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" prooédé pour la préparation de composés alcalins solides ".
La présente invention est relative à un procédé pour la préparation de composés alcalins solides à partir de leurs so- lutions, sans que l'eau de leur solution soit évaporée.
Le procédé consiste particulièrement dans la production de composés alcalins solides à partir de solutions de meta-, poly- ou pyrophosphates alcalins, par addition d'alcalis, tels, par exemple, du carbonate de soude ou de l'hydrate de soude.
L'addition d'alcali à une solution de métaphosphate alcalin favorise la transformation du métaphosphate en ortho- ou pyro- phosphate. Au fours de nette transformation -dans le cas de %l'hexamétaphosphate de soude- cet hexamétaphosphate absorbe de l'eau conformément aux équations :
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Na6P601a + 6 HQO fil = 6Usiipo ou : liasp6Q1$ + 3 H 2 0 = 3 N8HP 0 et, de ce fait, la solution se dessèche. Si maintenant les quantités d'eau et de mélange alcalin sont sélectionnées dans la solution de manière que ces substances suffisent exacte-
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ment pour transformer seulement une partie du métaphosphate , on peut, par ae proflédé, obtenir un produit qui contient de lThexDmétaphosphete de soude, de l'orthophosphete de soude et du pyrophosphate de soude.
L'emploi de méta-, poly- ou pyrophosphate de soude en
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présenne d'alcalis présente l'avantage pbrti:1ulier que l'hydre- tation,par laquelle lcs phosphates anhydres sont transformés en orthophosphdtes < i'8? z + H40 = TJa2p04 ou Ê$52 3010 z H20 = iJaH.PO 4 + TJa 4' 04 ou lda 4 47 + HO.. 2 TJa gl'p4 ) , s'a::t1Om- w4 <'4 4272 84 stait, plit d'une manière tellement favorable qu'il est possible d'ex- traire l'eau d'une solution ion entrée de [nets-, poly- ou pyro- phosphate de soude en présence d'alcalis. D'une solution de métaphosphate on ne peut pas extraire de l'eau d'un sel neu- tre parune liaison d'eau de cristallisation ordinaire.
Ainsi il n'est paspossible d'extraire l'eau d'une solution de méta-
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phosphate par addition de lie a30 4 anhydre, malgré que le Na2804 anhydre a une grande tendance de se transformer en 10-sel d' eeu llS2S04 . 10 E, 4 o. La masse reste pâteuse et sirupeuse. Le nou- veau procédé se distingue de ce fait fondamentalement des méthodes généralement connues, qui nomportent l'extraction par
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cristallisation de norps solides à partir de solutions par ad- dition d'une matière qui absorbe l'eau de cristallisation, par le présent procédé, le méta-, poly- ou pyrophosphate de soude est effectivement tout au moins partiellement transformé/en orthophospha te.
Le procédé est, d'autre part, d'une application entière-
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ment généralisée dans la préparation de '1omposésal:1slins soli- des, Ainsi, pa r exemple, une solution de carbonate de soude ou
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d'hydrate de soude et d'autres alcalis peut être transformée en un composé alcalin solide quand on ajoute à la solution un méta-, poly-ou pyrophosphate alcalin.
Mais, quand une solution non alcaline devrait 'être desséchée, celle-ni peut être trans -formée en un composé alcalin solide par addition d'un alcali et d'un phosphate anhydre-;- partout où il convient d'extraire de l'eau d'une solution, ceci peut s'effectuer par addition d'alcalis et de phosphates anhydres -pourvu que la solution ne soit déjà pas alcaline- cet effet étant obtenu quand le mélange est produit de façon telle que l'eau transforme lies méta-, poly- ou pyrophosphates au moins partiellement en ortho- phosphates.
Une application de l'invention consiste dans la prépara- tion de composés alcalins solides, physiquement homogènes, qui ne forment pas de dépôt et que l'on peut utiliser pour le trai- tement des eaux de chaudières. Une autre mise en valeur oonsis- te dans la préparation d'un mélange alcalin sous forme de bri- quettes pour le traitement de l'eau d'alimentation des petites chaudières. Dans ce cas, il est souvent avantageux d'introdui- re les alcalis sous formes de briquettes pour les laisser se dissoudre ensuite dans de l'eau courante.
Un autre domaine d'application de l'invention réside dans la préparation de produits de nettoyage sous forme de bri- ques, en vue de l'utilisation dans des machines à. lessiver et à rincder. par la présence de la brique, qui se dissout lente- ment, l'alcalinité dans la machine est mieux réservée que par une addition intermittente d'alcali sous forme de grains ou de poudre.
