KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 12 (6).
INDUS FRIŠKE SVOJINE
IZDAN 1 SEPTEMBRA 1936.
PATENTNI SPIS BR. 12550
N. V. Octrooien Mautschappij Activit, Amsterdam, Holandija. (Pronalazač: Šmit Pieter, Amsterdam, Holandija).
Postupak za čiščenje tečnih materija.
Prijava od 29 maja 1935.
Važi od 1 februara 1936.
Pronalazak se odnosi na čiščenje tečnosti, kao i drugih tečnih materija, a naročito za oduz'manje boje, dahe kako na poboljšanje mirisa i ukusa takvih tečnosti, tako i na uklanjanje koloidalnih materija iz istih. Pronalasku je cilj da se predvide sredstva, koja omogućuju da se takvo č šćenje sprovede na jednostavan i uspešniji način, no što je to do sada bilo moguće.
Poznato je, da se čišćenje tečnosti o-bično izvadi pomoću aktivnih substanci i naročito aktivnim ugljenom i da se uvek težilo, da se takvim aktivnim supstancama dodeli hemiski inertan karakter, da bi se čišćenje tečnosti uglavnom izvodilo fizičkim dejstvom, pii čemu su hemiske osobine ovih supstanci ob čno smatrane kao od male važnosti.
Da bi se aktivni ugljen i t. si. učinio hemiski inertnim, ugljen je tretiran pri visokoj temperaturi, što je zahtev, lo upotrebu skupih aparatura i takođe i veliku pažljivost. Iz istog razloga se spraUjanje aktivnog ugljena izvodi u naročito za ovaj cilj podignutim fabrikama. U ovoj fabrikcaciji upotreb-Ijene sirovine jesu veoma različite vrste, i to su skoro sve materijali, koji se mogu nači u prirodi, kao drvo, antracit, mrki ugalj, treset, brašno i t. si., ali i veštački spravljene materije, kao šećer, melasa, krpe i t. d. mogu da se upotrebe za ovaj cilj. Ove sirovine se ili ugljenušu ili se tretiraju pri visokim temperaturama nagrizajućim gasovima ili se pak impregnišu hemikalijama i zagie-vaju se do crvenog usijanja ili na još višu
temperaturu. Hemikalije se ipak uvek na proizvoljan podesan način uklanjaja pranjem. U poslednjem slučaju upotrebljena temperatura mora obično da ne bude tako visoka, kao kod u prvom redu pomenute metode, naročito kad materijal biva natapan hemikalijama, koje apsorbuju vodu. Kad takve hemikalije bivaju dodavane materijalu, koji sadrži ugljenika, ni uobičajeni način, bez bitnog povećanja temperature, dobija se aktivni materijal, koji nije više inertan i koji ima iz-vesne koloidalne osobine. Ako se ovaj ак-tivni koloidalni materijal dobro ispere, to on unrsto da deluje oduzimajući boju, deluje često tako na tečnost, koja se tretira, da joj daje izvesnu boju. U svim slučajevima raz-blaženi rastvori boja u njima rastvorenih mogu biti od ovih oslobođeni samo sa velikim teškoćama. Ako se aktivna supstanca zagreje do crvene zažarenosti, to ona potpuno gubi svoj aktivitet.
Tako tretirani koloidalni materijal izgleda da se razlikuje od običnog aktivnog ugljena još i u drugom pogledu. On ima osobinu da može menjati jone, što je u mnogim slučajevima veoma korisno i ovo verovatno treba da se pripiše okolnosti, da osobine ove koloidalne materije uisu dovoljno utvrđene, što su mogućnosti upotrebe jednog takvog koloidalnog ugljena za čišćenje tečnosti još veoma ograničene.
Sad je nađeno, da je moguće da se mogućnosti upotrebe jedne takve supstance u velikoj meri poboljšaju, kad se ova supstanca dovede u vezu sa tečnošću, koja tre-
i)in.
ba da se Čisti, dok aktivni materijal sadrži još izvesne količine hemikalija koje arsorbuju vodu ili druge rastvorljive sastojke. Naročito je utvrđeno, da je mogoče, da se postignu velike koristi, ako se prema gore pominu-tom tretirana aktivna supstanca dodaje u jednom postupku, u kojim su, za ciljeve čišćenja ili za izvtsne hemiske rekcije, upo-trtbljeni sumporna kiselina i/ili hemikalije koje apr.orbuje vodu.
