DE883744C

DE883744C - Verfahren zur Herstellung von modifizierten und stabilen Aluminiumhydroxyden

Info

Publication number: DE883744C
Application number: DEST1450D
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Chem Dr-I Wiedmann
Original assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Current assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Priority date: 1942-05-28
Filing date: 1942-05-28
Publication date: 1953-07-20

Description

Verfahren zur Herstellung von modifizierten und stabilen Aluminiumhydroxyden Es ist bekannt, daß bei der Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten Aluminiumhy droxyd entsteht. .Dieses Aluminiumhydroxyd wurde schon in verschiedener Weise verwendet, um hieraus durch Temperaturbehandlung Aluminiumoxyde eines hohen Reinheitsgrades, z. B. für katalytische Zwecke, herzustellen. Über die Konstitution und -die Eigenschaften, wie Löslichkeit in Säuren und Basen, Adsorptionsvermßgen usw., ;der aus Alum-iniumalkoholaten entstehenden Aluminiumhydroxyae isst in der bestehenden Literatur nichts bekannt.
Dagegen sind eingehende Untersuchungen,durchgeführt worden über die Fällungsprodukte und Hydrolysenprodukte Ader Aluminiumsalze mit Ammoniak sowie anderen alkalisch reagieren.d'en Stoffen. Insbesondere haben sich R. W i 1 1 s t ä t t e r und H. K r a u t mit deer Zusammensetzung, Löslichkeit und Sorptionsfähigkeit von nach verschiedenen Bedingungen aus Aluminiumsalzen gefällten Aluminiumhydroxyden beschäftigt. Sie fanden, d:aß beispielsweise :die beson:di:rs leicht lösliche Modifikation des Aluminiumhydroxyds, das Aluminiumhydroxyd Ca, dadurch erhalten werden kann, daß man unter gewissen Bedingungen Aluminiumsulfat und Aluminiumalaun mit einer zo°/oigen Ammoniaklösung fällt, um hierauf in mehreren Arbeitsgängen mit ammoniakali.schem Wasser zu waschen.
Nach Angaben der Verfasser dauert die; Darstellung dieses Ca-Alumini:u:mhydroxydes bei raschestem Arbeiten 2l/2 Stunden. DieUmwaadl:ung dieser Verbindung in die in verdünnten Säuren und Laugen schwerer lösliche ß-Modifikation tritt bereits einige Stunden nach der Ausfällung ein. Dieses Verfahren zur Herstellung von C a-Aluminiumhydroxyd zeigt neben einer langen zeitlichen Beanspruchung den Nachteil, keine ionenfreie Produkte zu liefern. Da die Haltbarkeit dieser äußerst reiaktion-sfähigen Aluminiumverbindung auf wenige Stunden begrenzt ist, fällt natürlich dien Herstellungsdauer von 2@/2 Stunden stark ins Gewicht.
Neben rdem beschriebenen Alumi@niumorthohydroxyd Ca wurden von obergenannten Forschern hauptsächlich noch folgende Modifikationen des Aluminiumhydroxyds gefunden und festgelegt: Das Aluminiumhydroxyd Cy, das Di,aluiminiumhydroxyd, die Polyaluminiumhydroxyde sowie - das Me@ta-,alumini:umhydroxyd (Bö mit).
Die Herstellungsweise der einzelnen Moidifikationen ist in den meisten Fällen mit einem hohen Aufwand an Material und Zeit verbunden. Außerdem konnte das vom chemischen Standpunkt aus wegen seiner hohen Reaktionsfähigkeit besonders wichtige Orthohydroxyd Ca nicht in stabilisiertem Zustande erhalten werden.

Es wurde nun gefunden, rdaß aus Alumi@niumalkdholaten durch Umsetzung mitdefinierten Wasisermenägen entweder das Orthohydroxyd Ca oder das Diraluminiumhydroxyd erhalten wenden kann. Aus diesen beiden Moidifikati@onen können durch einfache physikalische Maßnahmen, wie Temperatur- undDruckbehandlung, demgemäß ohne Zusatz ionenhaltiger Agenzien, die übrigen Aluminium@hydroxydmo,difikationen, wie das Pbly- und Metaaluminiumhydroxyd, nach an sich bekannten Methoden hergestellt wenden. Es zeigte sich, daß zur Herstellung des Ortho#aluminiumhydroxyds Ca die Aluminiumalkoholate mit einer großen Wassermenge zersetzt werden müssen, idie mindestens 12 Mol beträgt. Diese Wassermenge kann auch wesentlich größer sein, ohne @daß ein schädlicher Einfuß eintritt. Zum Beispiel sind Wassermengen von 2(o bis 4ioi Mol mit Vorteil anwendbar. Zur Herstellung dies Dialuminiumhydroxyds ist es hingegen erforderlich, daß bei Ader Zersetzung ,derAlumi,ni,umalkoholate mit Wasser nicht mehr als io Mol Wasser zuz Anwendung kommen. Hierbei zeigte es sich, daßauch wesentlich kleinere Wassermengen bis herab zur theoretischen Wassermenge ohne Nachteil angewandt wenden können. Um eine restlose Umsetzung zu erzielen, wird man entsprechend der Dreiwertigkeit des Aluminiumhydroxyds selbstverständlich nicht weniger als etwa 3 Mol Wasser anwenden.

