmosphärendruck
homogene Fällprodukte herstellt und die erhaltenen Fällprodukte weitgehend von Alkali befreit
und bei nicht mehr als 1300C trocknet, wobei das
Verhältnis zwischen Alkalisilikatlösung und Salzlösung so gewählt wird, daß der SiO2-Gehalt im getrockneten
Fällprodukt 50 bis 80 Gew.-% beträgt.
Das Verhältnis zwischen Alkalisilikatlösung und
Salzlösung wird vorzugsweise so gewählt, daß der SiO2-Gehalt im getrockneten Fällprodukt zwischen
«ι etwa 60 und 70 Gew.-% liegt.
Die Fällung wird vorzugsweise unter Verwendung von 0,2- bis 0,8molaren Salzlösungen durchgeführt. Als
Salze kommen in erster Linie die Sulfate in Betracht. Nitrate, Chloride und andere lösliche Salze mit
j-) anorganischen oder organischen Säureresten sind aber
ebenfalls geeignet. Die Alkalisilikatlösung ist entweder eine Natron- oder Kaliwasserglaslösung, die vorzugsweise
in einer 0,6 bis l,4molaren Konzentration verwendet wird.
Die Fällung wird vorzugsweise beim Siedepunkt der Lösungen durchgeführt, indem entweder die Salzlösung
der Alkalisilikatlösung oder die Alkalisilikatlösung der Salzlösung zugegeben wird. Damit eine homogene
Fällung erfolgt, wird die Fällungslösung zweckmäßig gerührt. Vorzugsweise wird die höherviskose Alkalisilikatlösung
der Salzlösung zugetropft. Nachdem die Fällung beendet ist, wird der Niederschlag weitgehend
von Alkali befreit, gewöhnlich zuerst durch Dekantieren und anschließend durch gründliches Waschen des
abfiltrierten Niederschlages mit Wasser, so daß das fertige Produkt nicht mehr als 0,1 Gew.-% Alkali
enthält.
Der Niederschlag wird dann schonend getrocknet, wobei die Trocknungstemperatur 130°C nicht überschreiten
soll. Üblicherweise erfolgt die Trocknung bei etwa 110°C bei Atmosphärendruck. Die Trocknung
kann auch bei niedrigen Temperaturen im Vakuum erfolgen.
Das getrocknete Produkt wird dann in üblicher Weise
bo gemahlen und abgesiebt. Es kann auch gekörnt werden.
Das Adsorptionsvermögen der erfindungsgemäß
hergestellten Produkte ist in erster Linie durch die spezifische Oberfläche und den Anteil an Mikroporen
bestimmt. Weitere Faktoren sind der niedrige Restalkaligehalt und die lonenaustauschkapazität. Das Adsorptionsvermögen
wird durch eine gewisse lonenaustauschkapazität begünstigt, wahrscheinlich deshalb, weil
die elektronegativen Stellen auf der Oberfläche, die den
Ionenaustausch verursachen, besonders für die Adsorption von Ladungsträgern und größeren Molekülen
geeignet sind. Neben van der Waalsschen Kräften sind also auch Coulombsche Kräfte wirksam. Bei einer
höheren lonenaustauschkapazität von mehr als etwa mval/lOOg würden die eine Adsorption aufgrund von
van der Waalsschen Kräften bedingten Adsorptionszentren zu stark durch die elektronegaiiven Stellen
abgeschirmt werden. Deshalb ist nicht nur die Größe der Oberfläche, sondern auch die Oberflächenstruktur
von Bedeutung.
Ein wesentlicher Faktor für die Ausbildung der
K) gewünschten Oberflächengröße und -struktur und des Mikroporenanteils ist auch der SiO2-Gehalt des
Fällproduktes, der, bezogen auf das Trockenprodukt, mindestens 50 Gew.-% betragen soll. Im allgemeinen
liegt der SiO2-Gehalt zwischen etwa 50 und 80 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen etwa 60 und 75 Gew.-%. Die spezifische Oberfläche und der Mikroporenanteil eines
typischen, erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittels (Fe-Mg-Mischsilikats) sind nachstehend im
Vergleich mit einigen bekannten Adsorptionsmittel (säurebehandelte hochaktive Bleicherde; naturaktive
Bleicherde, und Attapulgit) angegeben.
Adsorbens Säurebegemäß der handelte
Erfindung hochaktive
Bleicherde
Erfindung hochaktive
Bleicherde
Naturaktive
Bleicherde
Bleicherde
Attapulgit
Spezifische Oberfläche m?.'g
Mikroporenvolumen
0-140.ÄmI/g
0-250 A ml/g
0 - 800 Α ml/g
0-140.ÄmI/g
0-250 A ml/g
0 - 800 Α ml/g
294
121
88
0,468 | 0,367 | 0,081 | 0,175 |
0,547 | 0,360 | 0,104 | 0,274 |
0,714 | 0,411 | 0,151 | 0,466 |
Das Adsorptionsvermögen der erfindungsgemäß hergestellten Fällprodukte kann je nach Verwendungszweck
durch eine Säurebehandlung in Wirksamkeit und Selektivität verbessert werden. Vorzugsweise werden
für die Säurebehandlung Mineralsäuren, insbesondere Salzsäure, verwendet. Schwefelsäure oder Salpetersäure
können aber ebenfalls verwendet werden.
Die Säurebehandlung kann noch im Fällungsmedium erfolgen. Man kann aber auch das abgetrennte und
gegebenenfalls auch das getrocknete Fällprodukt der Säurebehandlung unterziehen.
Durch die Säurebehandlung werden wahrscheinlich die zum Ionenaustausch befähigten Kationen von der
Oberfläche entfernt und durch H+ -Ionen ersetzt. Außerdem wird durch Lösungsvorgänge das Mikroporenvolumen
erhöht, so daß eine größere Anzahl von aktiven Zentren für die Adsorption /ur Verfügung steht.
