DE1300914B - Verfahren zur Oxydation von einwertigen Thalliumverbindungen in dreiwertige Thalliumverbindungen - Google Patents
Verfahren zur Oxydation von einwertigen Thalliumverbindungen in dreiwertige ThalliumverbindungenInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum geeignet. Bevorzugte Beispiele derartiger Verbindungen
Oxydieren von einwertigen Thalliumverbindungen in umfassen Kupferbromid, Kupferchlorid, Eisenbromid,
dreiwertige Thalliumverbindungen in wäßrigem saurem Eisenchlorid, Kupferoxyd, Eisenoxyd, basisches Kup-Medium.
fercarbonat, Kupfersulfat und Eisensulfat, Im allge-
Dreiwertige Thalliumverbindungen (nachstehend mit 5 meinen sind als derartige Metallverbindungen alle
der Abkürzung Tl III bezeichnet) sind hinsichtlich Salze dieser Metalle mit anorganischen und organischen
ihrer Brauchbarkeit als Oxydationsmittel, beispiels- Säuren brauchbar. Unter anderem können sie zweckweise
bei der Oxydation von Olefin unter Bildung eines mäßig in Form ihrer Chloride und/oder Bromide
Glykols, bekannt. verwendet werden. Diese Metallverbindungen können
Im Verlauf einer derartigen Oxydationsreaktion io die Metalle im niedrigen oder im hohen 'Wertigkeitswerden dreiwertige Thalliumverbindungen zu ein- zustand beim Zugabezeitpunkt enthalten,
wertigen Thalliumverbindungen (nachstehend mit Als wäßriges Medium wird bei dem Verfahren Tl I bezeichnet) reduziert. Beispielsweise wird bei der gemäß der Erfindung Wasser insbesondere bevorzugt vorstehend genannten Oxydation von Olefin 1 Mol verwendet; es kann jedoch irgendein wäßriges Medium, TIlII zu TlI je Mol gebildetem Glykol reduziert. 15 wie Methanol, Äthanol, verschiedene Glykole und
wertigen Thalliumverbindungen (nachstehend mit Als wäßriges Medium wird bei dem Verfahren Tl I bezeichnet) reduziert. Beispielsweise wird bei der gemäß der Erfindung Wasser insbesondere bevorzugt vorstehend genannten Oxydation von Olefin 1 Mol verwendet; es kann jedoch irgendein wäßriges Medium, TIlII zu TlI je Mol gebildetem Glykol reduziert. 15 wie Methanol, Äthanol, verschiedene Glykole und
Das so gebildete TlI ist verhältnismäßig schwer wäßrige Lösungen von wasserlöslichen organischen
zu oxydieren, und bisher waren nur verhältnismäßig Verbindungen, z. B. Aceton, verwendet werden,
kostspielige Verfahren, z. B. die Oxydation mit mole- Gemäß der Erfindung werden diese wäßrigen Medien
kostspielige Verfahren, z. B. die Oxydation mit mole- Gemäß der Erfindung werden diese wäßrigen Medien
kularem Chlorgas, mit HNO3 oder mit Königswasser im sauren Zustand bei einem pH-Wert von vorzugs-
oder durch elektrochemische Methoden, für die 20 weise höchstens 6, insbesondere von nicht mehr als 4,
Umwandlung von Tl I in Tl III bekannt und aus verwendet.
