JPH0466861B2 - - Google Patents
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- JPH0466861B2 JPH0466861B2 JP62228019A JP22801987A JPH0466861B2 JP H0466861 B2 JPH0466861 B2 JP H0466861B2 JP 62228019 A JP62228019 A JP 62228019A JP 22801987 A JP22801987 A JP 22801987A JP H0466861 B2 JPH0466861 B2 JP H0466861B2
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- acid
- complex
- ferrous
- oxidation
- ammonium salt
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はアミノポリカルボン酸第二鉄錯体アン
モニウム塩の製造法に関する。
モニウム塩の製造法に関する。
さらに具体的には本発明は、アミノポリカルボ
ン酸、アンモニアおよび硫酸第一鉄を反応させ生
成した、アミノポリカルボン酸第一鉄錯体又はそ
のアンモニウム塩をPH約0.5〜6の酸性条件下に
おいて分子状酸素により酸化することにより高純
度、高収率で相当する第二鉄錯体アンモニウム塩
を工業的に有利に製造する方法に関するものであ
る。
ン酸、アンモニアおよび硫酸第一鉄を反応させ生
成した、アミノポリカルボン酸第一鉄錯体又はそ
のアンモニウム塩をPH約0.5〜6の酸性条件下に
おいて分子状酸素により酸化することにより高純
度、高収率で相当する第二鉄錯体アンモニウム塩
を工業的に有利に製造する方法に関するものであ
る。
アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモニウム
塩は写真用薬品および微量成分肥料用として有用
な化合物である。
塩は写真用薬品および微量成分肥料用として有用
な化合物である。
[従来技術]
従来、アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモ
ニウム塩の製造法として例えば米国特許第
4364871号明細書にはアミノポリカルボン酸とア
ンモニア水と酸化鉄(Fe3O4)を水溶媒に混合
し、加熱反応にてアミノポリカルボン酸第二鉄錯
体アンモニウム塩を製造する方法が提案されてい
る。
ニウム塩の製造法として例えば米国特許第
4364871号明細書にはアミノポリカルボン酸とア
ンモニア水と酸化鉄(Fe3O4)を水溶媒に混合
し、加熱反応にてアミノポリカルボン酸第二鉄錯
体アンモニウム塩を製造する方法が提案されてい
る。
この方法は優れた方法であるが、鉄原料に用い
る酸化鉄(Fe3O4)は水溶性の鉄イオン化するこ
とが困難なこと、また酸化鉄の組成が二価と三価
の酸化鉄の混合物であることから三価の鉄錯体中
に不純物として二価の鉄錯体が混入するのを避け
られないという欠点を有している。
る酸化鉄(Fe3O4)は水溶性の鉄イオン化するこ
とが困難なこと、また酸化鉄の組成が二価と三価
の酸化鉄の混合物であることから三価の鉄錯体中
に不純物として二価の鉄錯体が混入するのを避け
られないという欠点を有している。
本発明者等は先に特開昭58−21690号において、
アミノポリカルボン酸第二鉄錯塩の製造方法に関
する提案を行つた。すなわち、特開昭58−21690
号の発明は、 「アミノポリカルボン酸のアルカリ塩と硫酸第一
鉄を水性媒体中で反応させてアミノポリカルボン
酸第一鉄錯塩を生成させ、次いで得られた反応生
成物を分子状酸素で酸化したのち、反応液のPHを
硫酸で3.0〜4.5に調整して副生硫酸アルカリの存
在下にアミノポリカルボン酸第二鉄錯塩の結晶を
取得することを特徴とするアミノポリカルボン酸
第二鉄錯塩の製造方法。」 に関するものであるが、当時、本発明者等は当該
明細書でも述べたとおり、 「最初の工程において、高アルカリ性下において
も安定な第1鉄キレートを生成させ、次いでこの
キレートの酸化され易さを利用して空気酸化等に
より第二鉄キレートとしたのち、最終工程におい
て反応液のPHを第二鉄キレートが最も安定化する
3.0〜4.5に調整するという特定の要件を採択し、」 反応させるものであり、このように 「反応液のPHは最初はアルカリ側、最後でも硫酸
による3.0であるため、本発明を実施するにあた
り、得に高価なガラスライニング反応槽を用いる
必要はなく、安価な通常の18−8ステンレス槽で
足りるという大きなメリツトがある。」 と考えていた。
アミノポリカルボン酸第二鉄錯塩の製造方法に関
する提案を行つた。すなわち、特開昭58−21690
号の発明は、 「アミノポリカルボン酸のアルカリ塩と硫酸第一
鉄を水性媒体中で反応させてアミノポリカルボン
酸第一鉄錯塩を生成させ、次いで得られた反応生
成物を分子状酸素で酸化したのち、反応液のPHを
硫酸で3.0〜4.5に調整して副生硫酸アルカリの存
在下にアミノポリカルボン酸第二鉄錯塩の結晶を
取得することを特徴とするアミノポリカルボン酸
第二鉄錯塩の製造方法。」 に関するものであるが、当時、本発明者等は当該
明細書でも述べたとおり、 「最初の工程において、高アルカリ性下において
も安定な第1鉄キレートを生成させ、次いでこの
キレートの酸化され易さを利用して空気酸化等に
より第二鉄キレートとしたのち、最終工程におい
て反応液のPHを第二鉄キレートが最も安定化する
3.0〜4.5に調整するという特定の要件を採択し、」 反応させるものであり、このように 「反応液のPHは最初はアルカリ側、最後でも硫酸
による3.0であるため、本発明を実施するにあた
り、得に高価なガラスライニング反応槽を用いる
必要はなく、安価な通常の18−8ステンレス槽で
足りるという大きなメリツトがある。」 と考えていた。
ところが酸化反応前の反応液のPHが酸性サイド
であると酸化がスムーズに進行して酸化の速度が
速いのにアルカリサイドであると非常に遅く、製
品中に第一鉄錯体が混入する恐れがあることが判
明した。
であると酸化がスムーズに進行して酸化の速度が
速いのにアルカリサイドであると非常に遅く、製
品中に第一鉄錯体が混入する恐れがあることが判
明した。
又、初期反応液のPHをアルカリサイドにしてエ
チレンジアミン四酢酸(以下、EDTAという)・
第一鉄錯体またはEDTA・第一鉄錯体アンモニ
