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Verfahren zur Herstellung von Magnesiumaluminosilicat 1
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumaluminosilicat für
medizinische Zwecke. . Das nach dem der Erfindung entsprechenden Verfahren hergestellte
Magnesiumaluminosilicat ist von vorzüglicher Wirkung gegen Magensäure und ruft keine
unerwünschten Nebenreaktionen hervor. Es ist ein leichtes, feines und beinahe geschmack-
und geruchloses weißes Pulver und hat die chemische Formel Mg O ' A'203 ' 2S'02-9-H20-Das
Verfahren ist einfach und billig in folgender Weise durchzuführen: Eine wäßrige
Lösung von Natriumaluminat, welche Tonerde in einer Konzentration zwischen 1,7 und
6,9 % enthält, wird mit einer wäßrigen Natriumsilicatlösung (Na2 Si 03), welche
Kieselsäure in einer Konzentration zwischen 2,0 und 8,0% enthält, gemischt. Das
Molverhältnis von A120.: S'02 i-st dabei größer als 1 : 2, d. h. größer als 0,5.
Auf diese Weise erhält man \Tatriumaluminosilicat, das man dann mit einem Magnesiumsalz
mischt, welches durch kaustische Soda, die schon vorher in der Lösung vorhanden
ist, zu Magnesiumhydroxyd umgewandelt wird. Das so oder auch auf anderem Wege hergestellte
Magnesiumhydroxyd wird nun mit dem Natriumaluminosilicat gemischt, so daß eine Substitutionsreaktion
stattfindet, durch welche das Natriumaluminosilicat in Magnesiumaluminosilicat umgewandelt
wird. Um die freie kaustische Süda zu entfernen, wird dann das Magnesiumaluminosilicat
wiederholt mit Wasser gewaschen, in welchem Aluminiumsulfat oder eine mineralische
Säure gelöst ist. Das durch die Substitutionsreaktion erzeugte und so behandelte
Magnesiumaluminosilicat wird dann weiter mit Wasser gewaschen, gefiltert und getrocknet.
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Das als Mittel gegen Magensäure bekannte Aluminiumsilicat wurde bisher
durch ein bekanntes Verfahren hergestellt, bei welchem eine Natriumsilicatlösung
mit einer Natriumaluminatlösung zur Reaktion gebracht wurde. Bei diesem Verfahren
können 94% Aluminiumsilicat ausgefällt werden, wenn das Malverhältnis von Tonerde
zu Kieselsäure 1 : 3 beträgt, während nur etwa 70% Aluminiumsilicat ausgefällt werden,
wenn das Molverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure zwischen 1 : 2 und 1 : 4 bis 5
liegt. Hierbei ist also die Menge des ausgefällten Aluminiumsilicats geringer, als
wenn das Malverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure 1-. 3 beträgt. Über die Frage,
wie das Reaktionsergebnis ausfällt, wenn das Verhältnis von Tonerde zu Kieselsäure
größer als 1 : 2, d. h. größer als 0,5, ist, wurden bisher keine Untersuchungen
angestellt.
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Bei dem der Erfindung entsprechenden Verfahren wird Magnesiumaluminosilicat
hergestellt, indem eine wäßrige Natriumaluminatlösung, die Tonerde in einer Konzentration
zwischen 1,7 und 6,9% enthält, mit einer wäßrigen Natriumsilicatlösung, die Kieselsäure
in einer Konzentration von 2,0 bis 8,00/a enthält, in einem solchen Mengenverhältnis
gemischt wird, daß das Malverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure größer als 1 : 2
bzw. größer als 0,5 ist. Das so erhaltene Gemisch setzt sich zu Natriumaluminosilicat
um, welches durch eine Substitutionsreaktion mit Magnesiumhydroxyd in Magnesiumaluminosilicat
umgewandelt wird. Wählt man das obenerwähnte Malverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure
zu etwa 1 : 1,6, so erhält man eine gute Ausbeute an Natriumaluminosilicat.