diesem Grund wurde kaum irgendein Versuch für die Das einfachste Mittel, um die Anwesenheit von
Umwandlung in technischem Maßstab unternommen. Chlor- und/oder Bromionen in diesen sauren wäßrigen
Außerdem besitzt unter den vorstehend angegebenen Medien herbeizuführen, besteht in der Zugabe von
Verfahren die Arbeitsweise unter Anwendung von 25 Salzsäure und/oder Bromwasserstoffsäure zu dem
molekularem Chlorgas den Nachteil, daß der Ver- Medium. Jedoch kann bei dem Verfahren gemäß der
brauch an Chlorgas, das als Salzsäure gewonnen wird, Erfindung irgendein Mittel angewendet werden, sofern
groß ist. Die Arbeitsweise, bei welcher Königswasser die Anwesenheit von Chlor- und/oder Bromionen in
verwendet wird, ist auf Grund der Korrosionswirkung dem sauren wäßrigen Medium dabei erreicht wird,
auf die Einrichtung, von betrieblichen Schwierigkeiten 30 Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung besitzen die
und erhöhten Kosten nachteilig. Auch die elektro- Bromionen eine größere Reaktivität als die Chlorionen,
chemische Arbeitsweise kann auf Grund von Ein- Außerdem ist es bei dem Verfahren gemäß der
richtungsproblemen schwerlich in vorteilhafter Weise Erfindung vorteilhaft, dem sauren wäßrigen Medium
ausgeführt werden. als Chlor- und/oder Bromionen zuführende Materialien
Es ist ferner bekannt, TlCl durch Behandlung mit 35 Chloride oder Bromide von Alkalimetallen oder Erd-KMnO4,
PbO2 oder BaO2 zu TlCl3 zu oxydieren, und alkalimetallen oder Chloride oder Bromide dieser
es ist schließlich bekannt, TlCl3-Lösungen durch Metalle mit einer geeigneten Säure zuzusetzen. Die
Erhitzen in wäßriger Lösung von Tl2O oder Tl2CO3 Zugabe solcher Chloride oder Bromide von Alkalizusammen
mit NaClO, Filtrieren des ausgefällten metallen oder Erdalkalimetallen zusätzlich zu SaIz-Tl(III)-oxyds
und Auflösen des Niederschlages nach 40 säure und/oder Bromwasserstoffsäure zu dem Medium
gründlichem Waschen mit verdünnter HCl-Lösung wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung für das
herzustellen. Diese Arbeitsweisen besitzen ebenfalls glattere Fortschreiten der Oxydationsreaktion von
den Nachteil, daß durch die Oxydationsreaktion das einwertigen Thalliumverbindungen bevorzugt.
Oxydationsmittel verbraucht wird und die Reaktion Die gemäß der Erfindung zu oxydierenden ein-
Oxydationsmittel verbraucht wird und die Reaktion Die gemäß der Erfindung zu oxydierenden ein-
nach dessen Verbrauch zum Stillstand kommt. 45 wertigen Thalliumverbindungen können irgendwelche
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines sein, sofern wenigstens ein Teil davon in dem gemäß
neuen Verfahrens zur Oxydation von einwertigen der Erfindung verwendeten sauren wäßrigen Medium
Thalliumverbindungen in dreiwertige Thalliumver- löslich ist. Beispielsweise kann irgendein Thalliumsalz
bindungen, das in technisch vorteilhafter Weise unter von anorganischen Säuren, beispielsweise Chlorid, Bro-Vermeidung
der vorstehend geschilderten Nachteile 50 mid, Sulfat, Nitrat, Oxyd oder Hydroxyd, oder von orgadurchgeführt
werden kann. nischen Säuren, z. B. Acetat, zur Anwendung gelangen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch Daher können die vorstehend angegebenen eingekennzeichnet,
daß man die einwertige Thallium- wertigen Thalliumverbindungen in dem sauren wäßverbindung
in dem saurem wäßrigen Medium mit rigen Medium, welches gemäß der Erfindung verwen-Sauerstoff
in Gegenwart von Chlor- und/oder Brom- 55 det wird, löslich oder kaum löslich sein. In Abhängigionen
und eines mit Sauerstoff oxydierbaren Ions eines keit von der Löslichkeit der verwendeten, besonderen
Redoxmetalls behandelt und umsetzt. einwertigen Thalliumverbindung verläuft die Reaktion
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können unter Bedingungen, welche zwischen einem Zustand
als Metalle, welche mit Sauerstoff oxydierbare Ionen einer wäßrigen Lösung bis zu einer Suspension
von Redoxmetallen liefern, einfache Substanzen oder 60 variieren. In jedem Fall wird mit fortschreitender
Verbindungen von solchen Metallen, wie Kupfer, Reaktion die Tl I-Verbindung in die entsprechende
Quecksilber, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt oder wasserlösliche Tl HI-Verbindung, die in dem sauren
Nickel zur Anwendung gelangen. Verbindungen dieser wäßrigen Medium gelöst ist, übergeführt.
