Procedimiento para el tratamiento superficial de ditionita.

Procedimiento para el tratamiento superficial de la ditionita alcalina,

caracterizado porque se trata la ditionita alcalina con un disolvente orgánico y en el disolvente orgánico se disuelve un compuesto alcalino hasta al menos un 1% en peso, relativo a la proporción de ditionita alcalina, siendo el compuesto alcalino un alcoholato.

Procedimiento para el tratamiento superficial de ditionita La presente invención hace referencia a un procedimiento para el tratamiento superficial de la ditionita alcalina, particularmente de la ditionita sódica, con un disolvente orgánico, en el que se disuelve un compuesto alcalino así como la ditionita alcalina obtenible por medio de este procedimiento económico.

La ditionita (S2O42-) , cuyo representante comercial más importante es la ditionita sódica (NaS2O4) , se designa también como hidrosulfito. Las ditionitas no se restringen a la anterior sal sódica, sino que pueden elaborarse asimismo para los demás metales alcalinos. La denominación ditionita, particularmente en el caso de la ditionita sódica, se encuentra también ampliamente extendida como denominación comercial (nombre comercial) asimismo como hidrosulfito. Por lo tanto, se conoce como hidrosulfito o ditionita alcalina, de manera totalmente general, una mezcla de productos, que contiene principalmente el producto procedimental deseado ditionita alcalina (designada en adelante como ditionita alcalina pura) así como - dependiendo del procedimiento de elaboración empleado - otros subproductos como los sulfitos (SO32-) , disulfitos (S2O52-) , tiosulfatos (S2O32-) o formiatos (HCOO-) de los correspondientes compuestos sódicos y eventualmente otros eductos como Impurezas.

El representante económico más importante de las ditionitas alcalinas, la ditionita sódica, puede elaborarse de diferentes tipos. Como procedimientos comerciales de fabricación existen, entre otros, la reducción de dióxido de azufre (SO2 con zinc, con amalgama sódica o de manera electroquímica. Como procedimiento de fabricación es, sin embargo, el más importante a nivel mundial el procedimiento denominado del formiato, tal y como se describe, por ejemplo, en la DE-A 1 592 013 ó DE-A 27 03 282. Este procedimiento tiene, frente a los demás procedimientos, la ventaja de que la ditionita precipita como producto cristalino, mientras que en los demás procedimientos tiene que aislarse laboriosamente de la solución acuosa. Tal y como se discute aún minuciosamente en lo que sigue, es de muy gran importancia para la estabilidad del producto una separación lo más considerable posible de la ditionita que precipita como producto del agua.

En el procedimiento del formiato se hacen reaccionar hidróxido sódico, solución de formiato sódico y SO2 en metanol según el equilibrio de reacción (1) .

NaOH + NaHCOO + 2 SO2 - Na2S2O4 + H2O + CO2 (1)

La mezcla de reacción es una suspensión y la temperatura de reacción se mantiene a 80°C. Se cargan previamente hidróxido sódico, formiato sódico, metanol y agua. A continuación, se dosifica SO2 y se mantiene el valor del pH entre 5, 0 y 6, 0 dosificando continuamente SO2. Transcurridas unas horas, se detiene la generación de CO2 y se filtra el producto ditionita sódica obtenido. La ditionita sódica consiste en hasta aprox. del 87 al 92% en peso (porcentaje en peso) de ditionita sódica pura. Los demás componentes son principalmente sulfito sódico/disulfito sódico así como algo de tiosulfato y formiato sódicos. El producto filtrado se lava con metanol y seguidamente se seca.

Resulta sin embargo perjudicial, en el caso de las ditionitas elaboradas por el procedimiento del formiato que, debido a la elaboración en suspensión ácida, queden, incluso tras el secado, residuos ácidos sobre el producto (grano ácido) . Es además complicado eliminar totalmente el agua residual adherida, sobre todo porque la ditionita alcalina, particularmente el hidrosulfito, puede desintegrarse espontánea y profundamente a temperaturas superiores a los 100°C. El agua residual contenida en las ditionitas alcalinas, así como los ácidos adheridos, tienen también a temperatura ambiente el efecto secundario no deseado de que ambos actúan desintegrando la correspondiente ditionita, liberándose SO2. Al abrirlo, con frecuencia, el hidrosulfito comercial habitual huele muy fuerte a SO2. Este olor no sólo es muy desagradable, sino también tóxico (el valor de MAK se encuentra en 2, 5 ppm) . Cuanto mayor sea el contenido de agua residual en el producto, tanto más rápido se desintegrara la correspondiente ditionita alcalina, con formación de SO2. Por lo tanto, existe un fuerte esfuerzo para eliminar en la medida de lo posible el agua residual y las trazas de ácido del producto aislado y/o conservar el producto aislado con eliminación de la humedad.

