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PROCEDE 1ÉP't',TIOî DE SOLUTIONS D'BAET QX3,
La présente invention est relative à un procédé d'épuration de solutions diluées d'eau oxygénée;, plus particu-
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fièrement en vue de la séparation d'impuretés qui amènent 0&- tadytiquement une décomposition de l'eau oxygénée.
Il est connu que la stabilité des solutions d'eau oxygénée- dépend considérablement de leur pureté, et certaines
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impuretés, telles que les oxydes ou sels des métaux lourds, qui peuvent être présentes en dissolution ou en suspension produisent aatalytiquement une décomposition de 1'eau oxygé- née:.
Il a été déjà proposé d'éliminer de telles impuretés agis- sant catalytiquement par la précipitation; d'hydroxyde' d'étain
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dans les solutions d'ea.u oxygénée, par exemple de telle maniè- re. qu'après, addition d'un sel d'âït2 ou d'un stannate alcalin la solution est acidifiée et le précipité: d'hydroxyde d'êtain est éliminé par décantation ou par filtration. Le résultat
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obtenu, par un teri procédé était tout à fait incertain jusqu'à présent. Tandis que dans certains cas les, impuretés poursient
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pour la plus grosse partie être éliminées, dans d'autres cas il se- produisait plus ou moins une décomposition immédiate par
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des restes d'impuretés, non élîmînéeK.
La raison pour une- telle diversité dans l'action de la purification de la solution au
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moyen de- précipités d'hydroxyde d'étain r's.. pas pu être déter- minée jusqu'à présent. De plus, il n'a pas: été possible jus- qu'à présent de savoir pourquoi on obtenait souvent des pro- duits par précipitation incomplète, qui possédaient de l'étain en solution au sous une- forme divisée qui ne permettait que très difficilement la séparation de la solution.
Il a été maintenant trouvé que le résultat.de- la puri-
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fixation des solutions d'eau oxygénée: au moyen d'une précipi- tation par hydroxyde d'tain est conditionné par le degré d'acidité de la solution pendant la précipitation. Il a été notamment montré que pour un degré d'acidité de la solution correspondant à une valeur pK de: 1,4 ou moins: (déterminée par
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l'indicateur- pE calorimétrique: Lambotte) la quantité d'impure- tés qui se laisse éliminer par la dépôt formé.lors de la préci- pitation d'hydraiwde d'étain, est considérablement moindre que lorsque- le degré d'acidité a une valeur pH supérieure- à 1,4.
Lorsqu'on dépasse cette valeur-, pratiquement la totalité d'impuretés se sépare par une: seule précipitation et au moyen d'une faible quantité d'hydroxyde d'étain.
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En dépassant une valeur pK d'environ a,o pendant ia. précipitation de L'hydroxyde d'étain il y a un maximum dans l'élimination des impuretés, mais en général en dépassant
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une valeur de gg de s*5 pour. l'acidité de la. solution, on observe une précipitation incomplète de l'nydroxyde d'étain..
Dans certain? cas, il y a précipitation plus ou moins incomplète aussi lorsque l'acidité- de la solution au
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moment de la précipitation correspond à une Taleur pi de 3.5 et moins. Cela peut être attribué à la- présence de substances qui ont une tendance à la. paptieiatiaa du précipita d .bydroX1de d*étain. Il a été trouvé que dans cas cas on peut encore obt;e-
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nir une précipitation complète, lorsqu'on ajoute à la solution de faibles quantités de substances, qui peuvent livrer des ions positifs polyvalents. L'efficacité d'un ion positif polyvalent @ est en général directement proportionnelle à sa valence'.
Con- viennent plus particulièrement les combinaisons d'aluminium, dont l'anion ne possède pas une valence de plus de 2, aomme. par exemple le. chlorure. d'Al, la sulfate d'Al, 1*alun potassique ou analogues. En général il suffit de faibles quantités, environ 20 mg. et moins, par litre-, de ces combinaisons d'aluminium pour achever la précipitation, pour autant que la concentration en combinaison d'étain ne dépasse pas 200 mg/litre. L'addition des substances employées pour achever la précipitation, telles que les combinaisons d'Al, peut avoir lieu aussi bien avant que pendant ou après l'addition de la combinaison d'étain.
Il est bien entendu qu'en employant d'autres combinai- sons- que celles de l'aluminium, on doit guider le choix d'après la condition, qu'elles n'ont pas d'effets de décomposition cata- lytiques sur les solutions d'eau oxygénée. Somme convenant par- ticulièrement bien, à côté de l'aluminium, on peut citer les ions de barium.
Pour la réalisation du procédé suivant l'invention, on agit par exemple de telle manières qu'une combinaison solu- ble d'étain, par exemple du chlorure d'étain ou du stannate sodique, est ajoutée à la solution d'eau oxygénée traitée en quantité correspondant à 20 - 400 mg. d'étain par litre, en utilisant de préférence les solutions diluées de la combinai- son d'étain. On ajoute- alors une quantité suffisante d'acide, par exemple de l'acide sulfurique, pour fixer l'acidité à une valeur de pH de plus de 1,4 de: préférence entre- 2,0 et 3,5.