Metalle in irgendeiner Form, die die Metallionen in Gemäß der Erfindung wird ein Sauerstoff enthalten-
Metalle in irgendeiner Form, die die Metallionen in Gemäß der Erfindung wird ein Sauerstoff enthalten-
einem sauren, wäßrigen, Chlor- und/oder Bromionen 65 des Gas, vorzugsweise Luft, für die Oxydationsenthaltenden
Medium, d. h. unter den bei dem reaktion verwendet, und die Reaktion verläuft aus-Verfahren
gemäß der Erfindung zur Anwendung reichend glatt,
gelangenden Bedingungen, freisetzen können, sind Die Reaktionsgeschwindigkeit ist um so größer, je
gelangenden Bedingungen, freisetzen können, sind Die Reaktionsgeschwindigkeit ist um so größer, je
höher die Reaktionstemperatur ist. Es ist jedoch nicht nötig, eine übermäßig hohe Temperatur anzuwenden.
Normalerweise schreitet die Reaktion bei atmosphärischem Druck oder bei erhöhten Drücken fort,
wobei die Reaktionstemperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt der Reaktionsflüssigkeit (etwa 100° C oder mehr) oder darüber
liegen kann. Das Reaktionssystem wird normalerweise heterogen, z. B. Gas—Flüssigkeit oder im allgemeinen
insbesondere Gas—Flüssigkeit—Feststoff, und somit
ist es zweckmäßig und vorteilhaft, die Reaktion beispielsweise durch mechanisches Rühren, Luftrühren,
Schütteln oder durch Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln zu fördern und damit die
Überführung und Mischung der Reaktionsteilnehmer in zufriedenstellender Weise zu erreichen.
Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann überschüssige Schwefelsäure,
Essigsäure oder ein organisches Lösungsmittel od. dgl. dem Reaktionssystem zur Steigerung der
Löslichkeit von TlI oder zur Durchführung der Reaktion in einem dichteren oder geschlosseneren
Zustand, als in einem Gas-Flüssigkeits-System auszuführen, zugegeben werden.
Obgleich die Anwesenheit von noch weiteren Säuren, Salzen od. dgl. in dem Reaktionssystem nicht
stört, soll jedoch die Zugabe eines Salzes oder einer Base, wodurch eine Neutralisation von Bromwasserstoff
oder Chlorwasserstoff oder eine Beeinträchtigung oder Unterdrückung der Wirkung des Bromwasser-Stoffs
oder Chlorwasserstoffs (z. B. Natriumacetat) erhalten wird, oder der Zusatz von Substanzen, wie
Kaliumjodid oder Natriumjodid, die eine Reduktionswirkung auf Tl III zu Tl I ausüben, vermieden werden.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können somit mühelos einwertige Thalliumverbindungen in
dreiwertige Thalliumverbindungen umgewandelt werden und das bei diesem Verfahren erhaltene saure,
wäßrige, die dreiwertige Thalliumverbindung enthaltende Medium kann in dem Zustand, wie er erhalten
wird, oder nach einer bestimmten geeigneten Behandlung, z. B. nach Neutralisation, als Oxydationskatalysator für Olefine od. dgl. in der Lösungsform
zur Anwendung gelangen.
Die dreiwertige Thalliumverbindung kann auch aus dem sie enthaltenden wäßrigen Medium, welches bei
dem Verfahren gemäß der Erfindung erhalten wird, beispielsweise durch Neutralisation, Ausfällung und
Verdampfung des Lösungsmittels, abgetrennt werden. Auch durch die Verwendung eines Anionenaustauschharzes
kann die Verbindung mühelos in Form von Tl Cl4- oder Tl Br4- erhalten werden.
Da gemäß der Erfindung Tl III mühelos aus Tl I im wesentlichen lediglich durch Verbrauch von Luft
erhalten werden kann, ist das Verfahren gemäß der Erfindung zur Umwandlung von einwertigen Thalliumverbindungen
in dreiwertige Thalliumverbindungen besonders vorteilhaft gegenüber den gebräuchlichen
Arbeitsweisen unter Verwendung von z. B. Chlorgas oder Königswasser.
Gemäß der Erfindung wirken die für die Zuführung
von Ionen von Redoxmetallen, welche mit Sauerstoff oxydiert werden können, verwendeten Metalle oder
Metallverbindungen, wie Kupfer und Eisen, bei der Umwandlung von einwertigen Thalliumverbindungen
in dreiwertige Thalliumverbindungen als Elektronenacceptoren, welche vermutlich wiederum konstant in
die Metalle oder Metallverbindungen höherer Wertigkeit durch die Aktivität von hauptsächlich Sauerstoff
unter den bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendeten Bedingungen zurückgewandelt werden.