ウム塩の空気酸化を行い、酸化率95%以上を達成
するためには4〜5時間という長時間を要する。
品質面でも、EDTAの場合は酸化時間を長時間
にすれば、何とか高品質の第二鉄錯体アンモニウ
ム塩を生成し得るが、ジエチレントリアミン五酢
酸(以下、DTPAという)の方はその差が大き
く、DTPA・第一錯体またはDTPA・第一鉄錯
体アンモニウム塩のアルカリサイドでは9〜10時
間という長い時間空気酸化を行つても酸化率が90
%に達せず、製品化出来ないなど、いろいろの欠
点をもつていることが判明してきた。
チレンジアミン四酢酸(以下、EDTAという)・
第一鉄錯体またはEDTA・第一鉄錯体アンモニ
ウム塩の空気酸化を行い、酸化率95%以上を達成
するためには4〜5時間という長時間を要する。
品質面でも、EDTAの場合は酸化時間を長時間
にすれば、何とか高品質の第二鉄錯体アンモニウ
ム塩を生成し得るが、ジエチレントリアミン五酢
酸(以下、DTPAという)の方はその差が大き
く、DTPA・第一錯体またはDTPA・第一鉄錯
体アンモニウム塩のアルカリサイドでは9〜10時
間という長い時間空気酸化を行つても酸化率が90
%に達せず、製品化出来ないなど、いろいろの欠
点をもつていることが判明してきた。
[本発明の目的]
かかる実状に鑑み本発明者らはアミノポリカル
ボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩を工業的に有利
に製造する方法を開発するべく鋭意研究した結
果、アミノポリカルボン酸、アミノポリカルボン
酸第一鉄錯体アンモニウム塩に汚染されず、しか
も遊離の第二鉄イオンおよび酸化鉄等を含まない
アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩
結晶を高純度、高収率で製造し得る方法を見い出
し本発明に到達した。
ボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩を工業的に有利
に製造する方法を開発するべく鋭意研究した結
果、アミノポリカルボン酸、アミノポリカルボン
酸第一鉄錯体アンモニウム塩に汚染されず、しか
も遊離の第二鉄イオンおよび酸化鉄等を含まない
アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩
結晶を高純度、高収率で製造し得る方法を見い出
し本発明に到達した。
[本発明の構成]
本発明は、アミノポリカルボン酸、アンモニア
および硫酸第一鉄を水性媒体中で反応させてアミ
ノポリカルボン酸第一鉄錯体またはアミノポリカ
ルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩を生成させた
のち、その水性液をPH値約0.5〜6.0の範囲の酸性
側において分子状酸素により酸化することを特徴
とする高純度アミノポリカルボン酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩の製造法である。
および硫酸第一鉄を水性媒体中で反応させてアミ
ノポリカルボン酸第一鉄錯体またはアミノポリカ
ルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩を生成させた
のち、その水性液をPH値約0.5〜6.0の範囲の酸性
側において分子状酸素により酸化することを特徴
とする高純度アミノポリカルボン酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩の製造法である。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明は、アミノポリカルボン酸、アンモニア
および硫酸第一鉄を反応させて得られるアミノポ
リカルボン酸第一鉄錯体またはアミノポリカルボ
ン酸第一鉄錯体アンモニウム塩をその相当する第
二鉄塩に酸化するために、原料水溶液のPHを約
0.5〜6.0とくに約2〜4の酸性側において酸化反
応を行うものである。そのための必要に応じて使
用するPH調整剤には格別の制限はないが、製品の
純度を悪化させないようなものを選択する必要が
ある。通常本発明の出発物質は、アミノポリカル
ボン酸にアンモニアと硫酸第一鉄を使用するの
で、酸としては硫酸、アルカリとしてはアンモニ
ア又はアンモニア水がPH調整剤として好適であ
る。
および硫酸第一鉄を反応させて得られるアミノポ
リカルボン酸第一鉄錯体またはアミノポリカルボ
ン酸第一鉄錯体アンモニウム塩をその相当する第
二鉄塩に酸化するために、原料水溶液のPHを約
0.5〜6.0とくに約2〜4の酸性側において酸化反
応を行うものである。そのための必要に応じて使
用するPH調整剤には格別の制限はないが、製品の
純度を悪化させないようなものを選択する必要が
ある。通常本発明の出発物質は、アミノポリカル
ボン酸にアンモニアと硫酸第一鉄を使用するの
で、酸としては硫酸、アルカリとしてはアンモニ
ア又はアンモニア水がPH調整剤として好適であ
る。
本発明に使用する分子状酸素源としては、空
気、酸素富化空気、酸素等のほかに過酸化水素な
ども挙げられるが、この酸化反応は空気のような
希釈された酸素源を用いた温和な条件でも十分進
行することから経済性および操作性の観点から通
常空気を用いることが望ましい。
気、酸素富化空気、酸素等のほかに過酸化水素な
ども挙げられるが、この酸化反応は空気のような
希釈された酸素源を用いた温和な条件でも十分進
行することから経済性および操作性の観点から通
常空気を用いることが望ましい。
アミノポリカルボン酸、アンモニア水および硫
酸第一鉄からのアミノポリカルボン酸第一鉄錯体
またはアミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニ
ウム塩の生成は極めて容易であり、本発明におい
てはアミノポリカルボン酸とアンモニア水および
硫酸第一鉄を水溶媒に投入し、加温して完全に溶
解することにより簡単に出発物質を得ることがで
きる。したがつて、前記溶解にひきつづいて直ち
に反応液中に空気を導入することができる。
酸第一鉄からのアミノポリカルボン酸第一鉄錯体
またはアミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニ
ウム塩の生成は極めて容易であり、本発明におい
てはアミノポリカルボン酸とアンモニア水および
硫酸第一鉄を水溶媒に投入し、加温して完全に溶
解することにより簡単に出発物質を得ることがで
きる。したがつて、前記溶解にひきつづいて直ち
