825493

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соавтскнх Соцналнстмческнх Республик(22) Заявлено 300976 (21) 2408360/23-04 (51)М Л с присоединением заявки Нов(23) Приоритет С 07 С 51/41 С 25 В 3/12 Государственный комитет СССР но делам изобретенийи открытий(5 З) УА( 547 295,07 (088. 8) Дата опубликования описания 3004.81(72) Автор изобретения Н.Н.Асланов 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ ЖИРНЫ(СПОСОБ АСЛАНОВА) О иоКслоц вс са учения менным раств о) мыл жирных ов, покже способ по мыл двойным оводной среде вого, калиево аимодействием окисямиметал Известен та металлических разложением ( римого (натри в частности в ислот с гидроИзобретение относится к органичес- кому синтезу, конкретно к улучшенному способу получения солей жирных кис" лот. Соли жирных кислот с поливалентными металлами (магнием, кальцием, медью, свинцом, алюминием, цинком и др.) применяют в гидрометаллургии в .качестве экстрагентов для извлечения и разделения цветных и редкоземельных металлов. Известны и другие области применения солей или металлических .мыл. Например, алюминиевое мыло используется для получения непромокаемых тканей (брезентов), магнезиальное - как сиккатив при варке олифы, свинцо все - для приготовления медицинских пластырей, мазей и т,д.Известен способ получения металли ческих мыл сплавлением кислот с окислами металлов.Однако способ может привести окислению и разложению жирных ки отледствие высоких температур пр есченных осаждением поливалентных катнов из растворов их солей щелочами.Недостатки этого способа заключаются в том, что он дает продукт, неизбежно загрязненный гндрофильным мылом одновалентного катиона и, крометого, требует расхода щелочи.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому является способ получения солей жирных кислот, заключающийся в том, что жирные кислоты в кристаллическом состоянии выдерживают вводном растворе соли или гидроокисиполивалентного металла при температуре плавления безводных кристалловкислоты, а затем нагревают до кипения и образовавшееся металлическое мыло отфильтровывают, промывают и высушивают 1 1.Недостатками данного способа являются его сравнительная сложность (необходимость термостатирования процесса) и зависимость полноты превращения жирной кислоты в металлическое мыло от многих факторов: поддержания необходимой температуры в узких. пределах, интенсивности перемешиванияи степени измельчения кристаллов жирной кисло 825493ты, что требует специальных условий и тщательности проведения реакции.Цель изобретения - упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения солей жирных кислот на основе нафтеновых или жирных кислот алифати еского ряда кисло ты подвергают солеобразованию в бездиафрагменном электролизере, содержащем анод из поливалентного металла, путем элект политического растворения анода в электролите, представляющим собой раствор соли щелочного или щелочно-земельного металла.Катод выполняют из графита или стали, или меди. Процесс проводят при "5 соотношении анодной и катодной плотности тока 1-9:1 и анодной плотности тока 150-1400 А/м . В качестве электгролита используют водные растворы дешевых и доступных хлоридов, сульФатов 2 О нитратов натрия, калия, кальция и магния, имеющих широкое естественное распространение, Возможно также использование электролита из смеси щелочной и щелочно-земельной соли (морская во- д 5 да). П р и м е р 1. Получение магнезиального (магниевого) .мыла.В бездиафрагменный электролизер емкостью 0,5 л вводится насыщенный электролит из хлорида натрия (плотность раствора 1205 г/дм). С помощью рециркуляционного насоса раствор хлористого натрия постоянно оборачивается: выводятся снизу и вводится в питание электролизера. Анод-пластина применяется из металлического магния, катод - из нержавеющей стали. В электролизер вводится 100 мл промышленных синтетических жирных кислот (СЖК) 40 Фракции С 1 - С Шебекинского химкомбината с м.