So werden in jedem Fall einwertige Thalliumverbindungen in dreiwertige Thalliumverbindungen ohne
wesentlichen Verbrauch von solchen Metallen oder Metallverbindungen gemäß der Erfindung übergeführt.
Dadurch wird z. B. die Umwandlung von Tl I, das in einer Nebenreaktion in beträchtlich großer Menge
bei der Herstellung von Glykol durch Olefinoxydation gebildet wird, in die entsprechende Tl III-Verbindung
und damit ein Kreislauf und die erneute Verwendung desselben für die Oxydationsreaktion von Olefin in
vorteilhafter Weise ermöglicht. Außerdem kann gemäß der Erfindung die als Nebenprodukt erzeugte Flüssigkeit,
welche die für die Oxydationsreaktion von Olefin verwendete Thalliumverbindung enthält, als solche
oder nach einer geeigneten Behandlung als Ausgangsmaterial bei dem Verfahren gemäß der Erfindung,
d. h. als Quelle für einwertige Thalliumverbindungen, verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand von den nachstehenden Beispielen näher erläutert.
In 250 ml einer wäßrigen Lösung von Salzsäure mit einer Konzentration von 12 Mol/l wurden 1,2 g
Kupfer(II)-chlorid (CuCl2 · 2 H2O) gelöst, und in der
Lösung wurden dann 4,0 g Thalliumchlorid (TlCl) suspendiert (Suspensionskonzentration 0,067 Mol/l).
Dann wurde das System in einen mit einem Lufteinlaß und einem Rührer ausgestatteten Reaktor eingebracht,
in welchen Luft eingeblasen wurde, während das System kräftig gerührt wurde. Wie in der nachstehenden
Tabelle I angegeben ist, wurde die Reaktion bei verschiedenen Temperaturen ausgeführt. Das zur
Anwendung gelangende molare Verhältnis von CuC12/T1C1 betrug 0,45.
Ein Anteil der Reaktionsflüssigkeit (überstehender Teil) wurde bisweilen jeweils in einer geringen Menge
aus dem Reaktor entnommen, wovon die Konzentration von Thalliumverbindung (Tl III) jedesmal
durch potentiometrische Titration bestimmt wurde.
Reaktionstemperatur | Reaktionszeit | Menge an gebildetem TlCl3 |
(°C) | (Stunden) | (Mol/l) |
10 ±2 | 0,5 | |
1,0 | —. | |
2,0 | — | |
3,0 | 0,009 | |
5,0 | 0,010 | |
40 ±2 | 0,5 | 0,016 |
1,0 | 0,020 | |
2,0 | 0,025 | |
3,0 | 0,030 | |
5,0 | 0,036 | |
70 ±5 | 0,5 | 0,025 |
1,0 | 0,039 | |
2,0 | 0,064 | |
3,0 | 0,089*) | |
5,0 | — |
*) Die Tl III-Konzentration war höher als die Tl !-Konzentration,
da auf Grund der wiederholten Probeentnahme für die Analyse die Suspensionskonzentration erhöht war.
Die Ergebnisse sind in der vorstehenden Tabelle I aufgeführt. (Wenn nichts anderes angegeben ist, wurde
bei allen nachfolgenden Beispielen die Thalliumkonzentration stets durch das gleiche Titrationsverfahren
bestimmt.)
Feinteiliges Thalliumchlorid (TlCl) wurde in Salzsäure von verschiedenen Konzentrationen bei einer
Konzentration von 0,0125 Mol/l suspendiert. In jeder der erhaltenen Suspensionen wurden 70 Mol Kupf er(II)-chlorid
(CuCl2) je Mol Thallium(I)-chlorid (TlCl)
gelöst. Jedes Reaktionssystem wurde in einem ähnlichen Reaktor wie im Beispiel 1 verwendet, bei 70° C
gehalten, und Luft wurde eingeblasen, bis das Thallium(I)-chlorid (TlCl) vollständig in ThalIium(III)-chlorid
übergeführt und aufgelöst war. Die hierfür erforderliche Zeit ist für jeden Fall in der nachstehenden
Tabelle II angegeben.