に反応液中に空気を導入することができる。
この空気による酸化反応の前又は後において、
系中に酸化安定剤を添加することができる。酸化
安定剤が存在することにより、酸化反応後の過剰
の酸化を抑制し、また、酸化鉄の遊離また鉄イオ
ンの不溶化等を防止し、目的とする生成物結晶の
汚染を防止することができる。
系中に酸化安定剤を添加することができる。酸化
安定剤が存在することにより、酸化反応後の過剰
の酸化を抑制し、また、酸化鉄の遊離また鉄イオ
ンの不溶化等を防止し、目的とする生成物結晶の
汚染を防止することができる。
本発明に用いる酸化安定剤はチオ硫酸ナトリウ
ム、酸性亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、
ハイドロサルフアイト、水硫化ナトリウム、硫化
ナトリウム、アスコルビン酸等から選ばれた一種
または混合物を用いることができる。酸化安定剤
の添加量は硫酸第一鉄の使用量に対して0.5〜5.0
重量%の範囲、好ましくは0.8〜2.0重量%の範囲
がよい。酸化安定剤はアミノポリカルボン酸の中
でエチレンジアミン四酢酸を用いる反応において
は極めて有効であり、ジエチレントリアミン五酢
酸を用いて酸化反応後の反応温度が高温になる恐
れのある場合にも酸化安定剤の添加は極めて効力
を有する。
ム、酸性亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、
ハイドロサルフアイト、水硫化ナトリウム、硫化
ナトリウム、アスコルビン酸等から選ばれた一種
または混合物を用いることができる。酸化安定剤
の添加量は硫酸第一鉄の使用量に対して0.5〜5.0
重量%の範囲、好ましくは0.8〜2.0重量%の範囲
がよい。酸化安定剤はアミノポリカルボン酸の中
でエチレンジアミン四酢酸を用いる反応において
は極めて有効であり、ジエチレントリアミン五酢
酸を用いて酸化反応後の反応温度が高温になる恐
れのある場合にも酸化安定剤の添加は極めて効力
を有する。
アミノポリカルボン酸第一鉄錯体またはアミノ
ポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩の空気
による酸化速度は反応液温が高いほど、また反応
液への空気の空塔速度が速いほど大きい。
ポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩の空気
による酸化速度は反応液温が高いほど、また反応
液への空気の空塔速度が速いほど大きい。
上記酸化反応における反応温度は室温下でも反
応は進行するが、反応時間を長時間要することか
ら適切な反応温度が必要である。したがつて適切
な反応温度は40〜90℃の範囲、好ましくは50〜80
℃の範囲がよい。90℃以上の温度では酸化反応中
に鉄イオンが遊離し、酸化鉄を形成目的とする製
品結晶中に混入汚染する恐れがあり、好ましくな
い。
応は進行するが、反応時間を長時間要することか
ら適切な反応温度が必要である。したがつて適切
な反応温度は40〜90℃の範囲、好ましくは50〜80
℃の範囲がよい。90℃以上の温度では酸化反応中
に鉄イオンが遊離し、酸化鉄を形成目的とする製
品結晶中に混入汚染する恐れがあり、好ましくな
い。
空気吹き込みによる酸化反応における空気量は
酸化速度に大きな影響を与える。もちろん空気ス
パージャーの形状、攪拌速度等によつて影響され
るが、空気量はアミノポリカルボン酸第一鉄錯体
またはアミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニ
ウム塩に対して理論量の10〜30倍程度が適量であ
る。
酸化速度に大きな影響を与える。もちろん空気ス
パージャーの形状、攪拌速度等によつて影響され
るが、空気量はアミノポリカルボン酸第一鉄錯体
またはアミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニ
ウム塩に対して理論量の10〜30倍程度が適量であ
る。
本発明においては酸化反応終了後、反応温度を
維持したまま反応液をアンモニア水または硫酸で
目的とする製品に見合うPH値に調整する。例え
ば、エチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体アンモニ
ウム塩ではPH値が4.0〜5.0が最適値であり、ジエ
チレントリアミン五酢酸第二鉄錯体一アンモニウ
ム塩はPH値2.0〜3.0またジエチレントリアミン五
酢酸第二鉄錯体二アンモニウム塩はPH値4.5〜5.5
が最適値となる。
維持したまま反応液をアンモニア水または硫酸で
目的とする製品に見合うPH値に調整する。例え
ば、エチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体アンモニ
ウム塩ではPH値が4.0〜5.0が最適値であり、ジエ
チレントリアミン五酢酸第二鉄錯体一アンモニウ
ム塩はPH値2.0〜3.0またジエチレントリアミン五
酢酸第二鉄錯体二アンモニウム塩はPH値4.5〜5.5
が最適値となる。
この反応液のPH値調整によつて反応液中の副生
する硫安濃度が増加し、これを反応液より目的と
する生成物結晶の晶析を容易になるように利用す
る。例えばエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩の水への溶解度(PH=4.5)は20℃
において約35重量%と大きく、またジエチレント
リアミン五酢酸第二鉄錯体アンモニウム塩の水へ
の溶解度(PH=2.5)は20℃において約23重量%
と比較的大きい事から、これら各々の反応溶液を
単に冷却しただけでは晶析率が低い。したがつ
て、これらのアミノポリカルボン第二鉄錯体アン
モニウム塩の晶析率を高める方法としては副生す
る硫安の高濃度化による塩析効果を有効利用する
ことが適当である。
する硫安濃度が増加し、これを反応液より目的と
する生成物結晶の晶析を容易になるように利用す
る。例えばエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩の水への溶解度(PH=4.5)は20℃
において約35重量%と大きく、またジエチレント
リアミン五酢酸第二鉄錯体アンモニウム塩の水へ
の溶解度(PH=2.5)は20℃において約23重量%
と比較的大きい事から、これら各々の反応溶液を
単に冷却しただけでは晶析率が低い。したがつ
て、これらのアミノポリカルボン第二鉄錯体アン
モニウム塩の晶析率を高める方法としては副生す
る硫安の高濃度化による塩析効果を有効利用する
