[其他]金屬氨基磺酸鹽的生產(chǎn)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105950
• 申請日: 1985-08-01
• 公開（公告）號: CN85105950A
• 公開（公告）日: 1986-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚士清
• 申請（專利權(quán)）人: 尚士清
• 主分類號: C07C143/14
• 分類號: C07C143/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

在國外，各種金屬（鎳、鈷、銅、鉻、錫、鉛、鐵、金、銀、鋅、銥、鉑、鈀、鎵、銦、鋯等等）氨基磺酸鹽，已相當廣泛的用于電鍍（包括電鑄和鋁的電解著色）工業(yè)中，它與一般的硫酸鹽、氯化物、氰氫酸和硅氟化物電鍍液相比較，具有操作簡，控制易、毒性小，腐蝕低的特點，而且電鍍產(chǎn)品光澤美觀，內(nèi)應(yīng)力也小。其晶粒結(jié)構(gòu)和延展性能都十分優(yōu)良。

這些鹽類物質(zhì)中，數(shù)鎳鹽用量最大。我國過去僅有氨基磺酸鎳一種而且采用的還是蘇聯(lián)專利452543號介紹的碳酸鹽法。以氨基磺酸分解碳酸鎳制取的。因為原料碳酸鎳雜質(zhì)含量太高，致使產(chǎn)品質(zhì)量低劣，不適用于電鍍，特別是電鑄行業(yè)。美國專利3321273號介紹了一種在空氣作用下，用粉狀金屬與氨基磺酸溶液相反應(yīng)，以制取數(shù)種金屬氨基磺酸鹽的方法。但因該反應(yīng)速度慢得幾乎難以察覺，事實上不能應(yīng)用。后來，美國專利3620669號進而推薦用純氧代替空氣，以實現(xiàn)粉狀金屬的轉(zhuǎn)變。但其反應(yīng)速度，特別是鎳粉也相當緩慢。通常要數(shù)小時，乃至數(shù)十小時才能完成。而且氧氣的利用率也很低（1%），大部分都逸至空間，不經(jīng)濟，工業(yè)上也很難接受。

由于氨基磺酸是一種中等偏強的酸（PKa＝1），酸性僅大于HSO₄，所以大多數(shù)金屬是不能為其溶解的。本發(fā)明的特征是：在過氧化氫的參與下，籍助于活性氧的作用，即使最難反應(yīng)的鎳粉，也可以實現(xiàn)其轉(zhuǎn)變。現(xiàn)以該元素為例說明之。

本反應(yīng)使用的原料鎳，可為電解法鎳粉，或還原法鎳粉，粒度200目，純度99.8%以上。

往5倍以上（按化學當量）過量鎳粉中，加入適量無離子水，在強烈攪拌作用下，不斷的把氨基磺酸和過氧化氫加入其中，同時保持懸浮液在35～45℃溫度，PH＝3～5的范圍（即在PH＝5時加入氨基磺酸，使PH值降至3，待反應(yīng)進行，溶液的PH值再次升到5時，又加入第二份氨基磺酸，這樣反復(fù)進行，直到定量的氨基磺酸加完為止）。過程中反應(yīng)按下式進行：

生成的氨基磺酸鎳溶解于水中，反應(yīng)完成后停止攪拌，澄清并潷出溶液，沉淀繼續(xù)用于反應(yīng)。溶液可以直接出售，或蒸發(fā)濃縮，最后干燥成固體產(chǎn)品。

本反應(yīng)有下列幾個特點必須注意：

1.過氧化的用量

因為反應(yīng)式（1）系-液-固相反應(yīng)，可以予見過氧化氫中的活性氧可以全部參與反應(yīng)。事實也是這樣，按（1）式，每2個克分子的氨基磺酸只需要1克分子的過氧化氫，換算成工業(yè)級（27.5%含量）產(chǎn)品，約需123克，在下表中也基本上是這個數(shù)值。只不過隨著溫度的升高，用量有些增加（揮發(fā)損失）。

表：按（1）式，2克分子氨基磺酸在不同的條件下，完全反應(yīng)時，所需要的時間（鎳粉過量5倍）。

另一方面，隨H₂O₂加入速度的增加，反應(yīng)速度便大為增快，反應(yīng)時間幾乎成比例的下降。由于冷卻不良，反應(yīng)熱不能迅速移去，致使溫度很快上升，超出60℃以后就未試驗了。根據(jù)下面將要論及的溫度的限制關(guān)系，過氧化氫的加入速度應(yīng)由溫度決定。

2.溫度

反應(yīng)（1）是一放熱反應(yīng)，其速度也隨溫度的升高而加快，但在生產(chǎn)中我們并沒有采用高溫，而是在60℃以下的溫度操作。這是因為考慮到氨基磺酸會按下列水解的緣故。

該反應(yīng)也隨溫度的升高，而強烈的移向右方。因為生成的NH⁺₄會引起電鍍產(chǎn)品發(fā)脆，所以必須邊反應(yīng)邊進行冷卻，以使溫度盡可能保持在規(guī)定的范圍。

3.溶液的PH值