Erforderliche Zeit für das Verschwinden von Thallium(I)-chlorid
Tabelle III | III-Konzentration (Mol/l) |
|
Reaktionszeit (Stunden) |
0 0,069 0,120 0,173 |
|
0 1 2 4 |
||
Tl | ||
1 | Ve 2 |
rsuch Ni | 4 | 5 | |
Konzentration der Salzsäure (normal) |
0 | 1,2 | 3,0 | 4,8 | 7,0 |
Erforderliche Zeit für das Ver schwinden von Tl 1 (Minuten) |
OO | über 30 |
über 20 |
18 | 16 |
ίο Bei Verwendung von Sauerstoff an Stelle von Luft
war die Reaktionsgeschwindigkeit oder das Reaktionsausmaß etwa verdoppelt.
25,6 g Kupferchlorid (CuCl2-2 H2O) wurden getrennt
in einer wäßrigen Lösung einer Mischung von Bromwasserstoff und Chlorwasserstoff gelöst. In dieser
Lösung wurden 12,0 g Thalliumchlorid (TlCl) mit einer Konzentration von 0,20 Mol/l suspendiert.
Die Ionenkonzentrationen in der vorstehenden Lösung waren die folgenden:
H+ = 2,172; Cu++ == 0,599;
Br- = 1,001; Cl- = 2,398 (jeweils angegeben in Mol/l).
Diese Suspension wurde umgesetzt, während Luft eingeblasen wurde, entsprechend der vorstehend
angegebenen Arbeitsweise. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.
In 250 ml einer verdünnten wäßrigen Lösung von Bromwasserstoff mit einem pH-Wert von 4,0 wurden
50 g Kupfer(II)-bromid gelöst, und hierin wurden 14,2 g Thallium(I)-bromid suspendiert. Das Reaktionssystem
wurde in entsprechender Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, bis zum Siedepunkt erhitzt.
Das während der Reaktion verdampfte Wasser wurde mittels eines Rückflußkühlers als Rückfluß zurückgeführt.
Der pH-Wert der Reaktionsfiüssigkeit wurde fortlaufend mit einem Glaselektrode-pH-Messer für
Hochtemperaturanwendung, welcher in den Reaktor eingesetzt war, bestimmt, um den pH-Wert des Reaktionssystems
stets bei 4,0 beizubehalten, wobei gelegentlich Bromwasserstoff dem System zugegeben wurde.
Nach 40 Stunden Reaktionsdauer betrug die Konzentration der gebildeten Thalliumverbindung (Tl III)
0,030 Mol/l.
B eispiel 4
16,6 g basisches Kupfercarbonat (CuCO3-Cu(OH)2"
H2O) wurden in 250 ml einer wäßrigen Bromwasserstofflösung
gelöst, und in die Lösung wurden 14,2 g Thallium(I)-bromid (TlBr) suspendiert (Konzentration
von HBr = 2,572 Mol/l; Konzentration vonThalliumbromid
= 0,20 Mol/l). Das System wurde auf 7O0C in einem mit einem Rührer und einem Lufteinlaß
versehenen Reaktor unter kräftigem Rühren erhitzt, wobei Luft eingeblasen wurde. Ein geringer Anteil des
Systems wurde in regelmäßigen Zeitabständen während des Fortschreitens der Reaktion entnommen, und von
diesen Proben wurde die Thallium(III)-bromid-(TlBr3-)Konzentration
bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III aufgeführt.
Tabelle IV | |
Reaktionszeit (Stunden) |
|
35 0 1 2 4 |
|
Tl III-Konzentration (Mol/l) |
|
0 0,055 0,093 0,133 |
Bei Verwendung von Thalliumsulfat (Tl2SO4) an
Stelle von Thalliumchlorid (TlCl) wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erhalten.
4S Feinteiliges Thalliumchlorid (TlCl) wurde in einer
wäßrigen 6n-Salzsäurelösung bei einer Konzentration von 0,01 Mol/l suspendiert, in welcher jeweils verschiedene
Mengen von Kupferchlorid (CuCl2), Eisenchlorid (FeCl3) oder Kobaltchlorid (CoCl3) gelöst
waren. Jedes System wurde bei 700C in einem ähnlichen
Reaktor, wie er im Beispiel 1 verwendet wurde, gehalten, wobei Luft eingeblasen wurde. Die erforderliche
Zeit bis zur vollständigen Umwandlung des Thalliumchlorids in die dreiwertige Verbindung, wobei
es sich auflöste, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle V zusammengestellt.
