Metaalzepen: productie en toepassingen

1. Natriumzepen

1.1. Productie

De natriumzepen van stearinezuur en oliezuur zijn het meest industrieel van belang. Ze worden geproduceerd door directe reactie.

Een oplossing van natriumhydroxide wordt toegevoegd aan het vetzuur en na voltooiing van de reactie wordt het product gedroogd en gemalen.

1.2. Toepassingen

Natriumstearaat wordt op verschillende gebieden gebruikt, maar voornamelijk in de farmaceutische en cosmetische industrie als emulgator en geleermiddel. Natriumoleaat wordt grotendeels gebruikt in de bouwsector als een eerste dispergeermiddel dat na toepassing een waterdichtingsmiddel wordt.

2. Kaliumzepen

2.1. Productie

De kaliumzepen worden geproduceerd door directe reactie. Een oplossing van kaliumhydroxide wordt toegevoegd aan het vetzuur en nadat de reactie is voltooid, wordt het product gedroogd en gemalen.

2.2. Toepassingen

Kaliumzepen, voornamelijk stearaat en oleaat, worden gebruikt vanwege hun zwellende eigenschappen. Ze worden gebruikt om natuurlijke en synthetische oliën te verdikken en om het smeltpunt en de flexibiliteit van wassen en paraffines te verhogen.

3. Lithiumzepen

3.1. Productie

Lithiumzepen van stearinezuur en 12-hydroxystearinezuur zijn van het grootste industriële belang. Ze worden geproduceerd door directe reactie in waterig medium. Een zeer verdunde oplossing van lithiumhydroxidehydraat, LiOH·H₂O (concentratie ca. 1:40, d.w.z. 2,5 gew.%), wordt langzaam toegevoegd onder intensief roeren aan het vetzuur dat in water is gedispergeerd in de verhouding 1:20 bij 90 °C.

Lithiumzepen zijn moeilijk te filteren; flocculatie wordt verbeterd door een overmaat lithiumhydroxide te gebruiken of door neutrale zouten toe te voegen. De resulterende lithiumzeepdispersie wordt echter vaak niet gefilterd maar gesproeidroogd, ook al gaat dit gepaard met verdamping van een grote hoeveelheid water.

Onder aangepaste reactieomstandigheden kan lithiumhydroxidehydraat worden vervangen door lithiumcarbonaat en ammoniak.

3.2. Toepassingen

Lithiumzepen hebben bijzonder goede zwellende eigenschappen. Lithiumstearaat heeft de volgende toepassingen:

1. Om natuurlijke en synthetische oliën te verdikken
2. Om het smeltpunt en de flexibiliteit van microkristallijne wassen en paraffines te verhogen
3. Als additief voor coatingwassen om de waterafstotendheid te vergroten
4. Als smeermiddel bij de productie van spuitgegoten artikelen van licht metaal

Multifunctionele smeervetten hebben bijzonder goede penetratie-eigenschappen, een hoge oxidatiestabiliteit en druppelpunten tot ca. 200 °C. Lithium 12-hydroxystearaat wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van smeervetten op basis van synthetische oliën (bijvoorbeeld van silicium- en esteroliën).

Deze smeermiddelen kunnen niet worden geproduceerd door de gebruikelijke verzeping in minerale olie, omdat de synthetische oliën worden aangetast onder de gebruikte verzepingsomstandigheden.

4. Magnesiumzepen

4.1. Productie

Magnesiumzepen worden geproduceerd als neutrale zouten door het dubbele ontledingsproces, met behulp van in water oplosbare magnesiumzouten (voornamelijk magnesiumchloride) en alkalizouten van organische zuren in een waterig medium, of door directe reactie met magnesiumoxide of magnesiumhydroxide. Met name belangrijk zijn gepoederde magnesiumzepen op basis van stearinezuur.

De vereiste mate van zuiverheid, met name met betrekking tot zware metalen, bepaalt de keuze van grondstoffen in farmaceutische producten. De farmaceutische kwaliteit moet voldoen aan de eisen van de Europese, Japanse en Amerikaanse farmacopeeën.