Die erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittel haben aufgrund ihrer Feinteiligkeit und großen
spezifischen Oberfläche sowie ihres hohen Anteiles an Mikroporen eine ausgezeichnete Adsorptionsfähigkeit
und Kapazität gegenüber Farbstoffen, wie Carotin und Chlorophyll aus öliger bzw. wäßriger Phase. Es wurde
auch festgestellt, daß mit den erfindungsgemäß hergestellten synthetischen Adsorptionsmitteln öle und Fette,
wie Lein-, Cotton-, Soja-, Oliven-, Erdnuß-, Palmkernöl, Mineralöle, Paraffin sowie Schwefel entfärbt, raffiniert
und desodoriert werden können. Die Adsorptionswirkung der synthetischen Adsorptionsmittel übertrifft
häufig diejenige von natürlichen und aktivierten Bleicherden, die üblicherweise großtechnisch für derartige
Entfärbungs- und Raffinationsprozesse verwendet werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittel eignen sich auch als Trocknungsmittel. Zum Beispiel t,o
ist die Trocknungswirkung eines Fe-Mg-Mischsilikats höher als diejenige von Blaugel.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert.
Be i spiel 1 b
0,3 Mol Eisen(ll)-sulfai werden in 500 ml destilliertem
Wiisscr gelöst und auf Siedetemperatur erhitzt. In die
kochende Lösung werden innerhalb von etwa 30 min 0,4 Mol S1O2 in Form einer Natriumsilikatlösung
(38,3° Be), die mit 500 ml destilliertem Wasser verdünnt wurde, unter Rühren eingetropft.
Anschließend wird das Reaktionsprodukt 4 Stunden unter Rühren bei Kochtemperatur gehalten. Dann
werden 400 ml einer 6%igen Natriumcarbonatlösung langsam zugegeben; die kochende Suspension wird
anschließend mit 70 ml HCI (Dichte = 1,158) versetzt und 5 min gekocht. Sodann wird filtriert, der Filterkuchen
mit 400—500 ml Wasser gewaschen, bei 110cC
getrocknet, gemahlen und über ein 60^-Sieb abgesiebt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wird nach der Lovibond-Methode an Cottonöl (neutral)
geprüft. Hierzu wird das Cottonöl 20 min bei 95°C mit 4% des Produktes zusammengebracht und anschließend
in eine Küvette (51A") eingefüllt. Zum Vergleich wird die Bleichaktivität einer säurebehandelten aktivierten
Bleicherde unter den gleichen Bedingungen bestimmt. Man erhält folgende Ergebnisse:
Lovibondzahlen
Unbehandeltes
öl
öl
Mit Adsorptionsmittel nach
Beispiel 1 behandeltes öl
Beispiel 1 behandeltes öl
Mit säurebehandelter
aktivierter
Bleicherde behandeltes öl
aktivierter
Bleicherde behandeltes öl
Rot 12,0
Gelb 40,0
Gelb 40,0
2,6
28,0
28,0
2,9
31,0
31,0
Das Adsorptionsmittel nach Beispiel 1 hat eine bessere Wirkung als säurebehandelte aktivierte Bleicherde,
die als eines der besten Bleichmittel gilt.
0,2 Mol Eisen(ll)-sulfat werden in 500 ml Wasser gelöst und auf Siedetemperatur erhitzt. In die kochende
Lösung wird innerhalb von etwa 30 min eine Natriumsilikatlösung von 38,3° Be, die mit 500 ml destilliertem
Wasser verdünnt wurde, in einer Menge entsprechend 0,4 Mol S1O2 unter Rühren eingetropft. Anschließend
wird das Reaktionsprodukt 4 Stunden unter Rühren bei
Kochtemperatur gehalten. Dann wird der Niederschlag
abfiltriert, mit 400 bis 500 ml Wasser gewaschen, bei 110°C getrocknet, gemahlen und über ein οΟ-μ-Sieb
abgesiebt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel I im Vergleich zum
Adsorplionsvermögen der Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Lovibondzahlen
Unbeliandeltes Mit Adsorptions- Mit Bleicherde
Cottonöl mittel nach Bei- behandeltes
(neutral) spiel 2 behandeltes öl
Rot 12.0
Gelb 40,0
Gelb 40,0
Obwohl das Produkt nach Beispiel 3 nicht mit Säure behandelt war, zeigte es eine bessere Bleichwirkung als
die Bleicherde.
0,15 Mol Eisen(ll)-sulfat und 0,15 Mol Mangansulfal werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst, auf
Siedetemperatur gebracht und wie in Beispiel 2 wcilcrbchandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel 1 im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen der Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Lovibondzahlen
3,2
34,0
34,0
2,9
31,0
31,0
Cottonöl
(neutral)
Das Produkt nach Beispiel 2 war im Gegensatz zu dem Produkt nach Beispiel I nicht mit Säure behandelt.
Trotzdem kommt seine Bleichwirkung der der Bleicherde nahe.
0,15 Mol Eisen(II)-sulfat und 0,15 Mol Magnesiumsulfat werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst, auf
Siedetemperatur gebracht und wie in Beispiel 2 weiterbehandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel 1 im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen der Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Lovibondzahlen
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 4 behandeltes
Mit Bleicherde behandeltes öl
Rot
Gelb
Gelb
12,0
40,0
40,0
2,9
15,0
15,0
2,9
31,0
31,0
Cottonöl
(neutral)
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 3 behandeltes
Öl
Mit Bleicherde behandeltes öl
Rot 12,0
Gelb 40,0
Gelb 40,0
Lovibondzahlen
2,7
29,0
29,0
2,9
31,0
31,0
Obwohl das Produkt nach Beispiel 4 nicht mit Säure behandelt war, war die Lovibondzahl (rot) gleich der der
Bleicherde und die Lovibondzahl (gelb) besser.
