DE1036231B

DE1036231B - Verfahren zur Herstellung von Salzen anhydrischer linearer Phosphorsaeuren

Info

Publication number: DE1036231B
Application number: DEH25645A
Authority: DE
Inventors: Dr Bruno Blaser; Dr Karl-Heinz Worms
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1955-12-01
Filing date: 1955-12-01
Publication date: 1958-08-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Salzen anhydrischer linearer Phosphorsäuren Es ist bekannt, daß Salze anhydrischer ringförmiger Säuren des Phosphors durch alkalische wäßrige Lösungen in Salze anhydrischer Phosphorsäuren aufgespalten werden, die linear gebaut sind. So ergibt z. B. die Einwirkung von Natronlauge auf Natriumtrimetaphosphat Natriumtripolyphosphat.
Gleichung: Na, P309 + 2NaOH = Na, P,Olo + H20. Es wurde gefunden, daß Salze anhydrischer ringförmiger Säuren des Phosphors auch mit Salzen anderer nicht ringförmig aufgebauter Säuren des Phosphors in Reaktion treten können, wenn man wäBrige Lösungen bzw. wäßrige Suspensionen beider Verbindungsklassen zur Reaktion bringt. Reaktionsgeschwindigkeit und Ausbeute werden durch das Arbeiten in möglichst hoher Konzentration begünstigt.
Löst man z. B. Trikaliumtrimetaphosphat gemeinsam mit Tetrakaliumsubphosphat in wenig 60°C warmem Wasser und läßt die Lösung bei gleicher Temperatur einige Tage stehen, so ist nur noch ein Teil des eingesetzten Subphosphates nachweisbar.
Das Verfahren beruht auf einer Aufspaltung des Trimetaphosphatringes unter gleichzeitiger Bildung anhydrischer linearer Verbindungen mit den zugesetzten Salzen anderer nicht ringförmiger Phosphorsäuren.
Gleichung: K,P308 -i- K,P208 = K7P6015.
Während der Reaktion können hydrolytische Spaltungen eintreten, so daß im Reaktionsgemisch auch Sauerstoffsäuren vorliegen können, die durch Abspaltung von einem oder mehreren Molen Orthophosphorsäure entstehen. Nicht nur mit Unterphosphorsäure, sondern auch mit anderen nicht ringförmig aufgebauten Säuren des Phosphors tritt die gleiche Reaktion ein, deren Ergebnis durch Chromatographie festgestellt werden kann.
Es ist ein Verfahren bekannt, Natriurntrimetaphosphat in Gegenwart von Wasser mit Natriumhydroxyd durch hydrolytische Aufspaltung des Ringes in Natriumtripolyphosphat zu verwandeln. Zu diesem Zweck sollen auch Natriumsalze aus schwachen Säuren brauchbar sein. Das einzige zu diesem Zweck verwandte Salz ist das sehr stark alkalische Natriumsulfid. Hieraus mußte der Fachmann den Schluß ziehen, daß die Aufspaltung des Trimetaphosphatringes eine rein hydrolytische Reaktion ist, an der sich das Anion des gegebenenfalls verwandten Natriumsalzes nicht beteiligt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren können aber auch sehr viel weniger stark alkalisch reagierende Salze linearer Säuren des Phosphors verwandt werden, und dasAnion des verwandten linearen Salzes des Phosphors beteiligt sich an der Reaktion, indem es sich an den aufgespaltenen Metaphosphatring anlagert. Es handelt sich demnach um eine ganz spezielle Reaktionsweise, die auf Grund des Bekannten nicht vorherzusehen war.
Beispiele: 1. 1 Mol Tetrakaliumsubphosphat, 1 Mol Trikaliumtrimetaphosphat und 100 g Kaliumbicarbonat wurden in 31 60°C warmem Wasser gelöst und 4 Tage bei dieser Temperatur belassen. Das p$ der Lösung betrug nach dieser Zeit 8,2. Durch bromometrische Titration in bicarbonatalkalischer Lösung (Z. anorg. Chem., 215 [1933], S. 33 bis 43: Bruno Blaser und Paul Halpern) waren nur noch 0,78 Mol Subphosphat nachzuweisen. 0,22 Mol des Subphosphats waren in eine Verbindung übergegangen, die unter den Bedingungen der bromometrischen Titration resistent gegen Brom ist.
Führte man den Versuch unter den gleichen Bedingungen durch, jedoch mit dem Einsatz von 2 Mol Trikaliumtrimetaphosphat und 200 g Kaliumbicarbonat, so hatte die Reaktionslösung ein p$ von 7,8. Es waren 0,33 Mal Subphosphat bromometrisch nicht mehr nachweisbar. Bei der Wiederholung des Versuchs mit einem Einsatz von 5 Mol Trikaliumtrimetaphosphat und 500 g Kaliumbicarbonat waren 0,56 Mol Subphosphat bromometrisch nicht mehr nachzuweisen.
In allen drei Versuchen wurde durch Kochen von Proben der Reaktionslösung mit 4n-Salzsäure durch hydrolytische Spaltung 1,0 Mol phosphorige Säure gebildet, die durch jodometrische Titration bestimmt wurde.
2. 1 Mol eines wasserhaltigen K,P30io (P206 Gehalt = 40,17 Gewichtsprozent) und 1 Mol K3 P309 wurden 4 Tage lang in 1 1 Wasser auf 60°C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wurde durch alkalische und saure Chromatographie untersucht. Im alkalischen Chromatogramm war Trimetaphosphat nicht mehr mit Sicherheit nachzuweisen. Durch quantitative Auswertung des sauren Chromatogrammes wurde festgestellt, daß sich der angewandte Phosphor in folgender Weise auf die genannten Verbindungen verteilte 5,3 Gewichtsprozent des Phosphors lagen als Pentapolyphosphat vor, 11,9 Gewichtsprozent des Phosphors lagen als Tetrapolyphosphat vor, 13,9 Gewichtsprozent des Phosphors lagen als Tripolyphosphat vor, 33,1 Gewichtsprozent des Phosphors lagen als Pyrophosphat vor, 35,7 Gewichtsprozent des Phosphors lagen als Orthophosphat vor.
3. 223 g Na4P30, - 1011$O und 207 g Na$P309 - 6H20 wurden 2 Stunden lang in 750 ccm Wasser auf 98°C erhitzt. Im Chromatogramm war außer kleinen Mengen an Trimetaphosphat und den Hydrolyseprodukten des Trimetaphosphates (Tripolyphosphat, Pyrophosphat, Orthophosphat) auch Tetrapolyphosphat und Pentapolyphosphat gut nachzuweisen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Salzen anhydrischer linearer Phosphorsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Lösungen bzw. Suspensionen von Salzen ringförmiger anhydrischer Säuren des 5wertigen Phosphors mit Salzen anderer nicht ringförmiger Säuren des Phosphors umsetzt. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 734 511.