4.2. Toepassingen

Magnesiumzepen hebben de volgende toepassingen:

• In de kunststofindustrie als smeermiddelen en losmiddelen voor thermohardende kunststoffen en thermoplasten
• In de farmaceutische industrie als verwerkingshulpmiddelen bij de productie van met suiker omhulde pillen en als smeermiddelen voor het persen van tabletten
• In de cosmetica-industrie als poedercomponenten en voor consistentie in watervrije zalven
• In de wasindustrie om de retentie van crèmes op basis van halfvaste wasproducten te vergroten en bij de productie van smeerwassen
• In de bouwsector als waterdichtingsmiddel

5. Calciumzepen

5.1. Productie

Calciumzepen zijn over het algemeen neutrale zouten. Ze worden verkregen door dubbele ontleding of directe reactie.

De grondstoffen bestaan uit verzadigde rechte-keten alifatische zuren (C8-C22), montanwaszuren, onverzadigde rechte-keten carbonzuren (bijv. oliezuur en linolzuur), vertakte-keten alifatische carbonzuren (bijv. ethylhexaanzuren), nafteenzuren en harszuren.

Calciumchloride, calciumhydroxide en kalk worden gebruikt als de metaalverbindingen.

Zeer fijn verdeelde calciumzepen van alifatische rechte-keten carbonzuren worden geproduceerd door dubbele ontleding in waterig medium. Stearaten, myristaten en lauraten zijn commerciële producten, maar de belangrijkste calciumzepen zijn stearaten.

Directe reactie is de meest voorkomende productiemethode voor vaste calciumzepen.

In beide gevallen zijn de producten vrij van in water oplosbare zouten; hun zuiverheid hangt af van de kwaliteit van het gebruikte calciumhydroxide of kalk.

Calciumzepen worden ook geproduceerd als neutrale zepen door het dubbele ontledingsproces van in water oplosbare calciumzouten en natriumzepen in een waterig medium. Dit proces kan worden gebruikt om een zeer hoog specifiek oppervlak te verkrijgen, maar wordt voornamelijk gebruikt om zeer kristallijne calciumzepen te produceren.

Waterige calciumstearaatpasta’s met een vastestofgehalte van 40-50% worden ook geproduceerd door het directe proces en worden gebruikt als additieven voor papiercoating (slips).

Calciumzepen die niet in poedervorm zijn en daarom meestal worden gebruikt als oplossingen in organische media (bijv. 2-ethylhexanoaten en naftenaten) worden geproduceerd door directe reactie in een geschikt medium.

5.2. Toepassingen

Calciumstearaat is de belangrijkste calciumzeep en wordt veel gebruikt in polyolefinen (PE, PP) en in PVC als smeermiddel (intern of extern), losmiddel en zuurvanger.

Calciumzepen worden gebruikt als fysiologisch inerte smeermiddelen en secundaire stabilisatoren in de kunststofindustrie om de vloei-eigenschappen te verbeteren en het samenklonteren van hygroscopische stoffen te voorkomen; als smeermiddelen en losmiddelen samen met magnesiumzepen bij het persen van farmaceutische tabletten; als waterbestendige additieven in middelen die worden gebruikt voor de bescherming van gebouwen en voor de oppervlaktebehandeling van vulstoffen; en in de papierindustrie in opnamepapier, diagrampapier en coatingslips.

6. Bariumzepen

6.1. Productie

De belangrijkste organische zuren in bariumzepen zijn 12-hydroxystearinezuur, laurinezuur, 2-ethylhexaanzuur en nafteenzuur. De gebruikte metaalverbindingen zijn bariumchloride en bariumhydroxide (mono- of octahydraat).

6.2. Toepassingen

Bariumzepen worden gebruikt in de verfindustrie voor het bevochtigen van pigmenten en als dispergeermiddelen, bij het vormen van metaal als onderdeel van draadtrekken en andere hulpmiddelen, en in de kunststofindustrie als smeermiddelen en costabilisatoren.

7. Aluminiumzepen

7.1. Productie

Commerciële aluminiumzepen worden over het algemeen geproduceerd door alkalizepen te behandelen met in water oplosbare aluminiumzouten. Tijdens de precipitatie in waterige systemen worden agglomeraten van aluminiumhydroxide en carbonzuren geproduceerd die vervolgens met elkaar reageren om zouten te vormen tijdens het daaropvolgende droogproces.

