PL176581B1 - Sposób otrzymywania stałych wielosiarczków nieorganicznych - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania stałych wielosiarczków nieorganicznych, w wyniku reakcji siarki elementarnej z rozpuszczonym w wodzie wodorotlenkiem metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych, znamienny tym, że syntezę wielosiarczku prowadzi się w zakresie temperatur 80-110°C, a mieszaninę poreakcyjna, wielosiarczku i tiosiarczanu o stosunku molowym 2:1, po uprzednim oddzieleniu zanieczyszczeń i tiosiarczanu, poddaje się zatężaniu w temperaturze 100 - 110°C do zapoczątkowania krystalizacji produktu końcowego.

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób otrzymywania stałych wielosiarczków nieorganicznych.

Znane sposoby otrzymywania wielosiarczków nieorganicznych polegają na spiekaniu odpowiednich metali lub ich węglanów z siarką elementarną w atmosferze gazu inertnego albo przyłączeniu atomów siarki do cząsteczek siarczków.

Niedogodnością sposobów opartych na spiekaniu jest konieczność trudnego w praktycznej realizacji stosowania wysokiej temperatury w warunkach egzoenergetyczności zachodzących reakcji, a także stosowanie drogich gazów inertnych, bez których powstają niekorzystne produkty uboczne reakcji utleniania. Przyłączanie zaś atomów siarki do cząsteczek siarczków wymaga ich uprzedniego otrzymania, najczęściej w wyniku reakcji odpowiedniego wodorotlenku z toksycznym i wybuchowym siarkowodorem.

Znane sąponadto sposoby otrzymywania roztworów wodnych siarczków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych w postaci mieszanin, powstających w wyniku reakcji siarki elementarnej z wodorotlenkami tych metali, zawierających obok tiosiarczanów - wielosiarczki. Roztwory te wykorzystuje się między innymi do produkcji siarki strąconej, stosowanej w recepturze aptecznej. W przeszłości stosowana zaś była w sadownictwie tzw. “ciecz kalifornijska”, będąca roztworem poreakcyjnym siarki elementarnej z zawiesiną wodorotlenku wapnia.

Sposób według wynalazku, otrzymywania stałych wielosiarczków nieorganicznych w wyniku reakcji siarki elementarnej z rozpuszczonym w wodzie wodorotlenkiem metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych charakteryzuje się tym, że syntezę wielosiarczku prowadzi się w zakresie temperatur 80 -110°C, a mieszaninę poreakcyjną wielosiarczku i tiosiarczanu o stosunku molowym 2 :1, po uprzednim oddzieleniu zanieczyszczeń i tiosiarczanu, poddaje się zatężaniu w temperaturze 100 - 110°C do zapoczątkowania krystalizacji produktu końcowego.

Skład ilościowy poszczególnych komponentów stosowanych w celu przeprowadzenia reakcji określa się każdorazowo w zależności od tego jaki chcemy otrzymać produkt końcowy.

Określenia ilościowego dokonuje się na podstawie reakcji:

6M'0H + (2x + 2)S -> 2M^!2S_x + M'₂S₂O₃ + 3H₂O lub

3Mⁿ(OH)2 + (2x + 2)S -> 2MⁿSx + MⁿS₂O₃ + 3H₂O gdzie M¹ oznacza metal alkaliczny,

M¹¹ metal ziem alkalicznych, x liczbę atomów siarki w cząsteczce.

Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania wynalazku.

Przykład 1.

Do reaktora szklanego wlano 22 m³ wody i uruchomiono mieszadło, po czym porcjami wsypano 18,8 kg wodorotlenku sodu. Po całkowitym jego rozpuszczeniu podgrzano zawartość reaktora do 80°C i porcjami w ciągu 1 godziny wsypano 25,1 kg technicznej siarki granulowanej

176 581 utrzymując temperaturę 80 - 90°C. Po zakończeniu dozowania temperaturę mieszaniny reakcyjnej podniesiono do 100 - 105°C i utrzymywano w tym zakresie przez 2 godziny, po czym zawartość reaktora schłodzono, dodano 18 m³ wody i przeniesiono do pojemnika, gdzie pozostawiono na okres 10 dni. Po tym czasie ciecz klarowną, zawierającą wielosiarczek sodu umieszczono w wyparce laboratoryjnej w celu usunięcia wody w temperaturze 100- 105°C. Po osiągnięciu zagęszczenia do konsystencji “scukrzonego miodu” zawartość wyparki opróżniono wylewając jąna chłodzonąod wewnątrz powierzchnię uruchomionego bębna obrotowego zaopatrzonego w skrobak. Otrzymano 27 kg stałego wielosiarczku sodu o średnim wzorze cząsteczkowym Na₂S4, który umieszczono w szczelnie zamykanych słoikach szklanych.

Przykład 2.

Do zlewki szklanej wlano 650 cm3 wody destylowanej, uruchomiono mieszanie i porcjami wsypano 580 g odczynnikowego wodorotlenku potasu. Po jego rozpuszczeniu temperaturę podwyższono do 80°C i dodano porcjami 466 g siarki sublimowanej. Temperaturę utrzymywano w granicach 80 - 90°C do całkowitego rozpuszczenia siarki, po czym podwyższono na 2 godziny do około 105°C. W dalszej kolejności zawartość zlewki schłodzono do 70°C i dodano 350 cm3 wody destylowanej. Roztwór poreakcyjny pozostawiono na okres 1 doby, po czym ciecz klarowną zlano znad kryształów tiosiarczanu i zanieczyszczeń i zatężono w temperaturze 100 -110°C do zapoczątkowania reakcji krystalizacji “na gorąco”. Tak otrzymany produkt końcowy, w ilości 540 g wielosiarczku potasu o średnim wzorze cząsteczkowym K₂S4 5 przeniesiono do kuwety porcelanowej, a po schłodzeniu i pokruszeniu umieszczono w szczelnie zamykanych słoikach szklanych.

176 581

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania stałych wielosiarczków nieorganicznych, w wyniku reakcji siarki elementarnej z rozpuszczonym w wodzie wodorotlenkiem metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych, znamienny tym, że syntezę wielosiarczku prowadzi się w zakresie temperatur 80 110°C, a mieszaninę poreakcyjną wielosiarczku i tiosiarczanu o stosunku molowym 2:1, po uprzednim oddzieleniu zanieczyszczeń i tiosiarczanu, poddaje się zatężaniu w temperaturze 100 - 110°C do zapoczątkowania krystalizacji produktu końcowego.