Способ приготовления органозолей металлов Советский патент 1938 года по МПК C25B1/00 B01F17/00 B01F17/16 C25B9/12 

Существующие многочисленные электрические методы получения органозолей платины, серебра, висмута, олова и свинца в основном сводятся к классическому методу Сведберга.

По этому методу металл, из которого желают получить органозоль, помещают в соответствующую органическую среду в виде двух компактных кусков (электродов) или же в виде грубодисперсного порощка. В последнем случае пользуются электродами из трудно распыляемого металла. Выщеуказанную систему подвергают действию колебательного разряда конденсированной искры большого напряжения, в результате чего металл электродов или металлический порошок переводится в коллоидное состояние.

Все эти методы громоздки и часто приводят в той или иной мере к разложению дисперсионной среды. Автором настоящего изобретения предлагается следующий способ получения органозолей. Сначала приготовляют разбавленный водный раствор соли того тяжелого металла, который полагают получить в виде органозоля. К водному раствору соли добавляют соответствующую органическую дисперсионную среду, содержащую небольщие примеси какого-нибудь поверхностно-активного вещества, очень плохо растворимого в воде, например, олеиновую кислоту, ксантогенат, метакрезол, альфа-нафтиламин, анилин и др. В качестве дисперсионной среды применяют исключительно такие органические вещества, которые плохо растворимы в воде, причем, в зависимости от своего удельного веса, добавленная дисперсионная среда располагается над или под раствором соли (например, бензол и хлороформ). Полученную систему подвергают электролизу, применяя металлические электроды, одноименные с металлом соли.

При электролизе анод неподвижен и всегда находится в водном растворе, а катод подвижен, причем последний периодически меняет свое местонахождение: около 5 секунд он находится в неподвижном состоянии в растворе соли, а затем погружается в дисперсионную среду, которая вращается на протяжении 5 сек., и затем снова переходит в раствор соли и т. д.

Благодаря такому устройству катода электролиз соли идет периодически. Выделившийся металл в виде черной губчатой массы переносится катодом

в дисперсионную среду, где, благодаря вращению последнего и наличию поверхностно-активного вещества, происходит его окончательная пептизация.

После 2-3 часов отстаивания отделяют органозоль от водного раствора и сохраняют его в хорощо закупоренной посуде. Продолжительное соприкосновение золя с водным .раствором соли не рекомендуется, так как это приводит к его коагуляции.

Природа органической среды и пептизатора несомненно влияет на дисперсность получаемого органозоля. Однако, последняя зависит также от концентрации водного раствора соли, применяемого для электролиза, природы аниона, плотности тока, температуры и материала катода. Все эти условия специфичны для каждого металла и в каждом отдельном случае получения органозоля устанавливаются пока эмпирически. Можно лишь указать, что наиболее благоприятные результаты получаются при работе с разбавленными растворами при низкой температуре и больщой плотности тока.

Пример 1. Получение органозолей платины. В стакан емкостью 100 мл помещают около 60 мл З /р-го раствора платинохлористо-водородной кислоты, содержащего 0,03% уксуснокислого свинца и 20 мл бензола, толуола, ксилола или какой-нибудь другой органической жидкости, весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примесей какое-либо поверхностно-активное вещество, которое также плохо растворимо в воде, например, олеиновую кислоту.

Вышеуказанную систему подвергают электролизу. Электроды-платиновые. Анод находится в неподвижном состоянии в растворе платино-хлористоводородной кислоты, а катод подвижный; после 2-3-секундного нахождения в неподвижном состоянии в растворе платино-хлористоводородной кислоты он подымается вместе с отложившейся губчатой массой платины в органическую среду, где вращается в течение 2-3 секунд до полного

освобождения от этой губчатой массы и затем снова погружается в раствор соли и т. д. Плотность тока 1 ампер на 1 см. Для контроля плотности тока и выхода по току в цепь включен амперметр и газовый кулонометр. Вольтаж на клеммах- 20 вольт. Температура ванны 15-20. Полученный органозоль платины после 2-3-часового отстаивания от грубодисперсных частичек осторожно декантируют и сохраняют в склянке с притертой пробкой.