Na primer je uobičajeno, da se ulja, masti, parajini, mazivna ulja i t. si. čiste na taj način, što se tretiraju sumpornom kiselinom. Ova se kiselina upotrebljuje i za dekompoziciju ugljenih hidrata, kao na pr. škroba, brašna i celuloze, i na isti način se vrši pretvaranje brašna u glikozu, dalje spravljanje termentacionog šićera iz drvenog praha ili kakvog drugog celulozncg materijala u prisustvu sumporne kiseline i kod inver-sije saharoze dodaje se kiselina. Dodatak kiseline ili drugih hemikalija, koje apsorbu^u vodu ima ipak često dejstvo, daše javljaju neželjeni sporedni produkt*. T; ko na pr. ktd spravljanja glikoze postaju bojadišuće materije ili druge supstarce, koje produktu daju neprijatan miris ili ukus.
Ma da jedno takvo tretiranje kiselinama ili hemikalijama, koje apsorbuju vodu, može da deluje u smeru, kojim se poboljšava boja, obično je potrebno, db se tečnost, koja se prečišćava, podvrgne daljem tretiranju absorbujućim agensima (aktivnim ugljenom ili zemljom za bdjenje). Postuprk po ovom pronalasku, koji sadrži dodavanje h«mikalija, koje apsorbuju vodu ka materijama, koje sadrže ugljenika, pruža znatne koristi.
U prvom redu ne mora se dobiveni aktivni koloidalni produkat potpuno oslobađati od ovih hemikalija pranjem, što je veoma skup i zametan proces. Dalje upotreba na ovaj način izvedene aktivne supstance, kad je ona vezana sa tretiranjem sirovine kiselinom ili sa tretiranjem drugim hemikalijama, piu-ža tu korist, da u datoni slučaju obrazovane nečistoće, bojadišuće materije i t. si. bivaju neposredno po svome postojanju uklanjane. Poznato je, da prisustvo nečistoća potpomaže postajanje daljih nečistoća autokataličkim putem. Stoga je način, na koji se materijal či-jti za vreme svoga izvođenja, od veoma ve-ike važnosti.
Dalje se podesnim izborom odnosa količina, u kojem se materijal, koji sadrži ugljenika, meša sa hemikalijama, koje apsorbuju vodu, i prilika pod kojima ovi materijali deiuju jedan na drugi, omogućuje postizanje povoljnih rezultata. Često može jedan deo sirovina biti sam upotrebljeri kao materijal, koji sadrži ugljenika, sa kojim treba da se mešaju hemikalije, koje apsorbuju vodu. Тг-
kode je moguće da se upotrebe takve kolo-idalne supstance, koje su već jednom ili više puta bile upotrebljene za čišćenje. U o-vim slučajevima supstance treba da se re-generišu.
Očevidno je da se megu javiti slučajevi, kada nije moguće dodavanje ka tečnosti aktivne koloidatne supstance, koja sadrži hemikalije, koje apsorbuju vodu, jer se time prouzrokuje neželjena hemiska reakcija ili se tečnost prlja.
Po ovom pronalasku mogu apsortivne osobine takvih supstanci biti sačuvane ili šta više u velikoj meri biti poboljšane, kada su rastvorljivi sastojci ove supstance vezani. Da bi se ovaj cilj postigao, posve nije potrebno, da su svi sastojci vezani, pošto je moguće da se dobri rezultati postignu i pomoću delimične veze. Na pr. može biti potrebno, da tečnosti, koje treba da se čiste, imaju prethodno odredjeni ppj, što kod dodavanja aktivne supstance treba da se uzme u obzir. Očevidno je moguće, da se mešavina materijala, koji sadrži ugljenika pranjem deli-mično osldbodi od hemikalija, koje apsorbuju vodu. Isprane hemikalije mogu ponavljano biti upotrebljene, pri čemu se proces pranja izvodi sistematski, ili se pak iste ponovo dobijaju isparavanjem. Mera apsor-bovanja se znatno povećava, ako se vezivanje izvodi na taj način, što postaje izvestan talog. Nađjeno je, da vezivanje rastvorljivih sastojaka ne mora neminovno da se izvodi u tečnosti, koja treba da se tretira, već da se isto može vršiti i izvan tečnosti. Takvo jedno prethodno vezivanje je šta više u izve-snim slučajevima preporučljivo, ma da se obično želi, da se vezivanje izvodi u samoj tečnosti. Ovo je na primer slučaj kod oduzimanja boje i čišćenja šećernih rastvora s obzirom na moguću inverziju. U jednom takvom slučaju aktivna koloidalna supstanca biva zasebno od tečnosti, kojoj treba da se oduzima boja, na pr. pomoću natrijum hidroksida neutralisana, pri čemu ne postaje nikakav talog, dok se na primer kod dodavanja barijumhlorida obrazuje talog. U jednom takvom slučaju je očevidno izlišan dodatak kakvog drugog srelstva za obaranje. Dalje može već sama tečnost da pokazuje alkalnu reakciju, tako, da je izlišno dodavanje kakvog alkalija.