0,075 Mol Eisen(ll)-sulfat und 0,225 Mol Magnesiumsulfat
werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst, auf Siedetemperatur gebracht und wie in Beispiel 2
weiterbehandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde im Vergleich zum Adsorptionsvermögen von
säurebehandelter aktivierter Bleicherde, aktivierte Bleicherde und Attapulgit anhand einer Reihe von
Flüssigkeiten nach der Lovibond-Methode geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Die Zeit und die Temperatur der Behandlung mit den Adsorptionsmitteln sind bei den einzelnen ölen
angegeben. Es wurde immer eine Küvette von 51A"
verwendet.
Unbehandelte
Flüssigkeit
rot gelb blau
Adsor- Adsorbens nach bens Beispiel S
rot
Säurebehandelte
aktivierte Bleicherde
gelb blau rot gelb blau rot
Naturaktivierte
Bleicherde
Attapulgit
gelb blau rot getb blau
Carotin, gelöst | 10,8 | 30,0 | — | 40,0 | 10,0 | 0,5 |
in Weißöl | ||||||
Chlorophyll | 0,8 | 40,0 | 6,0 | 0,5 | ||
gelöst in Wasser | 1,0 | |||||
Leinöl, roh | 11,0 | 40,0 | 4,0 | 1.6 | ||
30', 95° C | ||||||
Cottonöl, neu | 13,0 | 40,0 | 1,0 | 4,0 | ||
tral, 20', 95° C | ||||||
Sojaöl, neutral. | 7,4 | 40,0 | — | 1,0 | ||
20', 95° C | ||||||
Olivenöl, neu | 2,0 | 30,0 | 2,0 | 1,0 | ||
tral, 20', 95° C | ||||||
Erdnußöl, neu | 1,0 | 12,0 | — | 1,0 | ||
tral, 20', 95° C | ||||||
Mineralöl, | nicht | meßbar, zu | 6,0 | |||
gesäuert, | dunkel | |||||
30', 95° C | ||||||
Paraffin, | 30,0 | 1,0 | ||||
30', 95° C | ||||||
1.2 15,0 - 6,0 30,0 - 10,1 30,0 - 93 30,0 -
0,6 32,0 5,0 0,7 40,0 5.0 03 40,0 5,0 0,5 20,0 3,0
- 1,0 0,6 0,4 20,0 43 0,4 26,0 4,0 - 4,0 1,2
3,0 32,0 - 4,1 40,0 - 11,0 40,0 4,0 10,0 40,0 3,0
2.4 26,0 - 2.8 30.0 -
1.3 15,0 - 1,2 14,0 1,0 13,0 - 0,7 11,0 0,7 9,0 - 0,6 8,0 -
1.5 17,0 - 1,2 14,0 -
8.1 40,0 - 4,5 40,0 —
7,0 40,0 - 4,0 40,0 1,6 24,0 1,0 1,1 14.0 0,8 12,0 - 2,1 20,0 -
7,0 40,0 - 4,0 40,0 1,6 24,0 1,0 1,1 14.0 0,8 12,0 - 2,1 20,0 -
7.2 40,0 1,0 3,8 40,0 -
3,6 38,0 - 5,5 40,0 - 21,0 40,0 5,0 6,1 40,0 -
BOB BW/113
Das Produkt nach Beispiel 5 zeigte im allgemeinen ein
besseres Adsorptionsvermögen als die Vergleichssubstanzen.
Es wurde weiterhin die Wasseraufnahmefähigkeit des Produktes nach Beispiel 5 im Vergleich zu US-Sub-Ben-
10
tonit, Attapulgit und Blaugel nach 3,6 und 8 Stunden bei
einer relativen Luftfeuchte von 32, 67 bzw. 87% (200C)
bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Wasseraufnahmefähigkeit (%)
relative
Luftfeuchte, %
32 67 87
relative Luftfeuchte. Vo 32 67
Blaugel
relative
Luftfeuchte, %
32 67 87
Adsorbens nach
Beispiel 5
relative
Luftfeuchte, %
32 67 87
Nach 3 Std.
Nach 6 Std.
Nach 8 Std.
Nach 6 Std.
Nach 8 Std.
2,6 4,0 4,0
4.3 6,8 6,4
5.4 8,3 9,3
0,6 0,7 1,0
3,3 3,9
4,1 4,3
5,3
5,3
5,7
2,4 4,7 4,8
3,9 8,0 8,7
4,9 9,9 10,7
3,9 8,0 8,7
4,9 9,9 10,7
2,9 5,7 6,1
5,0 9,6 10,5
5,3 11,2 12,8
5,0 9,6 10,5
5,3 11,2 12,8
0,075 Mol Magnesiumsulfat und 0,225 Mol Mangansulfat werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst, auf
Siedetemperatur gebracht und wie in Beispiel 2 weiterbehandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel 1 im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen der Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Lovibondzahlen
Cottonöl
(neutral)
Mit Adsorptionsmittel nach Bei- -spiel 6 behandeltes
Mit Bleicherde behandeltes öl
Rot 12,0
Gelb 40,0
Gelb 40,0
2,8
30,0
30,0
2,9
31,0
31,0
<40
Obwohl das Produkt nach Beispiel 6 nicht mit Säure behandelt war, zeigte es eine bessere Bleichwirkung als
die Bleicherde.
0,3 Mol Zinksulfat werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst, auf Siedetemperatur gebracht und wie in
Beispiel 2 weiterbehandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel 1 im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen einer aktivierten Bleicherde geprüft, wobei jedoch statt neutralem Cottonöl
gesäuertes Mineralöl verwendet wurde, das 30 min bei 95°C mit jeweils 6% Adsorbens behandelt wurde. Die
Messung wurde in einer !"-Küvettedurchgeführt.