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Das auf diese Weise erzeugte Produkt ist eine Verbindung, die sich
von dem bekannten Aluminiumsilicat, sowohl in der Zusammensetzung und Wirkungsweise
als auch dem Herstellungsverfahren nach, erheblich unterscheidet. Im folgenden.
sind die chemischen Reaktionen bei der Herstellung aufgeführt:
| A12 (S 04) 3 -I- 8 NaOH |
| =Na2O'A12O3+3 Nag S04+4H2O |
| A12 (S 04),3 -I-10 Na O H |
| = 2 Nag O - Ale 03 -h- 3 Nag S 04 -I- 5 H2 O |
| A12 (S 04)3 -I- 12 Na 0,H |
| = 3 Nag O - A1203 -f- 3 Nag S Ö4 -I- 6 H2 Ö |
| Nag O - Ale 03 +2 Nag S 103 +2 H20 |
| =Na. 0-A1203-2Si02+4NaOH |
| 2 Na2O -A'20" +2 Na2S 103 -I- 3 H20 |
| =Na20-A1203-2Si02+6NaOH |
| 3 Nag O -A1,0, +2 Nag S.103 +4H20 |
| =Na20-A1203-2Si02+8NaOH |
| Na. 0 ' A1203 - 2 S'02 + Mg (OH)2 |
| = Mg O - A12 0,3.2 S'02 -I- 2 Na OH. |
Die günstigste Ausbeute wird erzielt, wenn man Natriumaluminat von der Formel Nag
O - A12 03 verwendet. Es ist daher zweckmäßig, Natriumaluminat von dieser Zusammensetzung
zu benutzen. Es können auch Natriumaluminate mit einem Malverhältnis Nag O : A12
03 wie 2 : 1 bis 3 : 1 verwendet werden.
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Vergleicht man das nach dem der Erfindung entsprechenden Verfahren
hergestellte NatriumaIuminosilicat (hergestellt durch eine Reaktion, bei der das
Malverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure größer als 1 : 2 bzw. größer als 0,5 ist)
mit nach dem bekannten Verfahren hergestellten Aluminiumsilicat (hergestellt in
einer Reaktion mit einem Malverhältnis von Tonerde zu Kieselsäure von weniger als
1 : 2, d. h. weniger als 0,5) in bezug auf die W_ irkung gegen Magensäure nach dem
diesbezüglichen Test, wie er im Kapitel über- »Trockenes Aluminiumhydroxyd-Gel«
in der japanischen Pharmacopoeia, Ed. VI, beschrieben ist, so ist der Verbrauch
von n/10-Salzsäure pro Gramm 220 ccm bei ersterem, während er bei letzterem etwa
65 ccm beträgt. Daraus geht hervor, daß ein erheblicher Unterschied in der Wirkung
gegen die Magensäure entsteht.
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So zeigt das nach dem der Erfindung entsprechenden Verfahren hergestellte
Mägnesiumaluminosilicat folgende analytische Ergebnisse:
| A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33,000/0 |
| Si 02 ...................... 39,00% |
| MgO ...................... 12,71% |
| Verbrennungsverlust ....... 12,92% |
Auf Grund. dieses Analyseergebnisses wird angenommen, daß die Formel für das Magnesiumaluminosilicat
Mg O - A12 03 - 2 S'02 - 2 H2 O lautet.
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Dieses nach der Erfindung hergestellte Magnesiumalumino,silicat ist
ein geschmack- und geruchloses, amorphes, feines, weißes Pulver, das in kaltem und
warmem Wasser unlöslich ist. Wird dieses Pulver eingenommen, so wirkt es neutralisierend
auf die Magensäure. Es nimmt eine gelatinartige Form an und bildet eine Schicht
auf den Magenwänden, welche die Magenschleimhaut schützt. Das durch die Zersetzung
gebildete Magnesiumchlorid wirkt als Abführmittel, welches Verstopfungen mildert,
die Darmtätigkeit fördert u. dgl. Infolge dieser hervorragenden Eigenschaften kann
es mit vorzüglichem Erfolg sowohl als Mittel gegen Magensäure als auch gegen andere
Magen- und Darmbeschwerden Anwendung finden. So eignet sich auch zur medikamentösen
Behandlung von Säuredyspepsie, Magenkatarrh, Magengeschwüren, Aufstoßen, Zwölffingerdarmgeschwüren
u. dgl.
