JPH0583111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、水酸化ナトリウム等の従来アルカ
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、中和剤等と
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つ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、Al₂O₃にNa金属を添加し
たNa−Al₂O₃、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
目されているが、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上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つて得られる溶液(b)であ
り、他の一つは溶液(b)から水分を除去することに
よつ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
ることを示した。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、活性化した燐酸カルシウムを溶解せしめた
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−Ｓ酸と略す）を用いること
ができる。Ｓ−Ｐ酸は、PH0.2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PHに調整することができる。この時、沈
澱物は殆ど生じ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、一度低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PHで溶解度の低下するアルカリ土類金属
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、通常水酸化ナトリウ
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
れによつて海水はPH13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、海水に比べア
ルカリ金属イオンは同程度であるが、Ca、Mg等
のアルカリ土類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を含
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につい
て説明する。 まず、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
つて異なるが、元の溶液(a)の１割〜1.5割程度ま
で濃縮することによりPH14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。この溶液(b)は最初の海水を
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、水酸化ナトリウム水
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、ラツカー・シンナー等を
溶剤として用いざるを得なかつたエポキシ系塗
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ナトリウム水溶
液にも溶かすことができるが、水酸化ナトリウム
水溶液の場合、塗料の粘性が増し、溶剤として不
適当であつた。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。

【表】 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つた。主とし
てＫ、Na、Caの塩、酸化物及び水酸化物であ
り、水に溶かした際、極めて強い塩基性を示すこ
とからNa−CaO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つて第
一の発明である強塩基性溶液として用いることが
でき、特に液体と違つ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−Ｓ酸の調製 真水１に動物骨の照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、PH13以
上の水溶液を得た。水溶液に対し５％の濃硫酸を
加え、PH0.2のＰ−Ｓ酸を製造した。 ２ 海水分離 海水500に対し、上記のＰ−Ｓ酸10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となつた。次いで、
低PH化した海水500に３％（15Kg）の水酸化ナ
トリウムを加え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PHは13.5であつた。 ３ 強塩基性溶液の製造 海水を分離した後溶液(a)10を加熱して水分を
除去し、1.5の濃縮溶液とした。この濃縮溶液
を急冷させることによつ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であつた。 ４ 固体強塩基の製造 ３で製造した強塩基性溶液（30Kg）で石英性る
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
基性は、水酸化ナトリウムに代わる。水酸化ナト
リウムより優れた性質を有するものであり、工業
上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。

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つて得られる溶液(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つて得られる固体強塩基。