Проблема с фильтрацией

[kika]

Здравствуйте, коллеги!
Посоветуйте, пожалуйста, что может помочь к улучшению фильтрации.

Есть водный раствор органической кислоты, хорошо расторимой в воде,
которую собираюсь извлечь в форме ее кальциевой соли.
Кальциевая соль этой кислоты тоже растворима в воде, но ограниченно,
процентов 10, но это гораздо меньше, чем сама кислота.
Операция прстенькая - к водному растору кислоты сыплю гидроксид кальция,
выпадает соль, которую собираюсь фильтровать.
Когда все было в маленьком количестве (10-20 г соли), как-то без проблем фильтровалось.
А когда перешлось на 100-200 г, то стали видны проблемы.
Растор с солью похожь на жидкий пластелин, который моментально забивает
бумажный фильтр и никакой насос воду не может вытянуть из этого пластелина.

Может ли помочь, если прибавить перед фильтрацией небольшое количество органического расторителя?
Или, может, перед прибавлением гидроксида кальция из водного растора надо упарить
немного воды и тем самым законцентрировать раствор?
Заранее благодарна за любой совет!

[Виктория Сергеевна]

Здравствуйте !
У меня была похожая проблема, можете почитать в этой теме:
viewtopic.php?f=4&t=111433
Кстати, как раз как и в Вашем случае это была проблемная кислота.
Помогает:
1. Укрупнение осадка при нагревании на водяной бане с перемешиванием,
если кислота и её соль не слишком термолабильны (достаточно 15-20 мин)
2. Центрифугирование
3. Добавление этанола
4. Оптимальный подбор фильтра (пористости)
5. Увеличение площади фильтрации - чем шире возьмете воронку Бюхнера,
тем лучше. У нас есть воронки диаметром 30 см - это самое то в случае 100-
500 граммовых загрузок таких соединений
С уважением.

[kika]

Cпасибо большое, Виктория Сергеевна!
Из Вами приведенных вариантов больше всего подошло бы 2 или 3.
Пункт 2 лимитирован тем фильтром, который есть, а он (проверили сегодня)
все пропускает. Остается 3 попробовать.
Для этого лучше всего минимализировать воду в системе, что и попробуем.
Спасибо, еще раз!

Дело в том, что это все решать приходится немного в более крупном размере,
чем лабораторный, поэтому меньше степеней свободы.

[Polychemist]

Можно и охладить, вплоть до заморозки... а вдруг?

[amik]

Многое зависит от формы кристаллов. Если они по габитусу - слоистые листочки(тонкие пластинки типа слюды), то мало что поможет, даже увеличение геометрических размеров в несколько раз.

Upd. Пару раз сталкивался с подобным "безобразием", причем таких неудобных веществ немало среди кальциевых солей карбоновых кислот, включая даже относительно простой ацетат

[kika]

Спасибо огромное, коллеги!
Завтра тогда попробуем охладить на 4°C, ниже не позволяют технические
условия.
А ИПС попробуем это "безобразие" разрулить.

[stearan]

в похожем процессе формиат кальция тоже никак не фильтровался, в промышленном масштабе (сотни кг/час) наконец поставили центрифуги непрерывного действия.

[Jinn]

Попробуйте еще поднять pH до 12.

[amik]

Странно с формиатом, последние несколько лет работаю с ним в лабораторном количестве(сотни грамм и килограммы) и никогда с подобной проблемой не сталкивался - всегда образуются прекрасно фильтрующиеся кристаллы
Вот ацетат это "фильтр капут".

[stearan]

в лаб.кол-вах и у наших фильтровалось. на производстве первоначально тоже был установлен ленточный фильтр, но он стал настолько узким местом, что его пришлось первым заменить. про свойства кристаллов правда Ваша, главный виновник технологических неудобств был не сам формиат, а липкая жидкая фаза. но буржуйские центрифуги как-то справлялись.