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Das nach der Erfindung hergestellte Magnesiumaluminosilicat, synthetisches
Aluminiumsilicat und trocknes Aluminiumhydroxyd, wiees in der japanischen Pharmacapoeia,
Ed. VI, beschrieben ist, wurden miteinander verglichen. Der Vergleich wurde auf
Grund der in der japanischen Pharmacopoeia, Ed. VI, angegebenen Testmethoden zur
Bestimmung der Wirkung gegen Magensäure und von deren Intensität durchgeführt. Die
Ergebnisse dieses Vergleichs sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
| Testmethode |
| Test auf Wirkung gegen Magen- Test auf Wirkung gegen Magen- |
| Medikament säure nach dem Kapitel über syn- säure nach dem
Kapitel über trok- |
| thetisches Aluminiumsilicat in der kenes Aluminiumoxyd-Gel
in der |
| japanischen Pharmacopoeia, Ed. VI japanischen Pharmacopoeia,
Ed. VI |
| Handelsübliches synthetisches Aluminiumsilicat |
| nach der japanischen Pharmacopoeia, Ed. VI ... 5,2 bis 5,5%
etwa 65 ccm |
| Handelsübliches trockenes. Aluminiumhydroxyd- |
| Gel nach der japanischen Pharmacopoeia, Ed. VI 250 bis 270
ccm |
| Der Erfindung entsprechendes Magnesium- - |
| aluminosilicat ................................ 13 bis
17 % 220 bis 280 ccm |
Das nach der Erfindung hergestellte Magnesiumaluminosilicat ist ein völlig neues
Präparat für Magen und Eingeweide und stellt ein bisher nicht benutztes Mittel gegen
Magensäure- dar.. Es ist neu und zeitigt im Vergleich mit den bekannten ähnlichen
Mitteln hervorragende Wirkungen.
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Nachfolgend sind drei Ausführungsbeispiele des Verfahrens beschrieben:
Beispiel 1 240 kg technisches Aluminiumsulfat mit einem Tonerdegehalt von 17,2%
wird in 7001g Wasser aufgelöst. 50 kg in heißem Wasser aufgelöstes wasserfreies
Natriumcarbonat werden zugefügt. Das Gemisch bleibt 2 bis 3 Tage ruhig stehen; dann
werden die bräunlichgrauen Verunreinigungen, die sich inzwischen gebildet haben,
Sundteilchen u. dgl., entfernt. 138 kg des so gereinigten Aluminiumsulfats werden
nun in 850 kg Wasser aufgelöst. Dieser Lösung werden 90 kg feste kaustische Soda
nach und nach zugefügt, und die Lösung wird gründlich gerührt, um Aluminiumhydroxyd
auszufällen, welches in Natriumaluminat umgewandelt wird und sich allmählich wieder
löst, so daß eine stark alkalische Lösung zurückbleibt. 80 kg Natriumsilicat mit
einem S'02-Gehalt von 37 % werden nun in 500 kg Wasser gelöst und zugefügt. Dann
wird gründlich umgerührt, um Natriumaluminosilicat auszufällen. Nun werden 841g
kristallisiertes Magnesiumchlorid mit einem Magnesiumchlo-ridgehalt von 44,5 % in
300 kg Wasser gelöst und der durch das Ausfällen von Natriumaluminesilicat gebildeten
Suspension zugesetzt. Infolge der Anwesenheit von kaustischer Soda in der Lösung
verwandelt sich das Magnesiumchlarid'mit der Zeit iri Magnesiumhydroxyd. Aus dem
Natriumaluminosilicat und dem Magnesiumhydroxyd wird durch eine Substitutionsreaktion
Magnesiumaluminosilicat gebildet. Hierauf wird überschüssige kaustische Soda und
der Großteil
der dabei entstandenen kaustischen Soda durch wiederholtes