Un chauffage de la solution à des températures d'environ 80 pour faciliter la précipitation est en général superflu. Après Inachèvement de la séparation du précipité, celui-ci est éli- mine par décantation ou par filtration et éventuellement la
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solution purifiée est traitée, en vue d'augmenter sa stabilité, par un stabilisateur connu en soi.
Pour autant que la solution est d'abord acidifiée et qu'on ajoute d'abord d.u stannate sadique ou autres composés solubles de l'étain, il est à recommander en mesurant convena- blement la quantité de ceux-ci, de fixer la valeur pH à plus de 1,4,de préférence à 2,0 - 3,5. Par exemple par acidification, l'acidité de la solution peut être amenée à une valeur pH de 1,7 - 2,5 et ensuite elle sera ramenée à une valeur pH de 2,0- 3,5 par une addition suffisante de solution de stannate sodi- que.
Exemples :
1) Huit échantillons d'une solution à 30 d'eau oxygénée d'acidités variant en valeur pK depuis 2,2 jusqu'à moins de 1,3, sont traités avec une solution de stannate sodique, car- re.spondant à 0,557 gr. de stannate sodique par litre de solu- 'L'ion d'eau oxygénée. Dans chaque cas le précipita s'est formé rapidement. La solution claire de chaque échantillon fut décan- tée, son acidité mesurée et on fit l'essai de sa stabilité.
(!et essai de stabilité consista en ce que l'échantillon était tenu à une température constante de 32 C et on mesura. la. vi- tesse du développement d'oxygène. Des chiffres obtenus on cal- cula- la perte en concentration en eau oxygénée pour une pério- de de 30 jours.
Les résultats se trouvent dans le tableau sui- vant :
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ùahan- PH: avaut addition gg après addi- Stabilité (Perte en% tillen du stannate sadi- tien du. autan- poids en 30 jours) -
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<tb> que <SEP> nate <SEP> sodique
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1 moins que 1,2 mains. que 1,.2 l.55 2 11"" It . ? ? n, 1,57
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<tb> 3 <SEP> 1,2 <SEP> 1,4 <SEP> 1,71
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<tb> 4 <SEP> 1,7 <SEP> 2,0 <SEP> 0,198
<tb>
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5 igue bzz.1 0.06Q fi 2:0 2*5 0,042:
21 àZ*6 0103e
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<tb> 2,2 <SEP> 3,8 <SEP> 0,0024
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Les valeurs ci-dessus montrent une augmentation nota- ble de l'efficacité du précipité d'hydroxyde d'étain lorsque l'acidité de la solution augmente au delà d'une valeur pH de 1,4 et de plus,-que la capacité de l'hydroxyde d'étain d'élimi- ner les impuretés est fixée entre des valeurs de pH de 1,4 et.
3,35 par la valeur du degré d'acidité. Il résulte qu'on prendra soin d'hoir des valeurs pH plus près de 3,5 que de 1,4 et no- tamment de préférence environ 2,0 - 3,5. Comme cependant d'a- près l'exemple ci-dessus, on obtient une solution de grande stabilité même pour une. précipitation avec une valeur pH de la solution de plus de 5,5, on peut aussi avoir des valeurs pH dépassant 3,5 pour autant que des précipitations incomplètes et par conséquent la présence de faibles quantités de composés d'étain en solution au en suspension ne sont pas indésirables ou nuisibles.
2 A 7,4 litres d'une eau oxygénée impure à 30 % avec un pH de 3,0 an ajoute une quantité de stannate sodique correspon- dant à 200 mg.. Su par litres de solution de H2O2. La solution est alors acidifiée par l'addition de 1,8 com3 d'une solution d'acide sulfurique à. 50 %. Un troubler épais se produit, sans toutefois qu'il se produise pratiquement une- précipitation. On ajoute ensuite une quantité telle d'une solution de sulfate d'Al qu'elle corresponde à 8 mg Al par litre d'eau oxygénée.
L'hydroxyde d'étain forme: aussitôt un précipité floconneux qui se dépose rapidement. La solution supernatante était tout à fait claire et avait un pK d'environ 2,7.
La quantité d'ions polyvalents positifs qui est néces- saire pour provoquer le dépôt complet du précipité varie, elle dépend de la quantité présente d'impuretés qui empêche l'hydro- xyde d'étain de se coaguler, par exemple dans l'exemple 1) on a obtenu une précipitation complète sans ajouter le: sel d'alu- minium. La nécessité de l'addition d'un sel d'Al et la quan- tité nécessaire pour le cas où celle addition est nécessaire,
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peut être trouvée facilement par des essais. En général, cette quantité est très faible et ne dépasse pas, dans la plupart des cas, la quantité d'étain employée.