JPH01278593A - 強塩基性溶液及び固体強塩基 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水酸化すＩ〜リウ八への従来アルカリに代
わる強塩基性の物質に係わり、各種洗浄液、中和剤、汚
水処理剤、触媒として用いられる他、塗料用溶剤として
更にはガソリン等の改質剤として適用することのできる
極めて塩基性の強い物質に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来よ
り各種工業において洗浄液、中和剤等どして主として水
酸化ナトリウム及びその水溶液が用いられている。

しかし、水酸化ナトリウムは潮解性が大きいために扱い
にくく、又、その水溶液は粘性があるため塗料の溶剤等
用途によっては適用することができない。

ところで、近年、アルカリ土類酸化物等の特定の金属酸
化物にＮａ金属を添加したものが極めて強い塩基性を示
し、触媒作用等に興味ある挙動を示すことが報告されて
いる。このような極めて強い塩基性を示す物質は超強塩
基と呼ばれ（その定義は不明確であるが）、現在のとこ
ろＭｇＯにＮａを添加したＮａ−ＭｇＯ、ＡＱ、０３に
Ｎａ金属を添加したＮａ−Ａ、Ｑ、０３、ＣａＯを真空
中で焼成したものなどが知られている。

これらの物質は特に有機合成化学上重要性が着用されて
いるが、その物理化学的性質等が研究途上であり、また
空気中ではない特定条件下（例えばアルゴン中とか真空
中など）で焼成する、Ｎａ金属を必要とするなど製造」
二の困難性から未だ工業的に実用化されていないし、ま
たアルカリ剤が大量に使用される分野には適していない
。

この発明は、安価かつ、容易に量産でき、種々の用途に
用いることのできる強塩基を提供することを目的とする
。

更にこの発明は、海水を利用して製造される水酸化ナト
リウムに代わる強塩基性溶液及び固体強塩基を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成する本発明の強塩基の一つは、海
水を酸性にした後、強アルカリ剤を加え高ｐ　Ｉ−１に
しその際生成する沈澱物を除去して得られた溶液（、）
を濃縮後、冷却し、冷却の際生成する沈澱物を除去する
ことによって得られる溶液（ｂ）であり、他の一つは溶
液（ｂ）から水分を除去することによって得られる固体
である。

本発明者はすでに提案した「海水の塩分離方法」（特願
昭６２−２０１５７８号）において、海水を硫酸イオン
を含有する強酸により低ｐＨに調整した後、強アルカリ
剤を加え高ｐＨにしその際生成する沈澱物と溶液（ａ）
とを分離することにより、海水中に含まれる各種金属イ
オン等のイオンを分離しうろことを示した。本発明の強
塩基はこの溶液（ａ）を基礎として製造される。

以下、海水の分離について簡単に説明する。まず海水を
低ｐＨにするための硫酸イオンを含有する強酸としては
、数％の希硫酸を用いることができるが、活性化した燐
酸力ルシウｌ＼を溶解せしめた水溶液に３〜５％の濃硫
酸を加えて沈澱物を除去した水溶液（以下Ｐ−８酸と略
す）を用いることができる。このＰ−８酸は、ｐＩ（０
，２程度の強酸性を示すが硫酸のような劇物とは異なり
肌に触れても異常がなく扱いやすい安全性の高い酸とし
て利用できる。希硫酸あるいはＰ　−Ｓ酸を海水に対し
数％加え、２〜３時間放置することにより海水をｐＨ２
以下の低ｐ、　Ｈに調整することかできる。

この時、沈澱物は殆ど生しないが若干の沈澱物はもとの
海水中の懸濁物質と共に濾過等の手段により除去する。

次に、強アルカリ剤は、−度低ｐＨに調整した海水を中
和し、更に高ｐＨにするためのもので、これにより高ｐ
Ｈで溶解度の低下するアルカリ上金属類、その他金属の
硫酸塩等の塩類を沈澱せしめる。このような強アルカリ
剤としては、水酸化ナトリウムをそのまま、あるいは酸
化カルシウムの水溶液に水酸化ナトリウムを加えたもの
（以下、Ｃａ−Ｎａ水溶液と略す）などが用いられる。

強アルカリ剤の量は上記目的を達成することのできる量
以上であればよく、通常水酸化すトリウム（固体）の場
合海水に対し３％、Ｃａ−Ｎａの水溶液の場合約５％加
え、１０時間以上放置する。

これによって海水はｐ、Ｈ１３以上の塩基性を呈し、沈
澱物が生成する。

この沈澱物を除去後の溶液（ａ）は、海水に比へアルカ
リ金属イオンは同程度であるが、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカ
リ士金属イオンが少なく、また陰イオンとして主として
水酸イオン及び塩素イオン登含有する塩基性の水溶液で
ある。

次に、このようにして海水を分離して得られた溶液（ａ
）から本発明の強塩基を製造する方法［３ついて説明す
る。

ます、溶液（ａ）を加熱して水分を蒸発させることによ
り適当に濃縮する。この濃縮したものを冷却すると沈澱
物が析出するので、この沈澱物を除去することにより極
めて塩基性の強い溶液（ｂ）を得る。