Пример 2. Получение органозолей серебра. В стакан емкостью в 200 Л1Л наливают около 120 Л1Л 0,01 N раствора азотнокислого серебра и 40 мл бензола, толуола, ксилола или какой-нибудь другой органической жидкости, весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примесей поверхностноактивное вещество, которое также плохо растворимо в воде, например, олеиновую кислоту.

Вышеуказанную систему подвергают электролизу в электролизере с серебряным анодом в условиях, описанных в примере 1.

Пример 3. Получение органозолей висмута. В стакан емкостью в 200 мл помещают около 120 л{л 0,5-1%-го раствора азотнокислого висмута, подкисленного азотной кислотой, и 40 мл бензола, толуола, ксилола или какой-нибудь другой органической жидкости, весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примесей какоенибудь поверхностно активное вещество, которое также плохо растворимо в воде, например, метакрезол или олеиновую кислоту.

Вышеуказанную систему подвергают электролизу в электролизере с висмутовым анрдом в условиях, описанных в примере 1.

Пример 4. Получение органозолей олова. В стакан емкостью 200 мл помещают около 120 мл 1-2%-го раствора хлористого олова, подкисленного соляной кислотой и 40 мл бензола, толуола, ксилола или какой-нибудь другой органической жидкости.

весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примесей какое-нибудь поверхностноактивное вещество, которое также плохо растворимо в воде, например, олеиновую кислоту.

Вышеуказанную систему подвергают электролизу в электролизере с оловянным анодом так, как это описано в примере 1.

Пример 5. Получение органозолей свинца. В стакан емкостью 200 лгл помещают около 120 мл 2/Q-ro раствора азотнокислого свинца и 40 мл бензола, толуола, ксилола или какой-нибудь другой органической жидкости, весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примеси поверхностноактивное вещество, которое также плохо растворимо в воде, например, амиловый или бутиловый ксантогенат.

Вышеуказанную систему подвергают электролизу в электролизере с свинцовым анодом, как описано в примере 1.

Пример б. Получение органозолей железа. В стакан емкостью в 200 мл помещают 120 мл раствора хлористого железа и 40 мл бензола, толуола, ксилола, растительного масла или же какой-нибудь другой органической жидкости, весьма плохо растворимой в воде. Добавленная органическая жидкость должна обязательно содержать в виде примесей 1-SVo какого-либо поверхностно-активного вещества, которое также плохо растворимо в воде (например, олеиновая кислота, бензойная кислота, камфара и др.).

Вышеуказанную систему подвергают электролизу в электролизере с железным анодом так, как это описано в примере 1. Плотность тока- 2-4 ампера на 1 мл. Вольтаж на клеммах 50-60 вольт. Температура ванны 50 - 50. Концентрация железа в органозоле определяется методом весового анализа. Размер частичек-ультрамикроскопический.

При пользовании никелевым катодом органозоли железа получаются более высокодисперсными.

Органозоли тяжелых металлов могут найти широкое практическое применение как катализаторы в целом ряде отраслей промышленности, например, гидрогенизации растительных и минеральных масел, синтезе аммиака, синтезе метанола и др., как лечебные средства в медицине и как средства борьбы с вредителями в сельском хозяйстве.

Предмет изобретения.

1.Способ приготовления органозолей металлов с применением электролиза водных растворов из солей, отличающийся тем, что катод переносят периодически в находящийся в ванне слой трудно растворимой в воде органической жидкости, в каковом слое катод быстро перемещают, например, вращением с целью пептизации выделившегося на нем губчатого металла.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что к дисперсной среде органозоля добавляют какое-либо поверхностно-активное вещество, нерастворимое в воде.