Puede obtenerse una cierta estabilización añadiéndole - particularmente en el caso de la ditionita alcalina elaborada por el procedimiento del formiato - para la estabilización, del 1 al 3% en peso de carbonato sódico (Na2CO3) , ya que un valor alcalino del pH del producto conllevaría una descomposición menor o al menos más lenta. Así la ditionita sódica comercializada bajo el nombre comercial hidrosulfito (con una proporción de ditionita sódica de generalmente aprox. un 87 al 92% en peso) contiene generalmente del 1 al 3% en peso de carbonato sódico (Na2CO3) para la estabilización. A pesar de la adición de carbonato sódico (Na2CO3) , en este método se origina además una descomposición de la ditionita con formación de SO2 - evidentemente en menor extensión que en el grano ácido no tratado -, ya que la superficie del producto no puede protegerse de manera efectiva mediante el carbonato sódico (Na2CO3) sólido añadido. Es decir, la ditionita existirá siempre como grano ácido y/o el agua residual sólo se eliminará en una pequeña proporción. Tampoco con una mayor adición de carbonato sódico (Na2CO3) puede detenerse este proceso. Aparte de lo mencionado, de este modo se reduce ulteriormente la proporción de ditionita pura en el producto comercial hidrosulfito. Como la adición de carbonato sódico (Na2CO3) sólo origina una transformación parcial del núcleo ácido en alcalino, de este modo puede demostrarse también, que las soluciones acosas de ditionita alcalina elaborada por el procedimiento del formiato tienen, a pesar de la adición de carbonato sódico (Na2CO3) , un valor del pH de neutro a ácido. El problema de estabilidad de la ditionita sódica debido a las trazas de ácido presentes en el sólido, así como al agua residual, no se explica adicionalmente en los documentos antes descritos referidos al procedimiento del formiato (DE-A 1 592 013 y DE-A 27 03 282) . El producto filtrado se lava exclusivamente con metanol, por lo que el agua formada en la reacción y los residuos ácidos sólo pueden eliminarse, sin embargo, de manera incompleta.

La SU-A 1 065 335 se relaciona con un procedimiento para purificar la ditionita sódica con empleo de hidróxido sódico a temperaturas elevadas. La ditionita sódica se trata además en dos etapas con hidróxido sódico, empleándose en la primera etapa hidróxido sódico en defecto frente a la ditionita sódica, aunque en exceso en el segundo paso procedimental. Entre estos dos pasos procedimentales se filtra el producto del hidróxido sódico usado. Aunque con este método pueden eliminarse las trazas de ácido del producto, tiene que efectuarse, a continuación, al menos un paso de secado, para poder extraer el agua existente, al menos parcialmente, del producto ditionita sódica.

La JP - A 4 844 192 se relaciona con un procedimiento para la elaboración de hidrosulfitos basado en el procedimiento del formiato. Los cristales de hidrosulfito aislados se lavan finalmente a 60 °C con metanol, conteniendo el metanol Na2CO3. En este contexto ha de comprobarse sin duda que el carbonato sódico (Na2CO3) sea muy difícilmente soluble en metanol. A 25°C sólo se disuelven 0, 311 g de Na2CO3 en 100 g de metanol (V.A. Stenger, J. Chem. Eng. Data, 1996, 41, pág. 1111-1113) . La cantidad de Na2CO3 disuelta adicionalmente no es suficiente para elevar el valor del pH del grano o eliminar completamente el agua existente. Si se utilizara Na2CO3 en exceso (o sea, una cantidad de Na2CO3 mayor que la soluble en metanol) , el carbonato sódico (Na2CO3) se distribuiría como sólido sobre la superficie del producto (hidrosulfito) , consiguiéndose el efecto ya descrito producido por la adición de carbonato sódico (Na2CO3) sobre el producto (elaboración del grano alcalino) .Como la precipitación de carbonato sódico (Na2CO3) no puede distribuirse sin embargo totalmente sobre la superficie del producto, siempre pueden quedar atrás aún islas, designadas como grano ácido, Además la extracción del agua es incompleta.

La presente invención se basa, por consiguiente, en el objeto de proporcionar ditionita alcalina más estable, o sea, ditionita alcalina con una mejor estabilidad. Por mejor estabilidad debe entenderse particularmente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento superficial de la ditionita alcalina, caracterizado porque se trata la ditionita alcalina con un disolvente orgánico y en el disolvente orgánico se disuelve un compuesto alcalino hasta al menos un 1% en peso, relativo a la proporción de ditionita alcalina, siendo el compuesto alcalino un alcoholato.

5 2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza ditionita sódica.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el disolvente orgánico es un alcohol, particularmente metanol.

4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el compuesto alcalino metanolato sódico es.

10 5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la ditionita alcalina, particularmente ditionita sódica, tiene, antes del tratamiento superficial, un grado de pureza del 87 al 92% en peso.

6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la ditionita alcalina se elabora por reducción de SO2 con formiato alcalino e hidróxido alcalino.

7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el tratamiento superficial se 15 lleva a cabo durante una filtración en la preparación de la ditionita alcalina

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el compuesto alcalino se disuelve en el disolvente orgánico en una cantidad de de hasta el 1 al 7% en peso, relativo a la proporción de ditionita alcalina, y/o de hasta el 4 al 10% en peso, relativo a la proporción de disolvente,

9. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a continuación, del 20 tratamiento superficial un paso de secado se lleva a cabo.