Kao što se može videti iz priloženog diagrama, ovaj proces daje veoma povoljne rezultate, čak i u slučaju, kada obična vrsta aktivnog ugljena uopšte ne daje i!i daje samo slabe rezultate. U diagramu apscisa pokazuje procentualou količinu dodate supstance, do« ordinata pokazuje procentualno oduzimanje boje. Aktivna koloidalna supstanca može biti održavana u kontaktu sa tečnošću, koja treba da §e tretira, 15 minuta pri tempera-
(uri od 60° C. Kriva 1 pokazuje tretiranje materijala, koji zadrži ugljenika, sumpornom kiselinom i sa malo fosporne kiseline, koja je neutralisana barijumkarbonatom. Kriva 2 pokazuje tretiranje ugljenom, koji oduzima boju (karborafinom), kriva 3 pokazuje oduzimanje boje aktivnim ugljenom koji se nalazi u prometu pod imenom „aktivit C“, a kriva 4 pokazuje oduzimanje boje jednim materijalom, koji sadrži ugljenika i koji je pranjem oslobodjen od sumporne kiseline. Ovde označene vrste ugljena su obična trgovinska roba inertnog karaktera. Čišćenje tečnosti po ovom pronalasku daje naročito tada zadovoljavajuće rezultate, kad se upo-trebljuju kiseline i naročito koncentrisana sumporna kiselina i ili fosforna kiselina kao hemikalije koje apsorbuju vodu.
Šta više je nadjeno, da se kod postupka dobija u osobenom obliku aktivan koloidalni materijal, koji po ispiranju nema gore opisane nezgode, da daje obojeni materijala ili da bude nesposoban, da bojadi-šući materijal ukloni iz jako razblaženih rastvora.
Stoga bi se bilo u stanju, da se ovaj aktivni materijal ispere i da se oslobodi od kemikalija, koje apsorbuju vodu. Ovo se ipak ukazuje u izvodjenju vezano sa velikim teškoćama. Najbolji rezultat se postiže sušenjem aktivne koloidalne supstance do tvrdoće, ili time, što se zagreva do crvenog usijanja i zatim se ispira. Prema pronalasku tretirani aktivni materijal ipak ne biva pranjem potpuno oslobodjen od rastvorljivih sastojaka; u aktivnom materijalu ostaju uvek zaostale hemikalije, koje absorbuju vodu ili pak zamenljivi katjoni, kcji potiču iz sredstva za pranje. Da bi se postiglo dejstvo, mora aktivna koloidalna masa biti tretirana sa sto je moguće većom brižljivošću; sušenje do tvrdoće ili zagrevanje utiče na sup-stancu povoljno, pošto izostaju osobine zamenljivosti jona.
Da bi se dobila takva aktivna supstanca potrebno je, da se temparaturno povećanje, koje nastupa kod mešanja materijala, koji sadrži ugljenika sa jakim kiselinama, izvodi brzo da se za nekoliko minuta dobije povećanje do 100—250° C čime bivaju izgo-njene organske ispari ive materije, koje treba da se smatraju kao nečistoće.
Ako su za spravljanje aktivnog kolo-idafnog materijala npotrebljene kiseline, to se naročito kod čišćenja šećernih rastvora i vode dobija osobeni efekat, kada se kiselina izvan tečnosti, koja treba da sa čisti ili de-iimicno ili potpuno reutrališe kakvim alu-minijumovim jedinjenjem. U ovom cilju se može upotrebiti ili alumijumhidroksid ili auksit a naročito ilovača, ko;a je veoma e‘tin materijal.
