BE439673A - - Google Patents

Description

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 procédé de préparation   d'orthusilicate   et de pyrosilicate de sodium anhydres. 



   Dans le but de préparer à l'état anhydre l'orthosilicate de sodium (SiO4Na4)et le pyrosilicate de sodium (Si2O7Na6), on a déjà proposé de chauffer un mélange de quartz et de soude caus- tique solide en des proportions appropriées, d'abord à des tem- pératures inférieures au point de fusion de la soude caustique (322 C) et de porter ensuite la température de l'orthosilicate ou du pyrosilicate obtenu à des températures allant de 300  jusqu'à 600  C, de préférence a 450 C, afin d'élimimer l'eau adhérente ou chimiquement combinée, En opérant selon un autre procédé connu, un prépare de l'orthosilicate ou du pyrosilicate anhydres à l'état solide,en introduisant du quartz, tout en agitant à des tempéra- 

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 tures comprises entre 0VVV et 0vvo C, de préférence a , dans de l'hydroxyde de sodium fondu.

   vr, comme il résulte cessais approiandis, ce n'est qu'exceptionnellement qu'un obtient üuns les conditions op4atoi- res précitées le produit qu'un devrait obtenir théoriquement d'a- près les quantités utilisées puur effectuer la   réaction.   On a constaté notamment que, pour la préparation des silicates   préci-   tés, il ne   l'aut   pas seulement prendre en   considération   les pro- 
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 portions des substances mises en oeuvre, et les ter.ïp0.'i.<tures de réaction,   mdis   qu'il faut en outre tenir compte de la   tension   de la vapeur d'eau au-dessus du mélange soumis a la réaction dans le récipient où s'accomplit cette réaction, cette tens ion jouant un rôle   décisir   dans la réaction. 
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  La présente invention est fondée sur le f 1.c uoii ne cpm parvient à la/position désirée qu'en tenant cornpte des t::::'v1.6 fac- teurs suivants : 
1) les proportions des matières de départ; 
2) la température de réaction et 
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 3) la 1:.ension de la vapeur d'eau dans l'enceinte cù a lieu la réaction. 



  Lct demanderesse a constaté que le pyrosilic&te de so- dium anhydre ne se forme; a partir de l'anhydride silicique (:::'1.v8) employée de préférence sous la 1'OlL1e de qUc:#'tz, et de soude cauus- tique, quiz, des températures supérieures à 4:u2 C et cela seulement si la tension de la vapeur d'eau au-dessus du   mélange   mis en ueu- vre est inférieure, pendant la réaction a une valeur calculée 
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 d'après l'équxation suivante (1), dans laquelle pi désigne la tension de la vapeur d'eau exprimée en millimètres de mer-cure e1:. 



  T la température absolue : 
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 log P = - 18v2v +8,2S4 (1) 1 4,571.T 
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 La demanderesse a constaté en catre qu l' or tl:Uü wlicte sodique ne se   forcie   à partir des matières premières précitées a 

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 des températures égales ou inférieures à 402 C, qu'à la condition que la tension de la vapeur d'eau au-dessus du mélange soumis à la réaction soit inférieure à la tension P2 (en mm. de mercure) calculée d'après   Inéquation   suivante   (il) :   
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 log P2 11980 . , 268 (Il)   2 45?1.T ou qu'il ne se   l'orme;

     lorsqu'on travaille à des températures su- lorsque périeures à   402 C     que/la   tension de la vapeur d'eau au-dessus du mélange soumis à la réaction est inférieure à la pression P3 (en mm. de mercure) calculée d'après l'équation (III) suivante : 
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 log P3 5797 + 4, 254 , (III)  "3 4,571 . T. (I1T) il résulte de ce qui précède qu'il ne se forme pas de   pyrosilicate   de sodium à des températures inférieures au point de fusion de la soude caustique (322 C), le   pyrosilicate   de sodium n'étant stable qu'à des températures supérieures à 402 C.

   L'ortho-   silicate   de sodium ne peut se former à des températures inférieures aupoint de fusion de la soude caustique qu'à la condition que la   tension   de la vapeur d'eau soit maintenue au-dessous de 73 mm. en- viron de mercure. Si, par contre, en se fondant sur les procédés connus, un   introduit   du quartz dans de la soude caustique fondue et si on utilise dans ces conditions un récipient couvert qui re- tient pendant quelque temps la vapeur d'eau se   formant   au cours de la réaction du quartz, et de la soude caustique avec production de meta-silicate, il ne seforme ni pyrosilicate ni l'orthosilicate aux températures égales ou inférieures à   460 C.   environ.

   On déduit des équations   précisées   que l'orthosilicate ne se forme sous la Vapeur d'eau à la pression atmosphérique qu'à des températures supérieures à 483 C, et que le pyrosilicate ne s'obtient qu'a des températures supérieures à 465    C.   D'autre part, aucun, de ces deux composés ne se forme à des températures s'élevant jusqu'à 400  C, quand on se sert pour la réaction de fours qui sont chauffés inté- rieurement au gaz et dans lesquels règne par conséquent une atmos- 

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 )hère contenant de la vapeur d'eau, sous une tansion partielle (;le- vée.