Omdat aluminium driewaardig is, zijn er drie soorten zeep mogelijk:

1. Aluminium monozepen Al(OH)₂(OOC–R)
2. Aluminium disopen Al(OH)(OOCR)₂
3. Aluminium trisopen Al(OOCR)₃

Alle soorten organische zuren worden gebruikt voor aluminiumzepen, met name stearinezuur, oliezuur, nafteenzuur en 2-ethylhexaanzuur. Aluminiumsulfaat, kaliumaluminiumsulfaat en aluminiumchloride zijn de voorkeurs in water oplosbare aluminiumzouten. Bij de industriële productie van de drie soorten aluminiumzeep worden de organische zuren verzeept met respectievelijk 1, 2 of 3 mol alkali.

Omdat de drie soorten sterk verschillen in hun verdikkende eigenschappen, zijn er commerciële producten beschikbaar met tussenliggende metaalgehaltes.

De zepen worden gekenmerkt door metaal-, as- en vrije vetzuurgehaltes. Om speciale verdikkende eigenschappen te bereiken, met name voor de productie van smeervetten op basis van minerale olie, worden vetzuren gecombineerd met aromatische carbonzuren (bijv. benzoëzuur of ftaalzuur) of met dimere vetzuren.

Op deze manier wordt smeervet met een hoge echtheid tegen volheid en een hoog druppelpunt verkregen.

Aluminiumzepen in poedervorm worden verkregen door dubbele ontleding in waterig medium.

Gekatalyseerde reacties tussen vetzuren en vers neergeslagen aluminiumoxidehydraat zijn bekend, maar worden niet industrieel gebruikt. Aluminiumoxidehydraat veroudert te snel en is niet geschikt voor smelt- of directe reactieprocessen in niet-waterige media vanwege de lage reactiviteit.

Een uitzondering is de in situ-productie van smeervetten waarin aluminiumalkoxiden en vers neergeslagen aluminiumhydroxidehydraat worden gebruikt.

7.2. Toepassingen

De gelvormende eigenschap van aluminiumzepen wordt benut in de minerale olie-, cosmetica- en farmaceutische industrie. Ze worden ook gebruikt in de verfindustrie als anti-bezinkings- en matteringsmiddelen en voor het bevochtigen van pigmenten.

Aluminiumzepen in poedervorm worden gebruikt als smeermiddelen in thermohardende kunststoffen en thermoplasten, als waterafstotende middelen bij de bescherming van gebouwen en als vloeibevorderaars voor klonterende poeders.

8. Loodzepen

8.1. Productie

Neutrale loodzepen worden geproduceerd door dubbele ontleding, door directe reactie in de smelt of door directe reactie in waterige media in aanwezigheid van katalysatoren, zoals triethanolamine en matig oplosbare alcoholen.

Basis loodzepen worden geproduceerd door directe reactie in aanwezigheid van katalysatoren in waterige media. De additiezouten bevatten maximaal twee moleculen lood(II)oxide op één molecuul neutrale loodzeep:

3 PbO + 2 HOOCR → 2 PbO·Pb(OOCR)₂ + H₂O

Directe reactie in de smelt gaat niet verder dan de toevoeging van één molecuul lood(II)oxide vanwege een verhoging van het smeltpunt. In aanwezigheid van een smeltbaar organisch medium (bijv. C16–C18 vetalcoholen of een combinatie van vetalcoholen en paraffine of langketenige vetzuuresters) kan echter nog een molecuul lood(II)oxide worden toegevoegd om dispersies van dibasische loodzepen te verkrijgen.

De basiciteit van basis loodzepen in de directe reactie hangt af van hun oplosbaarheid in oplosmiddelen. Over het algemeen kan er slechts één molecuul lood(II)oxide worden toegevoegd.

Stearinezuur, oliezuur, 2-ethylhexaanzuur en nafteenzuur van technische kwaliteit worden gebruikt voor de productie van de belangrijkste loodzepen. De belangrijkste metaalbron is loodoxide. Loodacetaat wordt gebruikt als het in water oplosbare loodzout in het dubbele ontledingsproces. Directe reactie in waterig medium wordt uitgevoerd met reactief lood(II)oxide (litharge, commerciële specificatie ‘‘kanariegeel’’).

Het rode loodoxidegehalte moet zeer laag zijn omdat deze modificatie geen basische additiezouten kan vormen. De rode modificatie is echter geschikt voor de productie van neutrale zouten in de smelt of in een waterig medium. In het smeltproces moet het loodmetaalgehalte van het loodoxide zeer laag zijn om verstopping van kleppen door agglomeratie te voorkomen.