[Phobos]

А что вы делаете дальше с этой солью?
Добавление ИПС и спирта у нас частично помогали. Можно еще поболтать суспензию перед фильтрацией с эфиром, ДХМ или еще чем-то, в надежде на вымывание липких примесей. Потом фильтруем бифазную, если не оседает.
Еще попробуйте для сравнения сперва получить натриевую соль, помыть раствор органикой неполярной, только осторожно, чтоб эмульсии не образовалось. А потом оттитровать раствором хлорида кальция. Или бромида - тогда вторым компонентом получаем NaBr, который лучше растворяется в водно-спиртовых смесях.

[kika]

Огромное спасибо, коллеги!

С рН прямо завтра и попробуем, гидроксидом натрия это доведем, спасибо.

Центрифуги непрерывного действия, насколько мне известно, имеют размер
фильтра на порядок больше, чем периодического. Но а через центрифугу
периодического действия соль проходит весело.

Дальше эту соль хочется довести до порошка и расфасовать в мешки.
Да, проблема именно в липких примесях, т.к. соль прекрасно фильтруется,
если ее получать из чистой кислоты в водном растворе.
Да, ДХМ можно тоже попробовать.

[amik]

С рН прямо завтра и попробуем, гидроксидом натрия это доведем, спасибо.

Добавление NaOH даже в небольших количествах к кальциевой соли с высокой вероятностью приведёт к выпадению Ca(OH)2

[kika]

Эт до меня дошло!
Но если это поможет фильтрации, фиг с ним.
Хуже, что натриевая соль лучше растворима в воде, чем кальциевая , поэтому что в итоге
отфильтруется - увидим.
С другой стороны, вся липкость, затрудняющая фильтрацию, - это смесь эфиров,
может, при высоком рН они развалятся (?).

[Гесс]

Если ваша кислота или ее натриевые соли водорастворимы, а эфиры весьма вероятно жирорастворимы не стоит ли их сначала экстрагировать органикой?

[kika]

Можно и охладить, вплоть до заморозки... а вдруг?

Это "вдруг" сработало! Спасибо огромное!!! Соль отлично фильтруется.

Если ваша кислота или ее натриевые соли водорастворимы, а эфиры весьма вероятно жирорастворимы не стоит ли их сначала экстрагировать органикой?

Дело в том, что все это находится в органике, поэтому да, сначала проводим экстракцию водой.
Но эфиры и вся эта лепкомпания за компанию прет в воду вместе с кислотой,
хотя, конечно, что-то остается и в органическом слое.

С рН картинка такая (с концовкой .jpg фотка не загрузилась, пришлось с .gif,
поэтому качество похуже):
Осадок уже анализируется на желаемый анион.

Коллеги, огромнейшее спасибо за помощь!

[Phobos]

Амик, я вообще-то предлагал добавить сперва NaOH к кислоте до эквивалентной точки, помыть органикой водную фазу, а потом к натриевой соли добавить бромид кальция.

[Polychemist]

Можно и охладить, вплоть до заморозки... а вдруг?

Это "вдруг" сработало! Спасибо огромное!!! Соль отлично фильтруется.

Ура! Просто вспомнился синерезиз, ну это когда холодец или кисель замерзает или просто долго хранится... А вот про фильтры в центрифугах я недопонял... Понятно, что бывают стаканы с фильтрами, но тогда это не совсем фугование, а аналог фильтрования под повышенным давлением.

[kika]

На первой фотке что было после фильрации без охлаждения - пластелин,
и что стало после охлаждения - замечательный порошок, хотя соль еще не сушилась.
Еше раз, огромное спасибо!

А вот про фильтры в центрифугах я недопонял...

На второй фотке нашла центрифугу - по принципу действия похожа на нашу.
Так вот в нашей внутрь во внутренний целиндр устанавливаем на меру сшитый фильтр из ткани.
Для кристаллов - один тип волокон фильтра, для полимерных продуктов типа бумаги -
другой тип волокон фильтра, ну и т.д.

[Polychemist]

Ага, понятно. Просто в лабораториях под центрифугой часто имеются в виду агрегаты, куда ставятся круглодонные стаканы со взвесью, их сильно-сильно крутят и продукт падает на дно, без всяких фильтров.