Kod izvodjenja pronalaska može se postupiti prema sledečem:
Primer 1. — Proizvodjenje glikoze. 40 kgr hemiski čiste sumporne kiseline od 66° Bć biva pomešano sa 24 kgr. drvenog praha i tako obrazovani produkat biva sitno sam-ieven. Zatim biva doveden u bakarni kotao, koji je obložen olovom, i koji je prethodno napunjen sa 3001, vode. Mešavina se sada pomoću pare zagreva do ključanja, posle čega se, ne prekidajući ključanje tečnosti, dodaje testo iz brašna.
Testo iz brašna se dobija na taj način, što se 2000 kgr. čistog žitnog brašna pomeša sa vodom u tečnosti od 20 Bć i za vreme od približno 30 minuta se uvodi u kotao. Sadržina kotla se zatim još približno 5 časova održava u ključanju, posle čega se dodaje kreč, da bi se još u njoj postojeća slobodna kiselina vezala. Sada tečnost može biti filtrirana. Flitrat je po boji i po u-kusu daleko bolji, no onaj koji se dobiva uobičajenim tretiranjem, kod kojeg kiselina nije b:la pomešana sa materijalom koji sadrži ugljenika. Prema novom postupku dobiveni filtrat pokazuje prema kalijum-pla-tinskoj skali boju od 14, u odnosu na boju od 115 filtrata dobivenog na običnom postupku.
Još se bolji rezultat postiže, kada se kuvanje nastavlja tako dugo, dok ne isčeznu svi tako zvani dekstrini (medjuprodukti iz-medju brašna i glikoze).
Umesto da se uticajem sumporne kiselice na materijal koji sadrži ugljenika dobiveno apsorbujuće sredstvo uvodi neposredno u olovom obloženi kotao, može se prethodno sumporna kiselina delimično ili potpuno isprati iz apsorbujućeg sredstva, i da se isprana sumporna kiselina upotrebi za pretvaranja brašna i da se produkat dodaje za vreme ili po reakciji.
Ako se polazi od veoma čistog ishod-nog materijala, to nije potrebno, da se celokupna količina sumporue kiseline meša sa drvenim prahom, već samo jepan deo kiseline može biti pomačan sa ovim. Tako dobiveni produkat može pre ili po dodavanje zaostale kiseline biti dodat.
Primer 2. - Čišćenje parafina. Rastopi se 1000 kgr. parafina u kakvom koritu za mešanje i zatim se dodaje mešavina, koja se sastoji iz 50 kgr. koncentrisane sumporne kiseline od 66" Bć i 30 kgr. drvenog praha po sitno izvedenom mlevenju. Teperatura biva povečana na 120—120° C. Posle 20 minuta se tečncst filtrira. Filtrat se za vreme od 15 minuta tretira pri 120°C sa 20 kgr zemlje za valjanje. Po tome se produkat filtrira i dobija se konačni produkat.
Коп čni produkat je isto tako važan, kao produkat, koji se dobija tretiranjem istć
sirovine najpre sa 50 kgr. koncentrisane sumporne kiseline i zatim sa 50 kgr. zemlje za valjanje.
Umesto da se celokupna za čišćenje potrebna kiselina pomeša sa materijalom, koji sadrži ugljenika, može se pomešati samo jedan deo iste. Kod rafinovanja ul,a jen. pr. moguće, da se najpre slobodna kisel na a zatim tek mtšavina pusti da dejstvuje na ulje ili obratno.
Primer 3. — 50 kgr. suvog drvenog praha se meša u kakvom sudu za mtšinje sa 60 kgr. koncetrisane sumporne kiseline od 60° Bć i 10 kgr. fosforne kiseline. Kiselina se dodaje tako brzo, da se temperatura poveća na 150° C. Pošto je vršeno mešanje za vreme od nekoliko minuta, mešavina prolazi kroz kakav mlin. Za vreme reakcije odi-lazi velika količina isparljivih materija. 0^и' žiriranje boje se postiže na način koji je pokazan u sledeć'm primerima:
a) Oduzimanje boje sirovom šećeru od Roosendaal-a.