D'autre part, l'invention peut 'être mise en valeur pour la préparation de substances alcalines homogènes sous forme de briquettes ou de grains grossiers, particulièrement utiles pour le nettoygge des corps de chauffe.
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Ci-après il est donné quelques exemples d'autres possibi- lités de mise en valeur de l'invention.
Exemple 1 :
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on mélange parfaitement du ca rb ona te de soude, du métaphos- phate de soude et de l' eeu dans les proportions de 30 : 30 : 20%.
Il en résulte une masse pâteuse qui se durait progressivement dans le délai de 24 - 48 heures.
Si l'on ajoute suffisamment d'eau et de carbonate de soude au métaphosphate de soude, l'ensemble du métaphosphate de soude se transforme en orthophosphate, de façon que la masse solide contient de l'orthophosphate de soude et du carbonate de soude.
Si cependant on n'a joute pas assez d'eau pour transformer l'en- semble du métaphosphate de soude en orthophosphate de soude, le produit solide soutient encore en dehors des orthophosphates et
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des '1S rborID tes, de l'hexamètephosphete de soude non transformé.
Exemple : On mélange 50 gr. dthexamétephosphate de soude, 50 gr. d'hydrate de soude et 25 gr. d'eau. LthVcLrete de soude entre très rapidement en solution avec production de chaleur considé- rable, et il se produit en déans la demi-heure une masse solide.
Dans de cas, l'eloelinité élevée de l'hydrate de soude rend l'hydratation du métaphosphate de soude en orthophosphate très rapide et il en résulte un mélange de NaOH, Ne 20 . H2O et
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lie PO 4 13 E20.
Ici aussi bien qu'avec les mélanges avec du
3 4 2 carbonate de soude, il résulte un peu de métaphosphate de soude e non transformé, du fait qu'une partie de 11 Eau est absorbée com-
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me eau de :H1St,sll1sI.H10ll, avant qu'elle n'ait la possibilité d'entrer en réaction evea le métaphosphate de soude. si C!epen- dent on ajoute suffisamment de soude caustique et d'eau, de fa- çon que les proportions du produit final correspondent à
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2a3p04 . la H20 , il ne restera que très peu ou m'orne pas de métaphosphate de soude, cet exemple décrit une méthode pour la
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préparation d'orthophosphate alcalin à partir de méiaphosphates alzalins.
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,Au lieu de méta-, poly- ou pyrophosphates alcalins, on peut également employer les acides méta-, poly ou pyrophospha- tiques, étant donné que ces acides sont transformes aven une so- lution alcaline en mâta-. poly ou pyrophosphates alcalins.
L'expression "phosphate anhydre" eomprend aussi bien les acides méta-, poly- ou pyrophosphoriques que les méta-, poly- ou pyrophosphetes., ' pour la préparation des corps conformes à l'invention, on peut rpartire non seulement de solutions, mais également de mas- ses peu fluides, soit sirupeuses ou pâteuses.
Jusqu'à présent, il n'était particulièrement question que du méta-, poly- ou pyrophosphate de soude. L'invention englobe toutefois aussi tous les autres composés d'alcali ou d'ammonium des acides correspondants.
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"method for the preparation of solid alkali compounds".
The present invention relates to a process for the preparation of solid alkaline compounds from their solutions, without the water in their solution being evaporated.
The process particularly consists in the production of solid alkali compounds from solutions of alkali metal, poly- or pyrophosphates, by addition of alkalis, such as, for example, sodium carbonate or sodium hydrate.
Addition of alkali to an alkaline metaphosphate solution promotes the transformation of the metaphosphate into ortho- or pyro-phosphate. In clear transformation furnaces - in the case of% sodium hexametaphosphate - this hexametaphosphate absorbs water according to the equations:
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Na6P601a + 6 HQO fil = 6Usiipo or: liasp6Q1 $ + 3 H 2 0 = 3 N8HP 0 and, therefore, the solution dries up. If now the amounts of water and alkaline mixture are selected in the solution so that these substances are exactly sufficient-
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In order to transform only a part of the metaphosphate, it is possible, by ae proflédé, to obtain a product which contains lThexDmetaphosphete of soda, orthophosphete de soda and pyrophosphate de soda.
The use of sodium meta-, poly- or pyrophosphate in
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The presence of alkalis has the specific advantage of hydration, by which the anhydrous phosphates are transformed into orthophosphdtes <i'8? z + H40 = TJa2p04 or Ê $ 52 3010 z H20 = iJaH.PO 4 + TJa 4 '04 or lda 4 47 + HO .. 2 TJa gl'p4), a :: t1Om- w4 <' 4 4272 84 stait , folds in such a favorable manner that it is possible to extract water from an inlet ion solution of [nets-, poly- or pyrophosphate of sodium hydroxide in the presence of alkalis. Water of a neutral salt cannot be extracted from a metaphosphate solution by a bond of ordinary water of crystallization.