Erforderliche Zeit für das Verschwinden von Thallium I
bei Verwendung von Kupfer(II)-chlorid
Molares Verhältnis von
CuC12/T1C1
Erforderliche Zeit für das
Verschwinden von Tl I
(Minuten)
Verschwinden von Tl I
(Minuten)
Versuch-Nr. 2 I 3
13
10
11
Erforderliche Zeit für das Verschwinden von Thallium I
bei Verwendung von Ferrichlorid
1 | 2 | Versuch-Nr. | 4 | 5 | 6 | |
3 | ||||||
Molares Ver | ||||||
hältnis von | 1 | 2 | 20 | 40 | 100 | |
FeCls/TlCl | 10 | |||||
Erforderliche | ||||||
Zeit für das | ||||||
Verschwin | ||||||
den von Tl I | 34 | 33 | 21 | 18 | 16 | |
(Minuten) .. | 25 | |||||
Erforderliche Zeit für das Verschwinden von Tl I bei Verwendung von Kobalt(III)-chlorid
Versuch-Nr.
1 ! 2
1 ! 2
Molares Verhältnis von
C0CI3/TICI 1 20
C0CI3/TICI 1 20
Erforderliche Zeit für das Verschwinden von Tl I (Minuten) über 40 über 38
In 250 ml von etwa 2,0 bis 2,2 Mol/l enthaltende wäßrige Lösung von Chlorwasserstoff wurden 25,6 g
Kupfer(II)-chlorid (CuCl2 ■ 2 H8O) und veränderliche
Mengen eines Salzes in jedem Versuch, wie in der nachstehenden Tabelle VI angegeben, gelöst. In jeder
dieser Lösungen wurden 6,0 g Thalliumchlorid (TlCl) suspendiert. Jedes System wurde in einen mit einem
Lufteinlaß und einem Rührer versehenen Reaktor eingebracht und auf 700C unter kräftigem Rühren
erhitzt, wobei Luft eingeblasen wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VI
zusammengestellt.
\Taf | Art | Salz | Konzentration von Tl III | 4 Stunden | 8 Stunden |
ver- | von Salz | konzen | 0,018 | 0,030 | |
SUCJl Nr. |
tration | (Mol/l) | 0,031 | 0,051 | |
(Mol/l) | 0,043 | 0,069 | |||
1 | NaCl | 0 | Reaktionszeit | 0,062 | 0,101 |
2 | NaCl | 0,50 | 2 Stunden | 0,048 | 0,076 |
3 | NaCl | 1,00 | 0,010 | 0,052 | 0,074 |
4 | KCl | 2,00 | 0,018 | 0,050 | 0,073 |
5 | LiCl | 0,08 | 0,026 | 0,105 | — |
6 | CaCl2 | 1,00 | 0,037 | 0,090 | 0,137 |
7 | NaBr | 0,58 | 0,027 | 0 | 0 |
8 | NaCl*) | 1,00 | 0,032 | ||
9 | NaCl**) | 1,00 | 0,031 | ||
10 | 1,00 | 0,067 | |||
0,060 | |||||
0 |
Anmerkung:
*) An Stelle von Luft wurde Sauerstoff verwendet.
**) An Stelle von Luft wurde Stickstoff verwendet.
**) An Stelle von Luft wurde Stickstoff verwendet.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Oxydationsreaktion gemäß der Erfindung ausführbar ist, sofern Salzsäure
vorhanden ist und zwar für irgendeine Thallium I-Verbindung mit irgendeinem Anion von Metallverbindungen,
welche mehrfache Oxydations-Reduktionsstufen unter den Bedingungen der Oxydationsreaktion zeigen.
Verschiedene einwertige Thalliumverbindungen und Kupferverbindungen oder Eisenverbindungen, wie in
der nachstehenden Tabelle VII angegeben, wurden einer 6n-wäßrigen Lösung von Salzsäure zugegeben
und auf 7O0C1 Stunde erhitzt, wobei Luft eingeblasen
wurde. Die sich ergebende Tl III-Verbindung, welche in jedem System gebildet wurde, wurde jodometrisch
bestimmt. Es wurden die in der nachstehenden Tabelle VII angegebenen Ergebnisse erhalten.