Šećer je io rastvoren u običnoj vodi do 60° Brix-a i bio je tret ran sa:
(računato na suvu supstancu)
0.2%	aktivita C oduzimanje boje 11.5 %			
0.6%	» »	1»	n	25.5 %
1 %		n	n	33.5%
02%	gornje mešavine	»	n	52 %
0.5%		•*	n	67 %
02%	karborafita	n	n	17 %
0.6%	л	n	n	33 %
1 %	•	»	n	40 %
b) Rafinisani šećer iz repe je rastvoren u običnoj vodi do 60° Brix-a. Vreme kontakta iznelo je 15 minuta; temperatura 60°C.
0.1 % (šećera) akti vit C:	oduzimanje boje 4C,°/o
0.1% gornje mešavine sa kiselinom neu-tralilisano pri 70°C
sa BaCOg	oduzimanje boje 850/0
0.1% gornje mešavine, po prethodnom pranju sa izuzimanjem
izmenljivih jona	oduzimanje boje 55%
Rafinisani kuba šećer, rastvoren do 55% Brix a
0.1 % gornje mešavine sa kiselinom pri 70°C neutralisane
§a BaCOg	oduzimanje boje 85%
0-1% gornje mešavine prethodno isprane sa izuzimanjem izmenljivih jona oduzitranje boje 75%
Primer 4. — Mešavini, koja je spravljena na nrčin koji je opisan u primeru 3 b va neposredno po dodavanju kiseline dodalo 150 kgr. sušene i zatim sitno izmleve-ne ilovače, tako, de se neutralisanje vrši pod povećanom temperaturom.
Ako se 50 miligrama ove mešavine doda jednom litru izvorske vode, koja po kalijum platinskoj skali pokazuje boju od 110, to se ova boja smanjuje na 15.
Patentni zahtevi:
1)	Postupak za čišćenje tečnosti, naznačen time, što se hemikalije, koje apsor-buju vodu, najpre mešaju sa materijalom, koji sadrži ugljenika, a mešavina se zatim dovodi u kcn'akt sa tečnošću, koja treba da se čisti.
2)	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se kiseline, kao sumporna kiselina ili fosforna kiselina, upotrebljuju kao hemikalije koje apsorbuju vodu.
3)	Postupak po zahtevu 1 i 2, naznačen time, šio hemikalije, koje apsorbuju vodu, pošto su bile pon elane sa materijalom koji sadrži ugljenika, b.vaju delimično ili potpuno dovođene u vezu sa drugim u ovom cilju dodatim hemikalijama.
4)	Postupak po zahtevu 1 do 3, naznačen time, što kiselinom tretirana aktivna koloidalna supstanca biva delimično ili potpuno neutralisana kakvim aluminijumovim jedinjenjem.
5)	Postupak po zahtevu 4, naznačen time, što se kao aluminijumovo jedinjenje upotrebljava bauksit ili ilovača.
6)	Postupak po zahtevu 1 do 5, naznačen time, što se rastvorljivi sastojci delimično ispiraju, pri čemu izmenljivi katjoni zaostaju u aktivnvj koloidalnoj substanci.
7)	Postupak po zahtevu 1 do 6, naznačen time, što se dodavanje vrši uz obrazovanje kakvog taloga.
8)	Postupak po zahtevu 1 do 7, naznačen time, što se vezivanje ili pretvaranje rastvorljivih sastojaka izvodi izvan tečnosti koja treba da se čisti.
9)	Postupak po zahtevu 1 do 8, naznačen time, što se čišćenje izvodi za vreme spravljanja supstanci, koje tuba da se čiste.
10)	Postupak za čišćenje i oduzimanje boje šećernim rastvorima po zahtevu 1 do 9, naznačen time, što rastvorljivi delići ak-
‘livne koloidalne supstance bivaju vezivani izvan tečnosti bez obrazovanja taloga, posle čega supstanca biva uvođena u tečnost, koja sadrži šećera i bivaju dodavane kemikalije, koje prouzrokuju obrazovanje taloga.
11)	Postupak po žahtevu 1 do 10, na-
značen time, što kemikalije, koje äpsorbuju vodu, bivaju mešane sa materijalom, koji sadrži ugljenika, uz naglo povećanje temperature od 60 na 250° C, pri kojoj mogu da odiđu obrazovani gasoviti produkti.
Ad patbr.12550
9 o