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Publication number: BE515286A
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Description


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  PROCEDE DE PREPARATION DES DERIVES DE NOIR DE FUMEE. 



   En traitant les noirs de fumée par du chlore, on peut obtenir des noirs de fumée halogénés. On a constaté que des produits à teneurs en chlore très variable ont été obtenus, suivant le type de noir de fumée employé. C'est ainsi par exemple que lors de la   chloruration   d'un noir de fumée de gaz, ou d'un noir de fumée de flamme léger, on a obtenu un produit contenant 18 - 20% de chlorure, tandis que du noir de fumée de flamme lourd donne un produit con- tenant au maximum 8 % de chlore. 



   On a constaté que ces noirs de fumée halogénés peuvent être em- ployés avec avantage pour la préparation de divers dérivés de noir de fumée. 



  Généralement l'halogène est substitué au dérivé désiré, par remplacement dou- ble; on obtient par exemple lors du chauffage de noir de fumée halogéné avec du cyanure de sodium un dérivé de noir de fumée contenant du   CN.   De la même manière il est possible, par traitement par des bases inorganiques, par exem- ple de la lessive de soude ou des hydroxydes alcalins ou   alcalino-terreux,   d'obtenir des noirs de fumée avec des radicaux hydroxyles. On peut obtenir de manière analogue, avec un composé alcalin de soufre ou du séléniure de sodium les dérivés correspondants contenant du soufre ou du sélénium. 



   Lorsque l'on traite les noirs de fumée halogénés par de l'ammonia-   que on obtient des dérivés de noirs de fumée contenant du NH2. On peut également avoir recours aux amines, tels que le méthylamine, et aux composés du   groupe silane, par exemple de la formule R   SiHNH   pour la préparation des dérivés de noir de fumée correspondants. 



   D'autres traitements de noir de fumée halogénés peuvent aussi ê- tre exécutés avec les combinaisons organiques les plus diverses, par exemple de l'éthylate de sodium, du phénolate de sodium; du rhodanure de sodium, du cyanate de potassium, etc. 

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   Pour l'exécution de la réaction il faut généralement une augmen- tation de température. On a constaté qu'il était particulièrement avantageux de réaliser le traitement sans solvants,   c'est-à-dire   par 'chauffage à sec. 



  A cet effet, le traitement dans des tubes tournants ou des vis mélangeuses, convient. Cependant dans des cas appropriés il est facilement possible d'em- ployer des solvants de nature inorganique ou organique lors de la transforma- tion. Lorsque le noir de fumée doit être traité par des composés très volati- les, on peut faire passer ces derniers sous forme d'un courant de vapeur sur le noir de fumée à traiter. Si l'on applique alors une température inférieure au point d'ébullition du composé en question, il est nécessaire d'employer un gaz de support inerte pour les vapeurs, par exemple de l'azote, ou de tra- vaillèr sous vide. 



   Pour la: préparation de produits résultants purs il est générale- ment nécessaire de soumettre à une extraction le produit de la réaction, pour éliminer les composés halogénés formés, par exemple le sel de cuisine, le chlorure de calcium, etc.. 



  EXEMPLES.- 
1.- Du noir de fumée de gaz allemand est traité jusqu'à épuise- ment par du chlore à la température de 300  sans addition d'un catalyseur quel- conque, et l'on obtient, accompagné d'un échappement d'acide chlorhydrique, un noir de fumée ayant une teneur en chlore de 17 %. 



   Pour une partie de ce noir de fumée halogéné on prend 0,41 partie de soude caustique exempte d'eau, on mélange intimement et on chauffe avec exclusion d'air, pendant une courte duréeà 330 . Le produit de la réaction est lessivé avec de l'eau, lavé avec de l'acide chlorhydrique et séché.

   On obtient 0,92 parties de noir de fumée, dont l'analyse élémentaire suivante donne la composition : 
 EMI2.1 
 
<tb> Carbone <SEP> 89,75 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Hydrogène <SEP> 0,96 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 0,19 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Chlore <SEP> 0,52 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> 7,5 <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> différence
<tb> 
<tb> Cendres <SEP> 1,08 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 
Par contre le noir de fumée halogéné de départ avait, suivant l'a- nalyse élémentaire, la composition suivante 
 EMI2.2 
 
<tb> Carbone <SEP> 80,70 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 0,35 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 0,29 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Chlore <SEP> 17,2 <SEP> %
<tb> Oxygène <SEP> 1,46 <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> différence
<tb> 
 
Il résulte des analyses que l'halogène contenu dans le noir de fumée halogéné a été remplacé,

   à part un reste infime, par des groupements OH. 



   2.- Pour une partie de noir de fumée chloré, préparé de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1, on prend 0,3 parties de cyanure de sodiam avec une teneur en NaCN de 97 %. Après avoir bien mélange on chauf- fe pendant une heure à   5750.   Le produit de la réaction est lessivé avec de l'eau et de l'acide chlorhydrique dilué, et après séchage a, suivant   analyse   élémentaire, la composition suivante : 
 EMI2.3 
 
<tb> Carbone <SEP> 86,5 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> Hydrogène <SEP> 0,42 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 6,70 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Chlore <SEP> 1,03 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> 2,05 <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> différence
<tb> 
<tb> Cendres <SEP> 3,30 <SEP> % <SEP> .
<tb> 
 



   Il résulte de l'analyse que le chlore a été remplacé dans une me- sure étendue par le groupement   ON.   



   Le procédé suivant l'invention n'était nullement prévisible d'a- près l'état actuel de la technique, étant donné que le noir de fumée était considéré comme une substance relativement inerte au point de vue chimique, composée de carbone presque pur. En raison des constatations effectuées il est à présent possible de préparer les dérivés de noir de fumée les plus di- vers et de conférer ainsi de nouvelles propriétés au noir de fumée et de trouver des possibilités d'application correspondantes, par exemple dans le domaine des matières synthétiques, vernis, caoutchouc, silicones, couleurs d'imprimerie, etc. 



   REVENDICATIONS. 



   1) Procédé de préparation de dérivés de noir de fumée, caracté- risé en ce que l'on emploie comme matière première pour les réactions des noirs de fumée halogénés, dont l'halogène est remplacé dans une double opé- ration par l'atome ou le groupement d'atomes désiré, par exemple du S, Cn, 0C6H5.

Claims

2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les noirs de fumée chlorés sont traités par les composés alcalins ou alcalino- terreux-, des dérivés désirés.

3) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement est exécuté avec de l'ammoniaque ou des amines.

4) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les noirs de fumée chlorés sont traités par des silanes substituées, par exemple des amines de la formule générale R SiH2NH2.

5) Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le traitement a lieu sans solvants à température plus élevée, de préfé- rence de manière continue dans des tubes tournants ou des vis mélangeuses.

6) Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les produits de la réaction sont extraits par des solvants appropriés, de préférence de l'eau, pour éliminer les composés halogénés produits.