Regelgeving voor persoonlijke en milieubescherming moet in acht worden genomen, met name bij loodzepen in poedervorm. Zelfs de opname van kleine hoeveelheden lood kan leiden tot chronische ziekte.

8.2. Toepassingen

Neutrale en basische loodstearaten worden gebruikt als hittestabilisatoren en smeermiddelen bij PVC-verwerking, als smeermiddelen in de potloodindustrie en als additieven voor speciaal papier.

Lood-2-ethylhexanoaat, naftenaten en resinaten worden gebruikt in de verfindustrie voor het bevochtigen van pigmenten en als drogers en in de minerale olie-industrie als componenten van hogedruksmeermiddelen. Om veiligheidsredenen worden deze echter tegenwoordig vervangen door mengsels van calcium-zinkstearaat plus andere stabilisatoren.

9. Koperzepen

9.1. Productie

Koper vormt neutrale zepen die worden geproduceerd door dubbele ontleding of door het directe proces in de smelt of in organische media. Productie uit metallisch koper is ook bekend: koperpoeder wordt gedispergeerd in oplosmiddelnafta en koperzepen die oplosbaar zijn in oplosmiddelnafta worden gevormd door passage van lucht in de aanwezigheid van een organisch zuur.

Commerciële koperzepen worden geproduceerd uit stearinezuur, nafteenzuur, oliezuur en 2-ethylhexaanzuur. In water oplosbare koperzouten, voornamelijk kopersulfaat, worden gebruikt als koperbron voor de dubbele ontleding; koperhydroxide of basisch kopercarbonaat wordt gebruikt voor directe reactie.

De productie van koperzepen in poedervorm door dubbele ontleding vereist een aparte installatie, omdat het reinigen van de droog- en filtratie-eenheden bijna onmogelijk is.

9.2. Toepassingen

Koperzepen worden voornamelijk gebruikt als fungiciden in hout- en scheepsverf, textiel (bijv. tenten, luifels, zandzakken, camouflagenetten, touwen), papier en karton. Vergeleken met anorganische koperverbindingen hebben ze het voordeel dat ze moeilijk uit te wassen zijn. Naftenaten, oleaten en 2-ethylhexanoaat worden gebruikt als oplossingen in organische media.

10. Zinkzepen

10.1. Productie

De belangrijkste zinkzepen zijn zinkstearaten. Neutrale zinkzepen worden geproduceerd door dubbele ontleding, directe reactie in de smelt, directe reactie in waterige of organische media en reactie van zinkoxide met vetzuren onder het smeltpunt van de zepen.

Basische zinkzepen geproduceerd door dubbele ontleding worden verkregen in poedervorm; de basische groep kan de vorm hebben van een basische zeep, zinkoxide of zinkcarbonaat. In organische media kunnen oplosbare zinkzepen (met name naftenaten, 2-ethylhexanoaat en oleaten) basisch worden gemaakt tijdens de directe reactie door toevoeging van overtollig zinkhydroxide.

Zepen met 1,7 equivalenten zinkhydroxide op 1 equivalent zuur kunnen worden verkregen.

Commerciële zinkzepen worden geproduceerd uit stearinezuur, laurinezuur, oliezuur, 2-ethylhexaanzuur en nafteenzuur. Die afgeleid van stearinezuur worden op de grootste schaal geproduceerd.

Wateroplosbare zouten, bij voorkeur zinksulfaat en -chloride, worden gebruikt als zinkbron voor dubbele ontleding; zinkoxide, -hydroxide en -carbonaat worden gebruikt voor directe reactie.

Wanneer meerdere soorten producten in één fabriek worden bereid, moet er aandacht worden besteed aan de productievolgorde, omdat zinkstearaat als gelbreker fungeert met gels van aluminiumzepen. Normaal gesproken worden calcium-, magnesium-, zink- en aluminiumzepen in één fabriek geproduceerd.