Molverhältnis Al-Alkoholat des

Alkoholat: Wasser

sek. -Propanol I Pentanol-z , Pentanol-3

z : q. Dialuminiumhydroxyd Dialuminiumhydroxyd Dialuminiumhydroxyd

z ; 8 Dialiiminiumhydroxyd Dialuminiumhydroxyd Dialuminiumhydroxyd

i :12 Ca Ca Ca

r : 16 Ca Ca Ca

1 :24 Ca - Ca Ca

Die Erfindung sei an Hand-,der nachfolgenden Beispiele näher erläutert: Beispiel i Orthoalumniumhydroxyd Ca entsteht leim Eintragen von i Mol Alumini,um-s-ek.-Butylat in mehr als 12 Mol, vorteilhaft 2o bis 4o Mol Wasser, die stark gerührt werden. Das Fällungsprodukt wird anschließend zentrifugiert und mit einem wasserentziehenden Mittel, beispielsweise Aoeton oder iMpthyl-Äthylketon, gewaschein unid bei 2o° im Vakuum getrocknet. Das so erhaltene pulznerförmige Orthohydroxyd Ca ist selbst nach 3 Wochen in n/2o H Cl noch klar löslich. Demgemäß wurde nach ,dieser Methode ein stabilisiertes Ca-Alumi@niumhydroxyd erhalten.

Beispiele Di@aluminiitimhydroxyd wird in guter Ausbeute bei der Zersetzung von Aluminium-sek.-Butylat mit 8 bis i-a Mol Wasser erhalten. Das Fällungsprodukt wird anschließend i bis 2 Stunden mit Wasserdampf behrandelt; wobei der bei,der Zersetzung des Alkoholatsentstehende @s-ek.-Butylalkohol restlos aus ,der Suspension albdestilliert. Das Diialurniniumhydroxyd setzt sich beim Steherlassen über einige Stuniden vom Wasser in einer äuß:exst dichten Form zu einer Paste mit einem A12 03-Gehalt von etwa i5o/o ab. Diese kann auch nach dem Abheben des Wassers unmittelbar. für kosmetische oder medizinische Zwecke Verwendung finden. Die Paste zeigt die hervorstechende Eigenschaft, daß bei ihrer Verdünnung mit Wasser unter Rühren selbst über Wochen kein Absetzen mehr stattfindet. Demgemäß ist sie zu.rHerstellungeinerbeständigenAl.uminiumhydroxydsuspens.ion außerordentlich geeignet.
Beispiel 3 Der gleichen Zersetzungsreaktionen wenden weitere Aluminiumal.koholate, wie das Aluminiumsek.-Propyl;at, sowie die Aluminiumalkoholate des Pentano1-2 C H2 . C H O H - C3 H7 und Pentanol-3 C2 H. « C H 0'H . C2 H5 unterworfen. Auch hier zeigt es sich, daß bei Anwendung von mindestens 12M01 Wasser, beispielsweise bei der Zersetzung mit i2, 16 oder 24Mol Wasser, das Orthoaluminiumhyd,'roxyd Ca erhalten wird, während bei Anwen-@dun.g einer kleineren, iO Mol nicht übersteigenden Wassermenge, z. B. bei Anwendung von .4 oder 8 Mol Wasser, das Dialu.miniumbydroxyd entsteht, wie aus der nachfolgenden Tabelle hervorgeht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von modifizier- ten Aluminiumliydroxyden in reinstem ionen- freiem Zustande durch Hydrolvse von Alu- miniumalkoholaten, dadurcliygelcennzeichnet, daß die Alkoholatedurch Zersetzung mit einer großen -l.enge: Wasser, die mindestens r2 Mol beträgt, in das Orthoaluminiumhydroxyd Cx oder durch Zersetzung mit einer kleinen :Menge Wasser, die höchstens ro Mol beträgt, in das Dialuminiumliydxoxyd übergeführt werden. 2. '\'erfaliren zur Herstellung eines stabilisier- teil :Muininiiumhydroxvds Cx, dadurch gekenn- zeichnet, daß das nach dem Verfahren di:s An-

Spruchs i bei der Zersetzung der Alkoholate erhaltene Al-uminiumliydroxy,dCxeinerTrocknung mit Wasser entziehenden Lösungsmitteln, insbesondere Ketonen, wie Aceton oder M,ethyläthylketon, unterworfen und hierauf vom Lösungsmittel durch leinen Gasstrom und bzw. oder Vakuumanwendung befreit wird. 3. Verfahren zur Herstellung eines Dialuminiumhvdroxvds in besonders feiner Aufteilung, dadurch gek-ennzeich;net, @daß das nach dein Verfahren des Anspruchs i durch Zersetzen voll Aluminiumalkoholaten mit Wasser erhaltene Dialuminiumhydroxyd einige Zeit, z. B. i bis 2 Stunden, mit Wasserdampf behandelt wird.