Lovibondzahlen
Unbehandeltes
gesäuertes
Mineralöl
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 7 behandeltes
öl
öl
Mit aktivierter Bleicherde
behandeltes
Ol
Rot | nicht | 1.5 | 1.8 |
Gelb | meßbar | 17,0 | 20,0 |
(zu dunkel) |
Das Produkt nach Beispiel 7 zeigte auch bei stark verschmutztem Mineralöl eine bessere Bleichwirkung
als die bisher für dieses Öl bevorzugt verwendete aktivierte Bleicherde.
0,2 Mol Eisen(lll)-chlorid werden in 500 ml destilliertem
Wasser gelöst und auf Siedetemperatur erhitzt. Ir die kochende Lösung werden innerhalb von etwa 30 mir
1 Liter !molare Natriumsilikatlösung eingetropft Anschließend wird das Reaktionsprodukt 4 Stunden
unter Rühren bei Kochtemperatur gehalten. Dei Niederschlag wird wie in Beispiel 2 weiterbehandell
(Produkt A, ohne Säurebehandlung).
Ein zweiter Ansatz wird wie oben beschrieben hergestellt. Das Reaktionsprodukt wird jedoch nach
einer Kochzeit von 4 Stunden wie nach Beispiel 1 weitcrbehandelt (Produkt B, mit Säurebehandlung).
Das Adsorptionsvermögen der erhaltenen Produkte wurde wie nach Beispiel I nach der Lovibond-Methodc
geprüft. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
4r>
br>
Lovibondzahlen | Unbehandeltes Cottonöl (neutral) |
Mil Produkt A behandeltes öl |
Mit Produkt B behandeltes öl |
12,0 40,0 |
5,3 40,0 |
3,8 40,0 |
|
Rot Gelb |
Die Ergebnisse zeigen die durch die Säurebehandlung verbesserte Bleichwirkung.
0,3 Mol Aluminiumsulfat werden in 500 ml destillier mm Wasser gelöst, auf Siedetemperatur gebracht unt
wie in Beispiel 2 weiterbchandelt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produkte! wurde im Vergleich i;u der naturaktiven Bleicherde unc
Attapulgit nach Beispiel 5 geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
Lovibondzahlen
Unbehandeltes
Cottonöl (neutral)
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 9 behandeltes öl
Mit naturaktivierter
Bleicherde behandeltes öl
Mit Attapulgit
behandeltes Öl
Rot | 13,0 | 4,4 | 8,1 | 4,5 |
Gelb | 40,0 | 40,0 | 40,0 | 40,0 |
Blau | 1,0 | — | _ |
Das Produkt nach Beispiel 9 zeigt eine bessere Bleichwirkung als die Bleicherde und kommt etwa
einem Attapulgit gleich.
Beispiel 10
0,3 Mol Eisen(ll)-sulfat werden in 500 ml destilliertem
Wasser gelöst und bei Zimmertemperatur mit 0,4 Mol S1O2 in Form einer Natriumsilikatlösung von 38,3° Be,
die mit 500 ml destilliertem Wasser verdünnt wurde, in ca. 3 min vermischt. Anschließend wird das Reaktionsprodukt 4 Stunden unter Rühren bei 700C gehalten.
Dann wird der Niederschlag abfiltriert, mit 400—500 ml Wasser gewaschen, bei HO0C getrocknet, gemahlen
und über ein οΟ-μ-Sieb abgesiebt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel 1 im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen von säurebehandelter aktivierter Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhalten
wurden.
Lovibondzahlen
Cottonöl
(neutral)
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 10 behandeltes öl
Mit Bleicherde behandeltes öl
Rot 12,0
Gelb 40,0
Gelb 40,0
3,1
33,0
33,0
2,9
31,0
Cottonöl
(neutral)
Mit Adsorptionsmittel nach Beispiel 11 behandeltes öl
Mit Bleicherde behandeltes öl
Rot 12,0
GcIb 40.0
GcIb 40.0
3,2
34.0
34.0
2,9
31,0
31,0
Obwohl das Reaktionsprodukt bei Zimmertemperatur hergestellt war, zeigte es eine nur geringfügig
schwächere Bleichwirkung als die Bleicherde.
Beispiel 12
Es wurde das Adsorptionsvermögen eines Gemisches eines Adsorptionsmittels nach Beispiel 1 für Hühnereiweiß (Hühnerklar) nach dem Internationalen Codex für
Weinbehandlungsmittel aus einer wäßrigen Lösung im Vergleich mit dem Adsorptionsvermögen von naturaktivierter
Bleicherde, Attapulgit und säurebehandelter aktivierter Bleicherde bestimmt. Die Adsorptionsmittel
wurden jeweils in Mengen von 1 g/Liter verwendet. Nach einer Einwirkungsdauer von 24 Std. wurden
folgende Ergebnisse erhalten.
Restgehalt an Eiweiß in der Lösung (mg/Liter)
Wird das Produkt nach Beispiel 10 mit Säure behandelt, wird die Blcichwirkung der Bleicherde
erreicht.
Beispiel 11
0,3 Mol Eisen(ll)-sulfat werden in 500 ml destilliertem
Wasser gelöst und bei Zimmertemperatur mit 0,4 Mol S1O2 in Form einer Natriumsilikatlösung von 38,3° Be,
die mit 500 ml destilliertem Wasser verdünnt war, in ca. 10 min unter Rühren eingetropft. Anschließend wird das
Reaktionsprodukt 4 Stunden unter Rühren bei Zimmertemperatur (ca. 200C) gehalten. Dann wird der
Niederschlag abfiltrierl, mit 400—500 ml Wasser gewaschen, bei 1100C getrocknet, gemahlen und über ein
οΟ-μ-Sieb abgesiebt.