Thus it is not possible to extract water from a solution of meta
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phosphate by addition of anhydrous α30 4 lee, although anhydrous Na2804 has a great tendency to convert to a 10-salt of llS2SO4. 10 E, 4 o. The mass remains pasty and syrupy. The new process is therefore fundamentally different from generally known methods, which involve the extraction by
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crystallization of solid norps from solutions by addition of a material which absorbs the water of crystallization, by the present process the sodium meta-, poly- or pyrophosphate is effectively at least partially transformed / into orthophosphate .
The process is, on the other hand, fully applicable.
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generalized in the preparation of '1 compound: 1slins solids, Thus, for example, a solution of sodium carbonate or
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Hydrate of soda and other alkalis can be transformed into a solid alkali compound when an alkali meta-, poly- or pyrophosphate is added to the solution.
But, when a non-alkaline solution should be dried out, it can be converted into a solid alkaline compound by the addition of an alkali and an anhydrous phosphate -; - wherever it is convenient to extract it. water of a solution, this can be done by adding alkalis and anhydrous phosphates - provided that the solution is not already alkaline - this effect being obtained when the mixture is produced in such a way that the water transforms the meta -, poly- or pyrophosphates at least partially in orthophosphates.
One application of the invention is in the preparation of solid, physically homogeneous alkaline compounds which do not form a deposit and which can be used for the treatment of boiler water. Another advantage is the preparation of an alkaline mixture in the form of briquettes for the treatment of the feed water of small boilers. In this case, it is often advantageous to introduce the alkalis in the form of briquettes and then allow them to dissolve in running water.
Another field of application of the invention lies in the preparation of cleaning products in the form of bricks for use in machines. wash off and rinse. by the presence of the brick, which dissolves slowly, the alkalinity in the machine is better reserved than by intermittent addition of alkali in the form of grains or powder.
On the other hand, the invention can 'be developed for the preparation of homogeneous alkaline substances in the form of briquettes or coarse grains, particularly useful for the cleaning of heating elements.
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Hereinafter, some examples of other possibilities for utilizing the invention are given.
Example 1:
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soda ash, sodium metaphosphate and water are perfectly mixed in the proportions of 30:30:20.
The result is a pasty mass which gradually lasts over 24 - 48 hours.
If enough water and sodium carbonate are added to the sodium metaphosphate, all of the sodium metaphosphate is transformed into orthophosphate, so that the solid mass contains sodium orthophosphate and sodium carbonate.
If, however, enough water is not added to transform the whole of the sodium metaphosphate into sodium orthophosphate, the solid product still maintains, apart from the orthophosphates and
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des' 1S rborID tes, untransformed hexametphosphete of sodium.
Example: 50 gr. sodium dthexametephosphate, 50 gr. of soda hydrate and 25 gr. of water. The sodium hydroxide very rapidly goes into solution with the production of considerable heat, and within half an hour a solid mass is produced.
In this case, the high eloelinity of the sodium hydrate makes the hydration of the sodium metaphosphate to orthophosphate very fast and a mixture of NaOH, Ne 20 results. H2O and
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lie PO 4 13 E20.
Here as well as with mixtures with
3 4 2 sodium carbonate, some unconverted sodium metaphosphate results from the fact that a part of 11 Water is absorbed together
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me water of: H1St, sll1sI.H10ll, before it has the possibility of entering into reaction evea sodium metaphosphate. if C! epen- dent sufficient caustic soda and water are added, so that the proportions of the final product correspond to
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2a3p04. H20, there will be very little or no sodium metaphosphate left, this example describes a method for
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preparation of alkaline orthophosphate from alzaline meiaphosphates.
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Instead of alkali meta-, poly- or pyrophosphates, it is also possible to employ meta-, poly or pyrophosphatic acids, since these acids are converted in an alkaline solution to mata-. alkali poly or pyrophosphates.
The expression "anhydrous phosphate" includes both meta-, poly- or pyrophosphoric acids as well as meta-, poly- or pyrophosphetes. For the preparation of the substances in accordance with the invention, it is not only possible to distribute solutions, but also not very fluid masses, either syrupy or pasty.
Until now, it was only particularly meta-, poly- or sodium pyrophosphate. However, the invention also encompasses all other alkali or ammonium compounds of the corresponding acids.