ことが適当である。
反応液中における塩析効果の有効の硫安濃度は
14〜26重量%の範囲、好ましくは16〜24重量%が
よい。この硫安濃度が14重量%以下の場合は塩析
効果が弱く、また26重量%以上の高濃度の場合に
は反応液の結晶スラリー濃度が増加して操作上困
難となる。
14〜26重量%の範囲、好ましくは16〜24重量%が
よい。この硫安濃度が14重量%以下の場合は塩析
効果が弱く、また26重量%以上の高濃度の場合に
は反応液の結晶スラリー濃度が増加して操作上困
難となる。
反応液のPH値調整後、適正な硫安濃度になるよ
うに濃縮し、冷却する。晶析したアミノポリカル
ボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩結晶は遠心分離
機等によつて母液と分離したのち、水洗して結晶
に付着した硫安を洗浄し、乾燥して製品とする。
うに濃縮し、冷却する。晶析したアミノポリカル
ボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩結晶は遠心分離
機等によつて母液と分離したのち、水洗して結晶
に付着した硫安を洗浄し、乾燥して製品とする。
アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモニウム
塩結晶を分離した後の母液は次反応の反応液とし
てリサイクル使用することも可能である。
塩結晶を分離した後の母液は次反応の反応液とし
てリサイクル使用することも可能である。
本発明の出発物質の製造に利用できるアミノポ
リカルボン酸はエチレンジアミン四酢酸
(EDTA)、N−ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン三酢酸(HEDTA)、ジエチレントリアミン
五酢酸(DTPA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢
酸(HEIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、1,
3−プロパンジアミン四酢酸、1,2−プロパン
ジアミン四酢酸、1,4−ブタンジアミン四酢
酸、1−メチルプロパンジアミン四酢酸、2−メ
チルエチレンジアミン四酢酸、2,2−ジメチル
プロパンジアミン四酢酸1,2−ジメチルプロパ
ンジアミン四酢酸、1,2−ジメチルプロパンジ
アミン四酢酸および1,3−ジメチルプロパンジ
アミン四酢酸を例示することができるが、それら
の中で特に産業上有用なものにエチレンジアミン
四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸1,3−プ
ロパンジアミン四酢酸、1,2−プロパンジアミ
ン四酢酸、1,4−ブタンジアミン四酢酸および
2,2−ジメチルプロパンジアミン四酢酸を挙げ
ることができる。
リカルボン酸はエチレンジアミン四酢酸
(EDTA)、N−ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン三酢酸(HEDTA)、ジエチレントリアミン
五酢酸(DTPA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢
酸(HEIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、1,
3−プロパンジアミン四酢酸、1,2−プロパン
ジアミン四酢酸、1,4−ブタンジアミン四酢
酸、1−メチルプロパンジアミン四酢酸、2−メ
チルエチレンジアミン四酢酸、2,2−ジメチル
プロパンジアミン四酢酸1,2−ジメチルプロパ
ンジアミン四酢酸、1,2−ジメチルプロパンジ
アミン四酢酸および1,3−ジメチルプロパンジ
アミン四酢酸を例示することができるが、それら
の中で特に産業上有用なものにエチレンジアミン
四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸1,3−プ
ロパンジアミン四酢酸、1,2−プロパンジアミ
ン四酢酸、1,4−ブタンジアミン四酢酸および
2,2−ジメチルプロパンジアミン四酢酸を挙げ
ることができる。
本発明に利用できる硫酸第一鉄(FeSO4・
7H2O)は日本工業規格(JIS K−1446−61)に
規定されている特号および1号相当品が適当であ
つて、2号相当品のようにチタン(TiOとして)
含有量の多いものを使用した場合、アミノポリカ
ルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩の結晶を水溶
液にすると白濁を生じるため好ましくない。
7H2O)は日本工業規格(JIS K−1446−61)に
規定されている特号および1号相当品が適当であ
つて、2号相当品のようにチタン(TiOとして)
含有量の多いものを使用した場合、アミノポリカ
ルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩の結晶を水溶
液にすると白濁を生じるため好ましくない。
本発明の出発物質の製造に利用できるアミノポ
リカルボン酸の反応モル比は硫酸第一鉄に対して
通常1.0〜1.10の範囲であり、好ましくは1.03〜
1.07の範囲がよい。このように反応モル比を厳密
に定めることによりアミノポリカルボン酸による
目的生成物結晶の汚染を防止することができる。
リカルボン酸の反応モル比は硫酸第一鉄に対して
通常1.0〜1.10の範囲であり、好ましくは1.03〜
1.07の範囲がよい。このように反応モル比を厳密
に定めることによりアミノポリカルボン酸による
目的生成物結晶の汚染を防止することができる。
またこの範囲において反応初期に加えるアンモ
ニアの反応モル比は硫酸第一鉄に対して6.0以下
の反応であり、好ましくは1.0〜4.5の範囲がよ
い。アンモニアの反応モル比が1.0以下の場合に
はアミノポリカルボン酸が水に完全に溶解しにく
いこと、硫酸第一鉄添加後の反応液のPH値が2以
下となつて反応槽の材質に影響を与える恐れがあ
り、また6.0以上の場合には硫安が多量に副生す
るため目的生成物結晶中に混入する恐れがあるた
め好ましくない。
ニアの反応モル比は硫酸第一鉄に対して6.0以下
の反応であり、好ましくは1.0〜4.5の範囲がよ
い。アンモニアの反応モル比が1.0以下の場合に
はアミノポリカルボン酸が水に完全に溶解しにく
いこと、硫酸第一鉄添加後の反応液のPH値が2以
下となつて反応槽の材質に影響を与える恐れがあ
り、また6.0以上の場合には硫安が多量に副生す