Waschen mit Wasser durch Dekantieren entfernt. Die sich danach noch allmählich bildende
kaustische Soda wird neutralisiert, indem nach und nach eine Lösung von Aluminiumsulfat,
in einer geeigneten Wassermenge gelöst, zugegeben wird, bis keine kaustische Soda
mehr in dem Filtrat ist oder die Filtratlösung nur noch eine Spur von löslichem
Salz enthält. Dann wird das Filtrat bei einer Temperatur unter 100° C zu Pulverform
getrocknet, nachdem es unter Druck gefiltert worden ist. Schließlich wird es weiter
auf 250° C erhitzt, getrocknet und pulverisiert. Auf diese Weise erhält man 120
kg fertiges Magnesiumaluminosilicat. Das auf diese Weise erhaltene Magnesiumaluminosilicat
ist ein leichtes, feines, weißes Pulver, das im wesentlichen geschmack- und geruchlos
ist und .sich weder in Wasser noch in Alkohol löst. Wird es mit Salzsäure erhitzt,
so. wird es langsam zersetzt und gelöst. Es enthält weder Schwermetall noch Arsen
und isst von hoher Wirkung gegen Magensäure. Beispiel 2 96 kg gereinigtes Aluminiumsulfat
werden in 850 kg Wasser gelöst. 112 kg feste kaustische Soda werden der Lösung nach
und nach zaigefügt, so daß Natriumaluminat (2 Nag O - A12 03) entsteht. Dem so erzeugten
Natriumaluminat werden dann 80 kg Natriumsilicat mit einem Si 02 Gehalt von 37%,
in 500 kg Wasser gelöst, zugefügt. Das Ganze wird gut umgerührt, um Natriumaluminosilicat
auszufällen. Dem Natriumaluminosilicat werden 17 kg für diesen Zweck vorbereitetes
Magnesiumhydroxyd zugefügt, um durch eine Substitutionsreaktion Magnesiumaluminosilicat
zu erzeugen. Dann, wird noch gelöst vorhandene kaustische Soda durch wiederholtes
Waschen mit Wasser durch Dekantieren entfernt. Die noch weiter gebildete kaustische
Soda wird entfernt, indem man eine Lösung von Aluminiumsulfat in einer geeigneten
Menge Wasser nach und nach zufügt, um .die kaustische Sode, zu neutralisieren. Das
Produkt wird unter Druck gefiltert und bei einer Temperatur unter 100-° C zu Pulverform
getrocknet. Dieses Pulver wird dann wieder auf 250° C erhitzt und zu Pulver getrocknet.
Auf diese Weise erhält man 83 kg Magnesiumaluminosilicat. Beispiel 3 96 kg gereinigtes
Aluminiumsulfat werden in 900 kg Wasser gelöst; 140 kg feste kaustische Soda werden
nach und nach zugefügt, um Natriumaluminat (3 Nag O - A14 03) zu erzeugen. Dann
werden 80 kg Natriumsilicat mit einem Si 02 Gehalt von 37°/o in 500 kg Wasser gelöst
und zugegeben. Das Ganze wird gründlich gerührt, um Natriumaluminosilicat auszufällen.
Nun werden 17 kg Magnesiumhydroxyd zugefügt, um durch eine Substitutionsreaktion
Magnesiuma,lumino-silicat zu erzeugen. Gelöst verbleibende kaustische Soda wird
durch wiederholtes Waschen mit Wasser entfernt. Die weiter allmählich gebildete
kaustische Soda wird durch Zufügen einer verdünnten wäßrigen Lösung von Schwefelsäure
neutralisiert. Das Produkt wird dann unter Druck gefiltert und bei einer Temperatur
unter 100° C zu Pulver getrocknet; dann wird es noch einmal durch Erhitzen auf 250,°
C getrocknet und pulverisiert. Auf diese Weise erhält man 82 kg fertiges Magnesiumaluminosilicat.