   Etant dunné que seul ..L'l1YG..1.'ugène entre en question pour 1.e Cl1éJ.U:cl'c;ge, à tensiun p;r, .i 1 e îL oe ¯La v'-,Jeul' d'eau CullGG1'1l() '-I.,-,n8 les gaz ae combustion, s'élève; cLn8 le CaS ne la C0.iÚ'::U,stiu\l cu.i- plète, à l'aide de 1.)uir, a environ 1/3 a-*-Iil.us)114!>P-, c'es",". -' C.L'(' '-, ' ' '. -Vj 'L 1 , --Du mm. de mercure, r, sous une uension ue vapeur Q''eu î;2 e.? e, le (:1ét",silicate n'entre en réaction avec .La soude caus bique cl:)' aes températures d'environ lu au minimum, en j-or.nt eu PYl'V- s ilicmte ou de leurt7nosilicaue. un ne rencontre .ucun inconvénient si 1'un remplace, dans le mélange initial, l'acide silicique par le Cû4te-SiliC:-À'e de sodium (Siv3ua2) ou le disilicGte de sodium (bi2uÇ2). 
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  La présente invention a donc pour objet un procédé de 
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 préparation d' orthos ïlica te de sodium, anhydre et de pyrosilieate de sodium anhydre, par le Cl1éJ.u1'1'age d'un mélange approprie ù'acßde 
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 silicique, de méta-silicate de sodium ou de disilicate de sodium, 
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 d'une part, et de soude caustique, a'",ut.:ce pcrt, a des tenipèrotures cumprises entre e 3uu et riUua c; ; lorsqu11 s'Ctgit de 1", préparation de pyrus ilïca te, on porte la temp ("..l.'i..< i:. lire a 4U2 C au minimum; la tension de la vapeur d'eau au-dessus au mélange soumis a la réac- tion étant maintenue, aans le récipient ou a lieu la rection, au-dessous de celle calculée selon l'équation 1 et, dGns le cas de la préparation, d'orthosilicate, a des températures de réaction éc:C',- les ou inférieures à éL2 C:

   , on maintient la vapeur d'eau sous une tension inférieure à celle résultant de l'équation précitée 11, Dans le cas o. l'on applique des températures supérieures à L.l:i.J2 l,;, on maintient une tension de vapeur d'eau plus faible que celle ré- sultant de l'équation préditée ni. 



  E X E M P L E S : 1) un mélange intimement 3 parties en puids de mÉ -s ilica te ae s o- dium anhydre et 1 partie en poids de s oude caustique c\nhya:ee ,PlÜS un chaulre le mélange a 45U  C et on veille, en l'",is"'111:, passer de 

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 l'air sur celui-ci, à ce que la tension dé la vapeur au-dessus du mélange soumis   'à   la réaction soit inférieure à 500 mm. de mercure. il se forme du pyrosilicate de sodium(Si2O7Na6) anhydre, cristalli- sé. 



  2) On mélange intimement 3 parties en poids de méta-silicate de sudium anhydre et 2 parties en poids de soude caustique anhydre et on chauffe le tout dans un courant d'air sec à 350  C. Le   mélan-   ge mis en oeuvre réagit complètement avec formation d'orthosilicate de sodium (SiO4Na4) anhydre et cristallisé. 



  3) un   chauffe   graduellement à   350 C   trois parties en poids de quartz finement oroyé avec 8 parties en poids d'hydroxyde de sodium anhydre ou en sulution aqueuse. En faisant passer de l'air sec sur ce mélange, un veille à ce que la tension de la vapeur,   d'eau   au- dessus du mélange soumis à la réaction reste inférieure à 100 mm. environ de mercure. Le rendement en orthosilicate de sodium an- hydre est   égal   au rendement théorique.

Claims (1)

1. RESUME.

   La présente invention concerne : 1 ) Un procédé de préparation de silicates de sodium autres que le métasilicate de sodium, à savoir l'orthosilicate et le pyro- silicate de sodium, par chauffage d'un mélange soumis à la réac- tion et formé soit décide silicique, soit de méta-s ilicate de sodium, soit encore de disilicate de sodium d'une part et de soude caustique d'autre p,art à des températures allant jusqu'à- environ 600 C, caractérisé en ce qu'on maintient du-dessus du mélange sou- mis à la réaction une tension de vapeur d'eau qui masure la forma- tion du silicate dés iré 2 ) un procédé de préparation de pyrosilicate de sodium anhydre suivant l'alinéa 1,

   caractérisé en ce qu'on maintient au-dessus du mélange soumis à la réaction, tout en le chauffant à des tempé- <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 rstures supérieures à bu2- cl, une pression ae vapeur c:' e;u in- périeure a la pression Pl exprimée en mm. de mercure et calculée d'après l'équation EMI6.2 g pl 4,571 .

   T 3 ) un procédé de préparation d'orthosilicate de sodium al1hy r0 suivant l'alinéa 1, caractérisé en ce quJ('iI1 mctintient; au-dessus du mélange soumis à la réaction et chauffé à des températures de 402 C au maximum, dne tension de vapeur d'eau inférieure a .La pression P2 exprimée en mm. de mercure et calculée se.Lun Inéquation EMI6.3 lob P< = - 11'b8u + 6,268 ;

   4,571 . 12 6,268 4 ) un procédé de préparation d'orthusilicë.<te de Godiun anhydre suivant l'alinéa 1, caractérisé en ce que, lorsque un applique pour laréaction des températures supérieures a 402 C, on maintient EMI6.4 au-dessus du mélange soumis a la réaction une Ûension ae v=.peur d'eau inférieure à la tension P3 eJ:priIùée en m. de mercure et calculée d'après l'équation log p3 - . 57 S?#### + ,254.