るため目的生成物結晶中に混入する恐れがあるた
め好ましくない。
本発明に用いる水性媒体である水のモル比は25
%アンモニア水から移行する水量を合せ、硫酸第
一鉄に対して20〜100の範囲であり好ましくは45
〜75の範囲がよい。
%アンモニア水から移行する水量を合せ、硫酸第
一鉄に対して20〜100の範囲であり好ましくは45
〜75の範囲がよい。
水のモル比が20以下の場合は原料のアミノポリ
カルボン酸および硫酸第一鉄の溶解が困難であ
り、また100以上の場合には反応終了時適正な硫
安濃度に濃縮するため多大なエネルギーを要する
ため不適当である。
カルボン酸および硫酸第一鉄の溶解が困難であ
り、また100以上の場合には反応終了時適正な硫
安濃度に濃縮するため多大なエネルギーを要する
ため不適当である。
本発明のアミノポリカルボン酸、アンモニアお
よび硫酸第一鉄を水性媒体中での反応はアミノポ
リカルボン酸、アンモニア水および硫酸第一鉄を
水溶媒中に加えて反応させる。この反応はアンモ
ニアの反応モル比によつてアミノポリカルボン酸
第一鉄錯体が生成するか、アミノポリカルボン酸
第一鉄錯体アンモニア塩が生成する。
よび硫酸第一鉄を水性媒体中での反応はアミノポ
リカルボン酸、アンモニア水および硫酸第一鉄を
水溶媒中に加えて反応させる。この反応はアンモ
ニアの反応モル比によつてアミノポリカルボン酸
第一鉄錯体が生成するか、アミノポリカルボン酸
第一鉄錯体アンモニア塩が生成する。
上記反応は常温でも十分進行するが後述する第
一鉄錯体化合物の酸化反応速度を速くさせる見地
から通常40〜90℃の範囲、好ましくは50〜80℃の
範囲に加温することが好ましい。90℃以上の加温
は熱量の損失を招くばかりでなく後の酸化反応に
好ましくない。
一鉄錯体化合物の酸化反応速度を速くさせる見地
から通常40〜90℃の範囲、好ましくは50〜80℃の
範囲に加温することが好ましい。90℃以上の加温
は熱量の損失を招くばかりでなく後の酸化反応に
好ましくない。
本発明のアミノポリカルボン酸第一鉄錯体の酸
化して第二鉄錯体とする反応をEDTA第一鉄錯
体、DTPA第一鉄錯体を使用した場合について
説明するとつぎのとおりである。
化して第二鉄錯体とする反応をEDTA第一鉄錯
体、DTPA第一鉄錯体を使用した場合について
説明するとつぎのとおりである。
(a) EDTA第一鉄錯体まはそのアンモニウム塩
の酸化 EDTA第一鉄錯体まは、そのアンモニウム
塩が空気酸化により、EDTA第二鉄錯体また
はそのアンモニウム塩の生成メカニズムは次の
通りである。第一鉄の5座配位が酸化で第二鉄
に変り、6座配位となる。
の酸化 EDTA第一鉄錯体まは、そのアンモニウム
塩が空気酸化により、EDTA第二鉄錯体また
はそのアンモニウム塩の生成メカニズムは次の
通りである。第一鉄の5座配位が酸化で第二鉄
に変り、6座配位となる。
(b) DTPA第一鉄錯体またはそのアンモニウム
塩の酸化 本発明の出発物質である第一鉄錯体又はそのア
ンモニウム塩を製造するために、アミノポリカル
ボン酸にアンモニアと硫酸第一鉄を加えて反応さ
せ、反応生成物のPHが酸性側の好ましい値を示す
ようにするためには、NH3/FeSO4のモル比を
調整することにより達成することができる。その
値は、おおよそ、 EDTAの場合ではNH3モル比(NH3/
FeSO4);0〜3.5の範囲 DTPAの場合ではNH3モル比(NH3/
FeSO4);0〜4.0の範囲 である。
塩の酸化 本発明の出発物質である第一鉄錯体又はそのア
ンモニウム塩を製造するために、アミノポリカル
ボン酸にアンモニアと硫酸第一鉄を加えて反応さ
せ、反応生成物のPHが酸性側の好ましい値を示す
ようにするためには、NH3/FeSO4のモル比を
調整することにより達成することができる。その
値は、おおよそ、 EDTAの場合ではNH3モル比(NH3/
FeSO4);0〜3.5の範囲 DTPAの場合ではNH3モル比(NH3/
FeSO4);0〜4.0の範囲 である。
[効果]
このような本発明の方法で製造したアミノポリ
カルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩は遊離の鉄
酸化物、アミノポリカルボン酸第一鉄錯体および
アミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩
等により汚染されず、また副生する硫安を含ま
ず、高純度かつ、高収率で得ることができ工業的
製法としての価値が大きい。
カルボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩は遊離の鉄
酸化物、アミノポリカルボン酸第一鉄錯体および
アミノポリカルボン酸第一鉄錯体アンモニウム塩
等により汚染されず、また副生する硫安を含ま
ず、高純度かつ、高収率で得ることができ工業的
製法としての価値が大きい。
即ち、酸化反応前の反応液のPHが酸性サイドで
あると酸化がスムーズに進行して酸化の速度が速
く、アルカリサイドであると非常に遅く、製品中
に第一鉄錯体が混入する恐れがある。
あると酸化がスムーズに進行して酸化の速度が速
く、アルカリサイドであると非常に遅く、製品中
に第一鉄錯体が混入する恐れがある。
初期反応液のPHがアルカリサイドでEDTA・
第一鉄錯体またはEDTA・第一鉄錯体アンモニ
ウム塩を空気酸化すると、酸化率95%以上を達成
するためには4〜5時間という長時間を要し、酸
性サイドでは1〜2時間で達成する。EDTAの
場合は酸化時間を長時間にすれば、何とか高品質
の第二鉄錯体アンモニウム塩を生成し得るが、
DTPAの方はその差が大きく、DTPA第一鉄錯
体またはDTPA第一鉄錯体アンモニウム塩のア
ルカリサイドでは9〜10時間という大へん長時間
の空気酸化でも酸化率90%に達せず、製品化出来
ない。これを酸性サイドで空気酸化すると2〜3
時間で酸化率99%以上を達成し、高純度の
DTPA・第二鉄錯体アンモニウム塩を生成する
という効果を奏する。
第一鉄錯体またはEDTA・第一鉄錯体アンモニ
ウム塩を空気酸化すると、酸化率95%以上を達成
するためには4〜5時間という長時間を要し、酸
性サイドでは1〜2時間で達成する。EDTAの
場合は酸化時間を長時間にすれば、何とか高品質
の第二鉄錯体アンモニウム塩を生成し得るが、
DTPAの方はその差が大きく、DTPA第一鉄錯
体またはDTPA第一鉄錯体アンモニウム塩のア
ルカリサイドでは9〜10時間という大へん長時間
の空気酸化でも酸化率90%に達せず、製品化出来
ない。これを酸性サイドで空気酸化すると2〜3