Tabelle VII | 0,025 | Konzentration von Cu(II)- oder |
0,075 | Ausbeute an Tl III (bezogen |
|
Ver- | Konzentration | 0,025 | Fe(III)-Verbindung | 0,050 | auf Ή I) |
„ such Nr |
von Ή I | 0,025 | 0,100 | (Mol | |
0,010 | (Mol/l) | 0,100 | prozent) | ||
(Mol/l) | 0,025 | CuCl2 | 0,100 | 96 | |
1 | TlCl | 0,010 | CuCl2 | 0,075 | 93 |
*> 2 | Tl2SO4 .... | 0,025 | CuSO4 | 0,075 | 97 |
3 | Tl2SO4 .... | 0,025 | Fe2O3 | 0,100 | 81 |
4 | Tl2SO4 .... | 0,010 | Cu(OAc)2.. | 0,050 | 92 |
5 | TlOAc .... | CuSO4 | 90 | ||
6 | TlOAc .... | CuCl2 | 90 | ||
as 7 | TlOH | FeCl3 | 86 | ||
5 8 | TlOH | CuSO4 | 95 | ||
9 | TlOH | ||||
In 250 ml einer 4n-wäßrigen Lösung von Schwefelsäure wurden 25,0 g Kupfersulfat (CuSO4 · 5 H2O)
und 1,2 g Natriumbromit gelöst, und zu dieser Lösung wurden außerdem 6,2 g Thallium(I)-sulfat zugegeben.
Das System wurde dann auf 100° C während 40 Stunden in entsprechender Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben,
erhitzt.
Die Konzentration an gebildeter Thallium III-Verbindung
betrug 0,012 Mol/l.
Kontrolle
Zum Vergleich wurde Thalliumchlorid (TlCl) mit Luft in Berührung gebracht und während 4 Stunden
in gleicher Weise, wie in der letzten Hälfte von Beispiel 4 beschrieben, umgesetzt, wobei jeweils die in
der nachstehenden Tabelle VIII angegebene Säure an Stelle des Flüssigkeitsgemisches von HBr und
HCl verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VIII zusammengestellt.
50 Tabelle | 55 | VIII | Thallium III- | |
Fluorwasserstoff (HF) ... | Säure | Konzen- tration |
||
Art von Säure | Chlorwasserstoff (HCl) ... | konzentration | (Mol/l) | |
Jodwasserstoff (HJ) | (Mol/l) | |||
60 Schwefelsäure (H2SO4) ... | 0 | |||
Essigsäure (CH3COOH) .. | 0 | 0 | ||
Bromwasserstoff (HBr) ... | 2,40 | 0,025x) | ||
Natriumacetat | 2,17 | 0,0O1) | ||
(CH3COONa) | 2,32 | 0,- | ||
65 Bromwasserstoff (HBr) ... | 1,08 | 0 | ||
4,27 | 0,017 | |||
2,07 | ||||
4,86 | 0a) | |||
2,48 | ||||
Anmerkung:
*) Wert erhalten durch Jodometrie.
2) An Stelle von Luft wurde Stickstoffgas verwendet.
2) An Stelle von Luft wurde Stickstoffgas verwendet.
909533/250
Claims (6)
1. Verfahren zur Oxydation von einwertigen
Thalliumverbindungen in dreiwertige Thalliumverbindungen in wäßrigem saurem Medium,
dadurch gekennzeichnet, daß man
die einwertige Thalliumverbindung in dem sauren wäßrigen Medium mit Sauerstoff in Gegenwart
von Chlor- und/oder Bromionen und eines mit Sauerstoff oxydierbaren Ions eines Redoxmetalls
behandelt und umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,,
daß die Umsetzung bei einem pH-Wert von höchstens 6 ausgeführt wird.
3., Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als oxydierbare Ionen
von Redoxmetallen Salze von Kupfer und/oder . Eisen mit anorganischen Säuren, organischen
Säuren oder ein Kupfer- und/oder Eisenoxyd oder -hydroxyd einsetzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, . dadurch gekennzeichnet, daß man als Chlorionen
enthaltendes saures, wäßriges Medium eine wäßrige Lösung von Chlorwasserstoff verwendet. ;
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ' dadurch gekennzeichnet, daß man als Bromionen
enthaltendes saures, wäßriges Medium eine wäßrige Lösung von Bromwasserstoff verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man dem' sauren,
wäßrigen Medium ein Chlorid oder Bromid eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls zusetzt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2744164 | 1964-05-01 | ||
JP263965 | 1965-01-19 | ||
JP263865 | 1965-01-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1300914B true DE1300914B (de) | 1969-08-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE1300914B (de) |
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