Das Adsorptionsvermögen des erhaltenen Produktes wurde wie nach Beispiel I im Vergleich zum
Adsorptionsvermögen der Bleicherde geprüft, wobei folgende Ergebnisse erhallen wurden:
Lovibondzahlen
Blindwert | 579 |
Naturaktivierte Bleicherde | 508 |
Attapulgit | 505 |
Säurebeh. Bleicherde | 476 |
Adsorptionsmittel nach | 368 |
Beispiel I |
Nach den in den Beispielen erläuterten Arbeitsweisen können in analoger Weise synthetische Adsorptionsund
Trocknungsmittel aus wasserlöslichen Salzen aller zwei- und dreiwertigen Kationen und ihrer Mischungen
hergestellt werden. Auch Salzlösungen, die bei industriellen Verfahren anfallen, wie z. B. Ablaugen bei der
Bleicherde-Herstellung oder Beizlaugen in der Metallindustrie, eignen sich als Ausgangsprodukte zur Herstellung
der synthetischen Adsorptions- und Trocknungsmittel.
Nachstehend sind einige Versuche mit bekannten Substanzen als Vergleichsbeispiele angegeben.
Vergleichsbeispiel I
Die Produkte nach den Beispielen I und Il der US-PS 34 73 890 wurden mit den erfindungsgemäß hergestellten
Produkten im Hinblick auf das Verhältnis SiO2/Metallkalion,
Alkaligehalt, spezifische Oberfläche, Anteil an Mikroporen, lonenaustauschkapazität und Adsorptionsvermögen
verglichen. Neben dem magnesiumhaltig gen Adsorptionsmittel (MS) wurden auch andere,
erfindungsgemäß hergestellte Adsorptionsmittel mit anderen Kationen untersucht.
a) Herstellung
Beispiel I der US-PS 34 73 890
Beispiel I der US-PS 34 73 890
0,85 Mol SiO2 in Form einer Natriumsilikatlösung
(Na2O : SiO2 = I : 3,30) in 200 ml Wasser und ein
Gemisch von 40 ml Wasser, 9,14 g AI2(SO4)J · 18 H2O
(27,4 mMol Al 3 + ) und 11,6 ml konzentrierte H2SO4
werden gleichzeitig innerhalb eines Zeitraums von 70 Minuten zu 880 ml destilliertem Wasser (45°C) zugetropft,
daß die gebildete Suspension bei einem pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 6,0 gehalten wird. Nach
Beendigung der Zugabe wird der pH-Wert durch Zutropfen von H2SO4 auf 4,5 gebracht. Dann wird das
ausgefallene Produkt abgenutzt, in 1 Liter Wasser aufgeschlämmt, wieder abgenutzt, 4mal mit je 1 Liter
Wasser gewaschen und bei 1050C getrocknet (Probe i/4 i).
Molverhältnis Al : H2SO4 : SiO2 = I : 7,8 : 31.
Molverhältnis Al : H2SO4 : SiO2 = I : 7,8 : 31.
Beispiel Il der US-PS 34 73 890
12,9 g MgSO4 · 7 H2O (52,2 mMol) werden in eine
Lösung von 14,3 g AI2(SO4)J · 18 H2O (43 mMol Al' + )
in 0,8 Liter Wasser und 9,2 ml H2SO4 eingerührt. Dann
werden 0,6 Liter verdünnte Natriumsilikatlösung
Γ)
(Na2O : SiO2 = 1 :3,3; 1 Mol SiO2) innerhalb eines
Zeitraumes von 45 Minuten bei 90°C zugetropft, bis der pH-Wert 6,5 erreicht hat. Der pH-Wert wird dann mit
verdünnter H2SO4 (1:1) auf 4,0 gebracht. Die so
hergestellte Probe wird wie oben weitcrbehandcll (Probe M/4 I).
Molverhältnis Al + Mg : ^2SO4 : SiO2 = 1 : 1,79 : 10,5.
Molverhältnis Al + Mg : ^2SO4 : SiO2 = 1 : 1,79 : 10,5.
Verfahren gemäß der Erfindung
Eine verdünnte Natriumsilikatlösung (0,53 Mol SiO2;
SiO2: Na2O = 3,3 : 1; 500 ml Wasser) wird innerhalb
eines Zeitraumes von 30 Minuten einer heißen Lösung von 0,3 Mol MgCI2:6 H2O in 500 ml Wasser zugetropft.
Dann wird das Reaktionsgemisch einige Stunden erhitzt. Der Niederschlag wird wie oben wciterbehandelt
(Probe MS/4 I).
Molverhältnis Mg : H2SO4 : SiO2 = 1 : ο : 1,72.
Molverhältnis Mg : H2SO4 : SiO2 = 1 : ο : 1,72.
b) Eigenschaften der Fällungsprodukte
Probe | Na2O | lonenaust.- | Adsorpt.-vermögen | gelb | Sojaöl | gelb | Spez. Oberfl. | Mikroporen- |
kapazitäl | (Lovibondzahlen) | 40 | rot | 40 | volumen 0—140 Ä | |||
Cottonöl | 40 | 8,9 | 40 | |||||
(%) | (mÄqu/lOOg) | rot | 40 | 8,8 | 40 | (mVg) | (ml/g) | |
1/41 | 1,23 | 45 | 9,7 | 40 | 5,9 | 40 | 567 | 0,312 |
H/41 | 1,78 | 65 | 8,2 | 9,2 | 592 | 0,554 | ||
MS/41 | 0,07 | 15 | 7,0 | 522 | 0,370 | |||
Lovibondzahlen von | ungebleichten ölen | 14,5 | ||||||
Bemerkungen:
Die Lovibondzahlen nach der vorstehenden und der nachstehenden Tabelle wurden mit 4% Adsorptionsmittel für neutrales
Cottonöl und 1,25% Adsorptionsmittel für neutrales Sojaöl, jeweils bei 96°C bestimmt; 30 Min. mit Ccttonöl und 20 Min. mit
Sojaöl. Es wurde eine Lovibond-Küvettc K 51/4 verwendet.