時間で酸化率99%以上を達成し、高純度の
DTPA・第二鉄錯体アンモニウム塩を生成する
という効果を奏する。
又、酸化安定剤の添加は、第二鉄錯体又はその
アンモニウム塩の酸化反応後に第二鉄イオンの一
部が錯体から遊離し、これが単独で酸化され、酸
化鉄となつて製品の純度を低下させるのを防止す
ることができる。EDTA系の場合は特に有効で
ある。
アンモニウム塩の酸化反応後に第二鉄イオンの一
部が錯体から遊離し、これが単独で酸化され、酸
化鉄となつて製品の純度を低下させるのを防止す
ることができる。EDTA系の場合は特に有効で
ある。
従来技術では製品中に2価の鉄が4000ppm程度
混入することはさけることができなかつたが、本
発明はこれを200ppm以下におさえることができ
る。
混入することはさけることができなかつたが、本
発明はこれを200ppm以下におさえることができ
る。
[実施例]
実施例 1
(EDTA・Fe・NH4・2H2Oの場合;NH3モ
ル比3.5) 攪拌機、空気吹き込みボールフイルター、温度
計および原料投入口を有する2円筒形フラスコ
にエチレンジアミン四酢酸307.0g、水879gおよ
び25%アンモニア水238gを仕込み、室温で攪拌
混合し溶解した。
ル比3.5) 攪拌機、空気吹き込みボールフイルター、温度
計および原料投入口を有する2円筒形フラスコ
にエチレンジアミン四酢酸307.0g、水879gおよ
び25%アンモニア水238gを仕込み、室温で攪拌
混合し溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)292.7gを
加えて溶解した。その反応液はPH=3.5(20〜25
℃)となつた。
加えて溶解した。その反応液はPH=3.5(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、吹き込みボー
ルフイルターより14/分の流速で空気を3時間
吹き込み酸化反応を完了した。
ルフイルターより14/分の流速で空気を3時間
吹き込み酸化反応を完了した。
この後、酸化安定剤として、チオ硫酸ナトリウ
ム5.8gを添加、反応液のPH値を硫酸でPH=4.5に
調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が約17重量%
になるように濃縮、液温10℃に冷却した。この結
果硫安による塩析がおこり、第二鉄錯体アンモニ
ウム塩が析出した。
ム5.8gを添加、反応液のPH値を硫酸でPH=4.5に
調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が約17重量%
になるように濃縮、液温10℃に冷却した。この結
果硫安による塩析がおこり、第二鉄錯体アンモニ
ウム塩が析出した。
晶析した結晶を遠心分離機で分離し、湿結晶と
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
得られたエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その収量
は332.7g、収率84.0%(硫酸第一鉄に対して)
を得た。
ンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その収量
は332.7g、収率84.0%(硫酸第一鉄に対して)
を得た。
結晶中の鉄分は14.1%、EDTA分(エチレンジ
アミン四酢酸として)74.0%、硫酸根は痕跡程度
であつた。
アミン四酢酸として)74.0%、硫酸根は痕跡程度
であつた。
実施例 2
(NH3モル比2.2)
実施例1と同様の装置を有した2円筒形フラ
スコにエチレンジアミン四酢酸307.0g、水945g
および25%アンモニア水149.6gを仕込み室温で
攪拌混合して溶解した。
スコにエチレンジアミン四酢酸307.0g、水945g
および25%アンモニア水149.6gを仕込み室温で
攪拌混合して溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)292.7gを
加えて溶解した。その反応液はPH=2.5(20〜25
℃)となつた。
加えて溶解した。その反応液はPH=2.5(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、吹き込みボー
ルフイルターより14/分の流速で空気を3時間
吹き込み酸化反応を終了した。
ルフイルターより14/分の流速で空気を3時間
吹き込み酸化反応を終了した。
この後、酸化安定剤として亜硫酸水素ナトリウ
ム5.0gを添加、反応液のPH値をアンモニア水で
PH=4.5に調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が
約17.5重量%になるように濃縮、液温を10℃に冷
却した。
ム5.0gを添加、反応液のPH値をアンモニア水で
PH=4.5に調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が
約17.5重量%になるように濃縮、液温を10℃に冷
却した。
晶析した結晶を遠心分離機で分離し、湿結晶と
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
得られたエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯体ア
ンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その収量
は328.3g、収率82.9%(硫酸第一鉄に対して)
を得た。結晶の品質は実施例1と同等であつた。
ンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その収量
は328.3g、収率82.9%(硫酸第一鉄に対して)
を得た。結晶の品質は実施例1と同等であつた。
実施例 3
(NH3モル比3.0)
実施例1と同様の装置を有した2円筒形フラ
スコにエチレンジアミン四酢酸307.0g、水904.5
gおよび25%アンモニア水204gを仕込み、室温
で撹拌混合して溶解した。
スコにエチレンジアミン四酢酸307.0g、水904.5
gおよび25%アンモニア水204gを仕込み、室温
で撹拌混合して溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)292.7gを
加えて溶解した。その反応液はPH=2.8(20〜25
℃)となつた。