в. 143 и плотностью 911 г/ lдм(при 30, С), В связи с разницей в плотностях жирная кислота располагается над электролитом,. Сила 1 тока при анодном растворении 3 А (катодая и анодная плотность тока 500 А/м ), напряжение на ванне 1 В, продолжительность омыления 1,5 ч. При наложении тока на катоде выделяется водород, на аноде - кислород (аналогично и в последующих примерах), В соответствии со стехисметрией 1 л СЖК С - С с указанным молекулярным весом и плотностью способен поглотить 77,5 г магния, При этом плотность оргфазы должна возрастать с 911 г/дм до 911+э+77, 5=988, 5 г/дм . Практически через 1,5 ч электрохимического омыления плотност магниевого мыла составляет 985 г/дм (замер ареометром), Выход его 99,6, Расход электроэнергии 45 кВт ч на 1 м СЖК (3 А х 1 В х х 1,5 ч = 4,5 Вт ч на 100 мл СЖК или 45 квт ч на 1 м 3 СЖК), Стоимость электроэнергии на омыление 1 м 9 СЖК 0,02 65 руб. х 45 кВт ч = 0,9 руб. Цвет магнезиального мыла кирпично-красный.П р и м е р 2. Получение медного мыла.Электролит - насыщенный раствор сульфата натрия с плотностью 1335 г/дм, анод - медная пластина, катод - нержавеющая сталь. Сила тока 1,26 А, катодная и анодная плотность тока 178 А/м, напряжение 2 В. Продолжительность электроомыления - от 1 до 3 ч, Остальные условия аналогичны примеру 1. Теоретическая емкость по меди 1 л СЖК фракции С - С 9 с м.в.143 и плотностью 911 г/дмз(йри 30 С) составляет 202,4 г меди. При этом плотность оргфазы в условиях полного3 насыщения должна составлять 1113 г/дм . За 1 ч электрообработки плотность оргфазы возрастает с 911 до 926 г/дм (за это время степень омыления сос тавляет 7,4), а за 3 ч - до 965 г/дм (степень омыления 26,7 Ь). Выход медного мыла зависит от продолжительности анодного растворения. Цвет мыла темносиний. При емкости меди 54 г/л оргфаза полностью сохраняет первоначальные нязкотекучие свойства.П р и м е р 3. Получение медного мыла.В бездиафрагменный электролизер емкостью 0,5 л вводится электролит, представляющий собой раствор щелочно- земельной соли, в частности сульфат магния с плотностью 1179 г/дм при 10 С.С помощью рециркуляционного насоса (с регулируемым дебитом рециркуляции) электролит постоянно оборачивается: выводится снизу и вводится в питание электролизера. Анод-медная пластина, катод - также из меди. Соотношение площадей катода и анода, равно как и соотношение анодной и катодной плотностей тока 9;1.В электролизер вводится 100 мл промышленных СЖК фракции С - С с плотностью 921 г/дм З при 10 С (замер ареометром-денсиметром), В связи с разницей в плотностях жирная кислота располагается над электролитом. Анодная плотность тоа - 1390 А/м , а ка 2 тодная - 154 А/м . Напряжение 7,5 В, Продолжительность электроомыления 3 ч 45 мин. Плотность медного мыла 1003 г/дм . Емкость оргфазы по меди 82 г/л при сохранении жидкотекучих свойств.П р и м е р 4. Получение медного мыла.Условия опыта аналогичны примеру 3 с теми отличиями, что материал катода - графит, соотношение площадей катода и анода 4,5;1, Анодная плотность тока 695 А/ма катодная 154 А/м. Напряжение 7,5 В. Продолжительность омыления 3 ч 45 ми,н. Плотность оргфазы после омыления 974 г/дм Э, емкость по меди 53 г/л .825493 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 2558/81 Тираж 443 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Оргфаза обладает вязкотекучими свойствами.П р и м е р 5. Получение железного мыла.