Eigenschaften einiger anderer erfindungsgemäß hergestellter Produkte (0,3 Mol [Mei + Me2]/0,52 Mol S1O2)
Metallkationen | Me2 | Molverhältnis | Me2 | SiO2 | Spezif. Oberfl. | Adsorpt.-vermögen | Mikroporenvolumen | gelb | (ml/g) |
0,52 | (Lovib.-zahlen) Cottonöl 0- 140 A | 40 | _ | ||||||
Mei | Mn2+ | Met | 0,15 | 0,52 | m*/g | rot | 32 | 0,423 | |
Fe*+ | Mn2 + | 0,3 | 0,225 | 0,52 | 450 | 4,6 | 34 | — | |
Mg2+ | Mn2 + | 0,15 | 0,15 | 0,52 | 444 | 3,0 | 40 | 0,465 | |
Mg2+ | 0,075 | 414 | 3,2 | ||||||
Fe2+ | 0,15 | 475 | 4,3 | ||||||
c) Diskussion der Ergebnisse
Die Zahlcnwerte in den Tabellen zeigen, daß die Produkte nach der US-PS 34 73 890 zum Bleichen von
pflanzlichen ölen (Soja- und Cottonöl) nicht geeignet sind, während die erfindungsgemäß hergestellten
Produkte ein gutes Adsorplionsvcrmögen beim Bleichen von Cotton- und Sojaöl, ausgedrückt in einer
starken Herabsetzung der ursprünglichen Lovibondzahlen, aufweisen. Es besteht eine gewisse Abhängigkeil
hinsichtlich der verwendeten Kationen, d.h. die besten Ergebnisse werden mit Gemischen von Mg2' und Mn2'
bzw. von Fc24 undMn24 erzielt.
Die nach dem bekannten bzw, nach dem crfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Produkte unterscheiden sich weitgehend hinsichtlich ihrer quantitativen
Zusammensetzung:
Bestandteile | US-PS 34 73 890 | Erfindung |
S1O2 | etwa 85% | 60-75% |
Me-Oxide | 2-3% | 10-30% |
(ohne NazO) | ||
NazO*) | 1,23-1,78% | 0,07% |
Glühverlust | 11% | 10% |
") Der NazO-Gchall der Probe MS betrug 0,1% nach dem
Waschen mit 3x1 Liter Wasser, verglichen mit 1,48 bzw.
1,65% bei den mit den gleichen Mengen Wasser gewaschenen Proben I und Il nach der US-PS 34 73 890.
Der niedrige Na2O-Gchalt der erfindungsgcniäiJ
hergestellten Produkte beruht wahrscheinlich auf der Adsorption geringer Mengen Nalriuniioncn, während
der hohe Na2O-Gehalt der bekannten Produkte wahrscheinlich sowohl auf Adsorption als auch auf den
Einbau von Natriumionen zurückzuführen ist. Während der Natriumgehalt bei der· erfindungsgemäß hergestellten
Produkten stetig in Abhängigkeit von der verwendeten Menge Waschwasser abnimmt, bleibt der
Na2Ö-Gehall bei den bekannten Produkten nach dem Waschen mil I Liter Wasser praktisch konstant.
Die spezifische Oberfläche der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist etwas niedriger als die der
Produkte nach der US-PS 34 73 890.
Trotz ihrer größeren Oberfläche eignen sich die bekannten Produkte nicht so gut zum Bleichen von
pflanzlichen Ölen. Die Anwesenheit der zweiwertigen Metall-Kationen (10—30%, verglichen mit 2—3% bei
den bekannten Produkten) ist offenbar für die Wirksamkeit der Adsorptionsmittel beim Bleichen von
Öl wichtig.
Der Einbau der zweiwertigen oder dreiwertigen Metallkationen in die erfindungsgemäß hergestellten
Produkte beruht wahrscheinlich darauf, daß sich während der Fällung unmittelbar Metallsilikate bilden,
während bei dem bekannten Verfahren die Säure zunächst die Kieselsäure ausfällt, die gegenüber
zweiwertigen und dreiwertigen Kationen nicht so reaktionsfähig ist.
Die lonenaustauschkapazität der Produkte nach der US-PS 34 73 890 liegt außerhalb des erfindungsgemäß
beanspruchten Bereichs. Offensichtlich besteht eine indirekte Korrelation zwischen der lonenaustauscherkapazität
und dem Adsorptionsvermögen.
Vergleichsbeispiel 2
Vergleich zwischen den Fällungsprodukten nach der GB-PS 5 71 123 und einigen erfindungsgemäß hergestellten
Produkten.
a) Herstellung
BeispieilderG3-PS5 71 123
BeispieilderG3-PS5 71 123
Eine Lösung von 0,65 MoI Al3+ (216 g Al2
(SO4J3 · 18 H2O) in 650 ml Wasser wurde langsam unter
Rühren einem Gemisch aus 0,65 Mol SiO2 (in Form von Wasserglas; 7,9% Na2O, 25,9% SiO2 (in 1300 ml Wasser
und 116 ml einer 25%igen Ammoniaklösung (verdünnt auf 1550 ml) bei Raumtemperatur zugesetzt. Dann
wurde noch eine halbe Stunde weitergerührt, worauf das Gemisch filtriert wurde. Die Paste wurde mit
Wasser praktisch sulfatfrei gewaschen. Die Hälfte der gewaschenen Paste wurde in eine Kugelmühle gebracht
und 4 Stunden gemahlen, durch Abfiltrieren von überschüssigem Wasser befreit und in einem Luftstrom
von 500C getrocknet. Das Produkt wurde gemahlen und
3 Stunden bei 2500C calciniert (Probe »a KM calc«) Die
zweite Hälfte dieser Probe wurde bei 105°C getrocknet (Probe »a«). Ein Teil dieser Probe wurde anschließend 3
Stunden bei 2500C calciniert (Probe »a calc.«).