加えて溶解した。その反応液はPH=2.8(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、攪拌しながら
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
この反応液のPHはほぼ4.5のため、PH調整せず、
酸化安定剤として亜硫酸ナトリウム5.4gを添加、
減圧で反応液中の硫安濃度が約17重量%になるよ
うに濃縮、液温を10℃に冷却した。
酸化安定剤として亜硫酸ナトリウム5.4gを添加、
減圧で反応液中の硫安濃度が約17重量%になるよ
うに濃縮、液温を10℃に冷却した。
晶析した結晶を遠心分離機で分離、湿結晶とほ
ぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾燥
した。得られたエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯
体アンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その
収量は335.4g、収率84.7%(硫酸第一鉄に対し
て)を得た。
ぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾燥
した。得られたエチレンジアミン四酢酸第二鉄錯
体アンモニウム塩は黄褐色板状結晶であり、その
収量は335.4g、収率84.7%(硫酸第一鉄に対し
て)を得た。
結晶の品質は実施例1と同等であつた。
実施例 4
(DTPA・Fe・NH4塩:NH3モル比2.5)
実施例1と同様の装置を有した2円筒形フラ
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水970
gおよび25%アンモニア水170gを仕込み、室温
で攪拌混合して溶解した。
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水970
gおよび25%アンモニア水170gを仕込み、室温
で攪拌混合して溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)292.7gを
加えて溶解した。その反応液は、PH=2.0(20〜25
℃)となつた。
加えて溶解した。その反応液は、PH=2.0(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、攪拌しながら
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
この後、反応液のPH値をアンモニア水で2.6に
調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が約16重量%
になるように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却し
た。
調整し、減圧で反応液中の硫安濃度が約16重量%
になるように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却し
た。
晶析した結晶を遠心分離機で分離し、湿結晶と
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
得られたジエチレントリアミン五酢酸第二鉄錯
体アンモニウム塩は茶褐色粒状結晶であり、その
収量は427.8g、収率90.4%(硫酸第一鉄に対し
て)を得た。結晶中の鉄分は11.8%、DTPA分
(ジエチレントリアミン五酢酸として)82.0%、
硫酸根は痕跡程度であつた。
体アンモニウム塩は茶褐色粒状結晶であり、その
収量は427.8g、収率90.4%(硫酸第一鉄に対し
て)を得た。結晶中の鉄分は11.8%、DTPA分
(ジエチレントリアミン五酢酸として)82.0%、
硫酸根は痕跡程度であつた。
実施例 5
(NH3モル比4.0)
実施例1と同様の装置を有した2円筒形フラ
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水
893.5gおよび25%アンモニア水272gを仕込み、
室温で攪拌混合して溶解した。
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水
893.5gおよび25%アンモニア水272gを仕込み、
室温で攪拌混合して溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)292.7gを
加えて溶解した。その反応液は、PH=3.0(20〜25
℃)となつた。
加えて溶解した。その反応液は、PH=3.0(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、攪拌しながら
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し酸化反応を完了した。
この後、酸化安定剤として亜硫酸水素ナトリウ
ム5.0gを添加、反応液のPH値を硫酸で2.6に調整
し、減圧で反応液中の硫安濃度が約16重量%にな
るように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却した。
ム5.0gを添加、反応液のPH値を硫酸で2.6に調整
し、減圧で反応液中の硫安濃度が約16重量%にな
るように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却した。
晶析した結晶を遠心分離機で分離し、湿結晶と
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
ほぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾
燥した。
得られたジエチレントリアミン五酢酸第二鉄錯
体アンモニウム塩402.8g、収率85.1%(硫酸第
一鉄に対して)を得た。結晶の品質は実施例4と
同等であつた。
体アンモニウム塩402.8g、収率85.1%(硫酸第
一鉄に対して)を得た。結晶の品質は実施例4と
同等であつた。
実施例 6
(NH3モル比3.2)
実施例1と同様の装置を有した2円筒形フラ
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水890
gおよび25%アンモニア水218gを仕込み、室温
で攪拌混合して溶解した。
スコにジエチレントリアミン五酢酸401g、水890