10.2. Toepassingen

Zinkzepen worden gebruikt voor de volgende doeleinden:

1. In de kunststofindustrie als smeermiddelen, losmiddelen en componenten van PVC-stabilisatoren
2. In de rubberindustrie, als losmiddelen voor ongevulkaniseerde producten (bevochtigbare zinkstearaatzepen en zinkstearaatdispersies in water worden ook gebruikt)
3. In verven, als matteringsmiddelen en schuurmiddelen
4. In de bescherming van gebouwen, als waterdichtingsmiddelen
5. Voor textiel, ook als waterdichtingsmiddelen
6. In de cosmetische en farmaceutische industrie, als additieven voor lichaams- en gezichtspoeders
7. Als componenten van draadtrekvetten (speciaal zinkarachidaat wordt gebruikt bij het trekken van buizen vanwege het lage asgehalte)
8. In verven, als componenten van drogers en als antiklontermiddelen voor poederproducten

11. Cadmiumzepen

11.1. Productie

Neutrale en basische cadmiumzepen worden geproduceerd door dubbele ontleding, directe reactie in de smelt of directe reactie in organische media. Stearinezuur, laurinezuur, 12-hydroxystearinezuur, oliezuur en 2-ethylhexaanzuur worden vaak gebruikt.

Cadmiumsulfaat, chloride en nitraat worden gebruikt bij dubbele ontleding, cadmiumoxide en hydroxide bij de directe reactie. Cadmiumzepen zijn zeer giftig. Cadmium hoopt zich op in organen zoals de lever en de bijnier en wordt zeer langzaam vrijgegeven. Absorptie van zeer kleine hoeveelheden cadmium gedurende een lange periode leidt tot chronische ziekte.

11.2. Toepassingen

Het gebruik van cadmiumzepen als componenten van PVC-stabilisatoren neemt af vanwege hun giftige eigenschappen. Vaste PVC-stabilisatoren bevatten cadmiumzepen van verzadigde vetzuren, terwijl vloeibare stabilisatoren zepen van onverzadigde of vertakte, korteketenvetzuren bevatten.

De zepen fungeren als hitte- en lichtstabilisatoren en zepen van verzadigde vetzuren worden gebruikt als smeermiddelen bij de verwerking van PVC. In tegenstelling tot andere metaalzepen die in de PVC-sector worden gebruikt, hebben cadmiumzepen geen invloed op de transparantie en zijn ze geschikt voor harde, transparante PVC-producten.

Om veiligheidsredenen wordt hun gebruik echter tegenwoordig vervangen door mengsels van calcium-zinkstearaat plus andere stabilisatoren.

12. Mangaanzepen

12.1. Productie

Neutrale mangaan(II)zepen worden geproduceerd door dubbele ontleding van alkalizepen en in water oplosbare mangaanzouten in een waterig medium of in aanwezigheid van organische oplosmiddelen, en door directe reactie in de smelt of in organische media met mangaanoxiden, hydroxiden of zouten van vluchtige zuren.

De oxiden en hydroxiden zijn zeer onreactief en moeten vers worden bereid; de omzetting is over het algemeen onvolledig. Bij de reactie met metallisch mangaan in poedervorm of als verdeeld gaas worden lagere carbonzuren (bijv. azijnzuur) als katalysatoren aan het oplosmiddel toegevoegd.

Basische mangaan(II)zepen worden geproduceerd door dubbele ontleding in een waterig medium; oververzeepte alkalizepen (d.w.z. er wordt meer dan 1 mol alkali per mol zuur gebruikt) reageren met in water oplosbare mangaanzouten.

De overtollige alkali vormt mangaanhydroxide of mangaanoxidehydraat, dat wordt toegevoegd aan de neutrale mangaanzeep. Het is echter onduidelijk of er een echt additiezout of een eenvoudig mengsel wordt gevormd.

De basische mangaanzepen zijn onoplosbaar of matig oplosbaar in organische oplosmiddelen. Stearinezuur, oliezuur, nafteenzuur en 2-ethylhexaanzuur worden vaak gebruikt. Bronnen van mangaan voor de dubbele ontleding zijn in water oplosbare mangaanzouten zoals mangaanchloride en -sulfaat; voor de directe reactie worden mangaanoxide, -hydroxide en -acetaat gebruikt.

Mangaanzepen zijn gevaarlijk voor de gezondheid. Een bijzonder gevaar ontstaat door stofvorming door aangedreven producten. Vanwege hun bruine kleur zijn aparte productie-installaties nodig voor poedervormige producten.

12.2. Toepassingen

Mangaanzepen worden voornamelijk gebruikt als drogers in verf, drukinkten en lakken op basis van drogende oliën of alkydharsen. Basispoederproducten worden ook toegevoegd aan drukinkten.

Mangaanzepen kunnen worden gebruikt als katalysatoren (bijvoorbeeld bij paraffine-oxidatie of de reductie van vetzuren tot alcoholen).