Die Probe »a KM calc.« entspricht genau der Probe von Beispiel 1 der GB-PS; die Proben »a« und »a calc.«
wurden hergestel'', um den Vergleichsbereich zu erweitern.
Beispiel II derGB-PS5 71 123
Eine Lösung von 0,65 Mol AP+ (216 g
AI2(SO4J3 · 18 H2O) in 650 ml Wasser wird langsam dem
gerührten Gemisch von 1,3 Mol SiO2 (in Form von Wasserglas) in 2,61 Wasser und 86 ml 25%igem
Ammoniak in 1150 ml Wasser bei Raumtemperatur zugesetzt. Die Produkte wurden wie in Beispiel I
getrocknet und calcinierl, wobei die entsprechenden Proben »b KM calc«; »b« und »b calc.« erhalten
wurden.
Die chemische Zusammensetzung der Fällungsprodukte ist nachstehend im Vergleich mit der von einigen
Fällungsprodukten gemäß der Erfindung angegeben.
b) Chemische Zusammensetzung der Fällungsprodukte nach Beispiel II der GB-PS 5 71 123
S1O2
AI2O3
Na2O
Glühverlust
NH4
AI2O3: S1O2
a a calc. a KM calc. |
41,8 45,7 46,0 |
37,2 39,5 38,8 |
0,21 0,22 0,17 |
19,5 12,4 12,7 |
2,1 1,7 1,4 |
: 1,91 : 1,97 :2,01 |
b b calc. b KM calc. |
55,3 58,2 60,2 |
25,3 26,2 27,0 |
0,03 0,03 0,03 |
16,9 12,5 IU |
0,45 0,40 0,33 |
: 3,71 :3,77 :3,87 |
Das AbO3 : S1O2-Verhältnis ist nicht genau 1 :4, doch liegen die gefundenen Werte innerhalb der üblichen Fehlergrenzen
für die AI2O3- und S1O2-Bestimmung (vgl. auch Beispiel [c] in der Tabelle auf Seite 5 der GB-PS) 26,0%
AI2O3 und 59,5% SiG2 entsprechen einem AI2O3: SiO2-Verhältnis von 1 :3,88.
Erfindungsgemäß hergestellte Produkte
Al-Silikat | 65,9 | 13.1 | AI2O3 | 0,10 | 17,0 |
Mg-Silikat | 74,0 | 15,4 | MgO | 0,03 | 9,4 |
Mn-Silikat | 66,7 | 25;l | MnO | 6,1 | |
Fe-Silikat | 64,0 | 27,6 | Fe2Os | 8,7 | |
Zn-Silikat | 64,3 | 26,1 | ZnO | 7,4 | |
-Al2O3:SiO2=l :8,69
-MgO:SiO2=l :3,22
-MnO:SiO2=1 :3,09
-Fe2O3: SiO2=I :6,18
-ZnO:SiO2 = 1 :3,34
-MgO:SiO2=l :3,22
-MnO:SiO2=1 :3,09
-Fe2O3: SiO2=I :6,18
-ZnO:SiO2 = 1 :3,34
809 508/113
20 36 819
17 c) Spezifische Oberflächen und Mikroporanvolumina |
Spezifische Oberfläche
(nWg) |
Mikroporenvolumen
140 A 250 A |
0,470
0,482 0,503 0,226 0,236 |
18 | 800 A |
Probe |
202
232 161 239 171 83 |
0339
0346 0325 0,225 0,201 0,190 |
0,666
0,690 0.653 0,258 0,282 |
||
a
a calc. a KM calc. b b calc. b KM calc. |
320-460 0.34-0,49 0,40-0.57 0,46-0,79
Die spezifischen Oberflächen und die Mikroporenvolumina (140 A) der Produkte gemäB der GB-PS liegen weit
niedriger als die der Produkte gemäß der Erfindung.
d) Bleichwirkung bei pflanzlichen ölen—Lovibondzahlen
Probe | 1,25% Adsorptionsmittel | gelb | 41Vb Adsorptionsmittel | gelb | Molverhältnis |
in Sojaöl | 40 | in Cottonöl | 40 | ||
rot | 40 | rot | 40 | ||
a | 8,2 | 40 | 6.7 | 40 | |
a calc. | 8,8 | 40 | 6.2 | 40 | |
a KM calc. | 8,2 | 40 | 7,1 | 40 | |
b | 9,2 | 40 | 11,0 | 40 | |
bcalc. | 9,2 | 40 | 10,2 | 40 | |
b KM calc. | 9,0 | 12,1 | |||
Ungebleichtes öl | 9.2 | 14,3 | |||
Erfindungsgemäß | 40 | 40 | |||
hergestellte Produkte | 40 | 40 | |||
Al-Silikat | 4,1 | 41 | 5,6 | 40 | 0.3 AP+ : 0.52 SiO2 |
Mg-Silikat | 6,0 | 5,7 | 0,3Mg2+ : 0,52 SiO2 | ||
Fe-Silikat | 3,1 | 4,0 | 0,25 Fe2+ : 0,52 S1O2 | ||
Die Tabellenwerte zeigen, daß die nach der GB-PS bedingt geeignet sind, im Gegensatz zu den erfindungs-5 71123 hergestellten Produkte zum Bleichen von gemäß hergestellten Produkten.