gおよび25%アンモニア水218gを仕込み、室温
で攪拌混合して溶解した。
次に工業用硫酸第一鉄(純度95%)279gを加
えて溶解した。その反応液は、PH=2.6(20〜25
℃)となつた。
えて溶解した。その反応液は、PH=2.6(20〜25
℃)となつた。
この反応液を70〜75℃に加温し、攪拌しながら
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し、酸化反応を完了した。
吹き込みボールフイルターより14/分の流速で
空気を3時間通し、酸化反応を完了した。
この反応液のPHはほぼ2.4のためPH調整せず、
酸化安定剤として亜硫酸ナトリウム5.4gを添加、
減圧で反応液中の硫安濃度はが約16重量%になる
ように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却した。
酸化安定剤として亜硫酸ナトリウム5.4gを添加、
減圧で反応液中の硫安濃度はが約16重量%になる
ように濃縮、反応液の温度を10℃に冷却した。
晶析した結晶を遠心分離機で分離、湿結晶とほ
ぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾燥
した。
ぼ同量の水で洗浄したのち温度80℃で5時間乾燥
した。
得られたジエチレントリアミン五酢酸第二鉄錯
体アンモニウム塩406.8g、収率90.2%(硫酸第
一鉄に対して)を得た。
体アンモニウム塩406.8g、収率90.2%(硫酸第
一鉄に対して)を得た。
結晶の品質は実施例4と同等であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アミノポリカルボン酸、アンモニアおよび硫
酸第一鉄を水性媒体中で反応させてアミノポリカ
ルボン酸第一鉄錯体またはアミノポリカルボン酸
第一鉄錯体アンモニウム塩を生成させたのち、そ
の水性液をPH値約0.5〜6.0の範囲の酸性側におい
て分子状酸素により酸化し、反応生成物中にアミ
ノポリカルボン酸第二鉄錯体が存在する場合には
これをアンモニウム塩に変換することを特徴とす
る高純度アミノポリカルボン酸第二鉄錯体アンモ
ニウム塩の製造法。 2 分子状酸素による酸化工程の前あるいは後に
おいて酸化安定剤を添加することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の高純度アミノポリカル
ボン酸第二鉄錯体アンモニウム塩の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801987A JPS6471842A (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Production of aminopolycarboxylic acid iron (ii) complex ammonium salt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801987A JPS6471842A (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Production of aminopolycarboxylic acid iron (ii) complex ammonium salt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6471842A JPS6471842A (en) | 1989-03-16 |
| JPH0466861B2 true JPH0466861B2 (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=16869918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22801987A Granted JPS6471842A (en) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Production of aminopolycarboxylic acid iron (ii) complex ammonium salt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6471842A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034172B1 (en) | 2005-06-07 | 2006-04-25 | Basf Corporation | Ferric and acid complex |
| MD3685C2 (ro) * | 2008-01-29 | 2009-03-31 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Procedeu de obţinere a nitratului de hexa-m-acetato-m3-oxo-tris(aquo)trifier(III) în formă solidă şi de soluţie apoasă |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441575A (en) * | 1977-09-06 | 1979-04-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Emergency lamp lighting device |
| JPS5821690A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Nitto Chem Ind Co Ltd | アミノポリカルボン酸第二鉄錯塩の製造方法 |
| JPS63284154A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Kiresuto Giken:Kk | 1,3―ジアミノプロパン4酢酸鉄2アンモニウム塩結晶 |
-
1987
- 1987-09-11 JP JP22801987A patent/JPS6471842A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6471842A (en) | 1989-03-16 |
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