ここで濃縮の度合は溶液（ｂ）を適用する目的によって
異なるが、元の溶液（ａ）の１割〜１．５割程度まで濃
縮することによりｐ　Ｈ１４を越える極めて強い塩基性
溶液を得ることができる。最初に海水を分離して得られ
た溶液（ａ）、溶液（ｂ）及び海水の元素分析の結果を
表１に示す。

この７容液（ｂ）は最初に海水を分離して得られた溶液
（ａ）から更に解離度の低い塩を沈澱物として除去した
ものであるので、陽イオンとしてＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ＋
＋を主として含み海水に比べＬｉ＋イオンが多く含まれ
る。

このような塩基性溶液は、水酸化すＩ〜リウム水溶液の
代用として洗浄液、中和剤に有効に使用することができ
るが、船のエンジンの周囲に生じる海水と重油等の混合
汚水を処理し、海水と油を分離する分離剤として、また
製紙工場等から排出される酸性廃液の処理液としても優
れた効果を発揮する。

更に、従来トルエン、ラッカー・シンナー等を溶剤とし
て用いざるを得なかったエポキシ系塗料、アクリル系塗
料の溶剤としても適用することができる。これらの塗料
は水酸化すトリウｌ＼水溶液にも溶かすことができるが
、水酸化すＩ−リウｌ、水溶液の場合、塗料の粘性が増
し、溶剤として不適当であった。しかし、本発明の強塩
基性溶液の場合、粘性の上昇はなく、混合状態、塗布性
共に良好である。

以下余白 表１ 本願の第二の発明である固体強塩基は、この強塩基性溶
液（ｂ）を加熱して水分を蒸発させることにより得られ
る。強塩基性溶液（ｂ）は極めて強い塩基性を有するの
で、これを加熱下で水分を除去する場合、耐腐性のある
容器が必要となる。

水分の除去は減圧で比較的低温で行うことも可能である
。

このようにして得られた固体強塩基は潮解性を有するこ
となく砂状の白い固体であった。主としてに、Ｎａ、Ｃ
ａの塩、酸化物及び水酸化物であリ、水に溶かした際、
極めて強い塩基性を示すことからＮ　ａ−Ｃａ○等超強
塩基といわれる化合物をも含有すると推定される。

この固体強塩基は水に溶解することによって第一の発明
である強塩基性溶液として用いることができ、特に液体
と違って運搬が容易であり、使用する場所で適宜調整で
きるという利点がある。

更に本発明の固体強塩基はその触媒作用を利用すること
ができ、燃焼反応の触媒として例えばアルコールと混練
することによりガソリン等の改質剤として適用すること
ができる。

［実施例］ 本発明の強塩基性溶液及び固体強塩基の製造方法の一実
施例を説明する。

１、Ｐ−８酸の調製 真水ＩＱに動物骨の焼成物からなるリン酸カルシウムを
主成分とする粉末５０ｇを溶解し、ｐ　Ｉ（１３以上の
水溶液を得た。水溶液に対し５％の濃硫酸を加え、ｐＨ
０，２のＰ−８酸を製造した。

２゜海水分離 海水５００　Ｑに対し、上記のｐ−ｓ酸１０Ｑを加え、
３時間放置した後、不純物を濾過により除去した。これ
により海水はｐＨ１，，６となった。次いで、低ｐ、　
Ｈ化した海水５００Ｑに３％Ｎａ−〇■１水溶液を２５
１１を加え１０時間放置した。この時、生成した沈澱物
を濾別後の溶液（ａ）のｐ、　Ｈは１３．５であった。

３、強塩基性溶液の製造 海水を分離した後の溶液（ａ）１０Ｑを加熱して水分を
除去し、１．５Ｑ、の濃縮溶液とした。この濃縮溶液を
急冷させることによって析出した沈澱物を除去し、目的
の強塩基性溶液を得た。除去した沈澱物は２００ｇであ
った。

４、固体強塩基の製造 ３で製造した強塩基性溶液（３０ｋｇ）を石英性るつぼ
で加熱し、水分を蒸発させることにより目的の固体強塩
基（約５ｋｇ）を得た。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように本発明の強塩基は、水
酸化ナトリウムに代わる、水酸化すトすラムより優れた
性質を有するものであり、工業」二幅広く利用すること
が可能である。

更に、本発明の強塩基は海水を用いて製造されるもので
あるから安価かつ大量に製造することができ、その製造
方法も容易である。

代理人　弁理士　　守　谷　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、海水を酸性にした後、強アルカリ剤を加え高ｐＨに
   しその際生成する沈澱物を除去して得られた溶液（ａ）
   を濃縮後、冷却し、冷却の際生成する沈澱物を除去する
   ことによって得られる溶液（ｂ）から成る強塩基性溶液
   。 ２、第１項記載の超強塩基である溶液（ｂ）から水分を
   除去することによって得られる固体強塩基。