Sojaöl ungeeignet und zum Bleichen von Cottonöl nur
Es wurden Vergleichsversuche unter Verwendung der Präparate nach den Beispielen 1 und 2 der GB-PS
7 29 194 bzw. nach dem vorstehenden Beispiel 7 durchgeführt.
a) Herstellung
Beispiel 1 der GB-PS 7 29 194(1/4-Ansatz)
500 ml dest. Wasser wurde eine ebenfalls 65° warme dest. Wasser gewaschen, bei 1100C getrocknet und
d = 1,36) und 0,15 Mol Soda in 500 ml dest. Wasser >■;
250 ml dest. Wasser wurde eine ebenfalls 60° warme sehen, 2 h auf 3000C erhitzt und nach dem Abkühlen
Lösung von Wasserglas (0,33 Mol S1O2, 0,1 Mol Na2O; bo gemahlen.
d = 1,36) und 0,2 Mol Soda in 250 ml dest. Wasser
b) Analysendaten
SiO2,% 51,3 43,7 65,9
ZnO, % . 37,9 49.4 26.4
GB-PS
GB-PS
Beispiel 2
Beispiel 2
Erfindung Beispiel 7
NazO. % | 0,90 | 0.60 | 0,10 |
Glühverlust (10000C). % | 9.41 | 6,05 | 7,27 |
Spez. Oberfl, m2/g | 191 | 203 | 340 |
Mikroporenvolumen, ml/g | |||
140 A | 031 | 0,28 | 0,51 |
250 A | 0,36 | 0,37 | 0.68 |
800 A | 0,57 | 0.56 | 0,74 |
Beim Vergleich der chemischen Zusammensetzung fallen der höhere SiO2-Gehalt, der entsprechend
niedrigere ZnO-Gehalt sowie der geringe Na2O-Gehalt
des Beispiels 7 auf.
c) Bleichversuche
Die spezifische Oberfläche und das Mikroporenvolumen der -Poren (140 A) des Beispiels 7 sind deutlich
größer als die der Beispiele der GB-PS.
Die drei Präparate wurden zu Bleichungen von Lein-,
Soja-, Palm- und Altöl verwendet, deren Ergebnisse in den nachstehenden Tabellen angegeben sind.
Palmöl etwas bessere Bleichwirkung als die Beispiele und 2 der GB-PS, jedoch deutlich bessere Wirkung an
Lein- und vor allem an Altöl.
% Bleicherde Lovibond 51A"
rot gelb
rot gelb
blau
Ungebleicht | — | — | — | 18 | 70 | 7,0 |
Beispiel 1 GB-PS | 2,13 | 95 | 30 | 17,7 | 70 | 7,0 |
Beispiel 2 GB-PS | 2,13 | 95 | 30 | 17,7 | 70 | 7,4 |
Beispiel 7 Erf. | 2,13 | 95 | 30 | 9,5 | 59 | 2,9 |
Lovibond 51A"
rot gelb
weiß
Ungebleicht | — | — | — | 10,4 | 60 | 2 |
Beispiel 1 GB-PS | 1,2 | 95 | 25 | 10,4 | 60 | 2 |
Beispiel 2 GB-PS | 1,2 | 95 | 25 | 10,2 | 60 | 2 |
Beispiel 7 Erf. | 1,2 | 95 | 25 | 8,8 | 40 | 2 |
mm Hg Lovibond 51A" VaIc.
rot gelb
weiß
Ungebleicht | — | — | — | — | 54 | 40 | 1,0 |
Beispiel 1 GB-PS | 3 | 130 | 30 | 100 | 49 | 40 | 1,0 |
Beispiel 2 GB-PS | 3 | 130 | 30 | 100 | 46 | 40 | 1,0 |
Beispiel 7 Erf. | 3 | 130 | 30 | 100 | 31 | 30 | 1,0 |
min mm Hg Lovibond 51A" Vak.
rot gelb blau
weiß
Ungebleicht | — | — | — | — | nicht | meßbar | (zu dunkel) |
Beispiel 1 GB-PS | 10 | 300 | 30 | 50 | 41,0 | 80 | 7,0 1,0 |
Beispiel 2 GB-PS | 10 | 300 | 30 | 50 | 34,0 | 80 | 9,9 1,0 |
Beispiel 7 Erf. | 10 | 300 | 30 | 50 | 14,5 | 70 | 1,0 |
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von silikatischen Adsorptions- und Tr&cknungsmitteln mit einem
Alkaligehalt von weniger als 0,1 Gew.-%, einer spezifischen Oberfläche von 300—600m2/g, einem
Anteil an Mikroporen (<140Ä) von mindestens
0,35 ml/g und einer lonenaustauschkapazität von 15 bis 20mval/100g, dadurch gekennzeichnet,
daß man aus Salzlösungen, die mindestens eines der Kationen Fe++, Mg++, Zn++, Mn++,
Al+ + + bzw. Fe+ + + enthalten, mit Hilfe von wäßrigen Alkalisilikatlösungen bei Raumtemperatur
bis zum Siedepunkt der Lösungen unter Atmosphä- r> rendruck homogene Fällprodukte herstellt und die
erhaltenen Fällprodukte weitgehend von Alkali befreit und bei nicht mehr als 130°C trocknet, wobei
das Verhältnis zwischen Alkalisilikatlösung und Salzlösung so gewählt wird, daß der SiiVGehalt im >o
getrockneten Fällprodukt 50 bis 80 Gew.-°/o beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Fällung 0,2- bis 0,8molare
Salzlösungen und 0,6- bis l,4molare Alkalisilikatlösungen verwendet. 2r>
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fällprodukt mit
Säuren behandelt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2036819A DE2036819C3 (de) | 1970-07-24 | 1970-07-24 | Verfahren zur Herstellung von silikatischen Adsorptions- und Trocknungsmitteln |
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