В процессе используют бездиафрагменный электролизер емкостью 500 мл 5 при объеме омыляемой органической фазы 100 мл. В качестве электролита используют насыщенный раствор хлорида натрия, при этом осуществляют рециркуляцию электролита через органический слой в процессе электрообработки, при которой температура сверхтитровая, т.е. выше температуры застывания соответствующей фракции жирных кислот с целью обеспечения жидкотекучести и транспортабельности органической фазы. Продолжительность злектрообработки 1 ч при силе тока 1,26 Л. Анодная плотность тока 178 А/м , соотношение площадей анода и2катода 1:1. 20Омыляемая органическая фаза - высшие изокарбоновые кислоты (ВИК), в частности кубовые остатки производст-. ва с(.-алкил- и ,-(;диалкилмонокарбоновых кислот с числом углеродных ато мов в молекуле более 19.Анод и катод выполнены из железа.о Температура при омылении 25-30 С,Теоретическая емкость по железу ( 9 ) 1 л кубовых остаткоь ВИК с плОт- ЗО ностью 0,9148 г/см(при 20 С) и м.в.337 в условиях полного насыщения равна 50 б г/л.По истечении 1 ч электрообработки емкость кубовых остатков составляет 8,2 г/лП Р и и е р б. Получение кобаль- тового мылаПроцесс, проводят аналогично примеру 5. Омыляемая органическая фаза нафтеновые кислоты со следующей характеристикой:Нафтены,Ъ 97,1Органика,% 98,90Кислотное мг КОН/гчисло2 о246,6345Плотность д+ , г/дм 973,9Цвет 3,5Анод выполнен из кобальта, катод из железа. Температура омыления 24- 26 С. Остальные параметры процесса 5 О аналогичны вышеописанным.Теоретическая емкость по кобальту 1 л нафтеновых кислот со средним м.в, 210 и плотностью 0,9739 г/смв условиях полного насыщения равна, 137 г/л. По истечении 1 ч электрообработки содержание кобальта в органической фазе составляет 12,6 г/л.П р и м е р .7. Получение никелевого мыла.Процесс проводят аналогично приме ру 5, Омыляемая органическая фаза индивидуальная непредельная олеиновая кислота С Н СООН,Анод - никелевый, катод - железный. Температура омыления 27-30 С,Осила тока 1,26 А, анодная плотностьтока 178 А/м , соотношение площадей%анода и катода 1:1.Теоретическая емкость по никелю1 л олеиновой кислоты с м.в. 282 иплотностью 0,92 г/см З в условиях полного насыщения равна около 96 г/л.По истечении 1 ч электрообработкисодержание никеля в оргфазе составляет 11,8 г/л.Предлагаемый способ характеризуется простотой - процесс осуществляют в бездиафрагменном электролизере;дешевизной, обусловленной полнымисключением расхода едких щелочей,использованием дешевых и доступныхприродных солей и малым расходомэлектроэнергии при анодном растворении вследствии отсутствия диафрагмы,возможностью использования вместомонолитного металла металлическихстружек иобрезков; возможностью регулирования производительности процесса в широких пределах изменениемсилы тока при анодном растворении;осуществимостью процесса в непрерывном режиме, легко поддающемся автоматизации; нетоксичностью газов, выделяющихся на электродах в процессеанодного растворения (кислород - нааноде, водород - на катоде).Особенностью способа является то,что в процессе электрохимическогоомыления жирная кислота подвергаетсядиспергированию (дроблению на мельчайшие капельки) воздействием тончайших газов, выделяющихся на электродах,. вследствие чего создаютсянаилучшие условия для омылеиия и сохраняются вязкотекучие свойства итранспортабельность органической фазы в условиях омыления. Способ .получения солей жирных кислот на основе нафтеновых илижирных кислот алифатического ряда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, кислоты подвергают солеобразованию в бездиафрагменном электролизере, содержащем анод из поливалентного металла,путем электролитического растворенияанода в электролите, представляющимсобой раствор соли щелочного или щелочно-земельного металла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 66893, кл. С 11 О 1/04, 1944