13. IJzerzepen

13.1. Productie

Neutrale ijzer(III)zepen en gemengde ijzer(II)–ijzer(III)zepen worden industrieel geproduceerd. De vorming van basiszepen door toevoeging van ijzeroxide of -hydroxide is bekend, maar wordt niet commercieel geëxploiteerd.

IJzerzepen worden verkregen door dubbele ontleding van alkalizepen en in water oplosbare ijzerzouten in een waterig medium met of zonder organische oplosmiddelen. Directe reactie in de smelt met ijzeroxiden verloopt niet volledig en is erg traag, dus is een katalysator noodzakelijk; het niet-gereageerde vrije vetzuur wordt geëxtraheerd met alcohol.

Gebruikte grondstoffen zijn stearinezuur, oliezuur, nafteenzuur en 2-ethylhexaanzuur. Bij dubbele ontleding wordt over het algemeen ijzer(II) of ijzer(III)chloride gebruikt als ijzerbron; bij de directe reactie worden ijzeroxide, hydroxide of carbonaat gebruikt.

Vanwege de intense kleur van ijzerzepen zijn aparte neerslageenheden noodzakelijk. Hoewel ijzerzepen geen gevaar vormen voor de gezondheid, moeten de lokale voorschriften met betrekking tot persoonlijke en milieubescherming voor stofproducerende producten in acht worden genomen bij het hanteren.

13.2. Toepassingen

IJzerzepen zijn componenten van droogmengsels. Vanwege hun intense kleur worden ze alleen gebruikt met donkere kleuren. De functie van het ijzer als droger is gebaseerd op polymerisatie bij verhoogde temperatuur in plaats van het katalyseren van de oxidatie.

Tegenwoordig is de belangrijkste toepassing in de landbouw als katalysator van de fotodegradatie van polyolefinefilms. Deze toepassing verhoogt de biologische afbraak van de polymeren aanzienlijk, waardoor de ophoping ervan in de bodem wordt vermeden en deze zouten dus als milieuvriendelijk kunnen worden beschouwd.

Andere toepassingen zijn als hydrogeneringskatalysatoren, als droge-film smeermiddelen in de vorm van monomoleculaire kleeflagen, bij de productie van snelkopieerpapier, bij het waterdicht maken en in de farmacie als in olie oplosbare ijzerverbindingen voor de behandeling van verschillende ziekten.

14. Kobaltzepen

14.1. Productie

Neutrale en zwak basische kobalt(II)zepen zijn bekend. Ze worden geproduceerd door dubbele ontleding met behulp van alkalizepen met in water oplosbare kobaltzouten in een waterig medium met of zonder organische oplosmiddelen of door directe reactie via het smeltproces of in oplosmiddelen. Reactie van metallisch kobalt in poeder- of gaasvorm in organische media is ook mogelijk; lucht fungeert als oxidatiemiddel.

Stearinezuur, oliezuur, nafteenzuur en 2-ethylhexaanzuur worden gebruikt. Voor dubbele ontleding wordt kobalt(II)sulfaat gebruikt als het in water oplosbare zout; voor de directe reactie worden kobaltacetaat, kobalt(II)hydroxide en kobalt(II)oxide gebruikt.

Kobaltzepen hebben een intense blauwviolette kleur. Zepen in poedervorm moeten in aparte fabrieken worden geproduceerd. Stof van kobaltzepen is schadelijk voor de gezondheid. Lokale voorschriften met betrekking tot persoonlijke en milieubescherming en de verplichte etikettering van verpakkingen moeten in acht worden genomen.

14.2. Toepassingen

Kobaltzepen zijn zeer effectieve drogers voor druk- en schrijfinkten omdat ze oxidatie katalyseren. Kobaltstearaat wordt gebruikt als lijm voor rubber-metaalbinding. Vanwege gezondheidsredenen wordt de vervanging ervan door andere materialen geëvalueerd.

15. Nikkelzepen

15.1. Productie

Divalent nikkel vormt neutrale tot zwak basische zepen. Ze worden geproduceerd door dubbele ontleding van alkalizepen en in water oplosbare nikkelzouten in een waterig medium in aanwezigheid van organische oplosmiddelen of door directe reactie in de smelt of in oplosmiddelen met nikkeloxide, hydroxide of zouten van vluchtige zuren.

In het smeltproces vindt ontleding plaats boven 200 °C met vorming van een zwart poeder. De gebruikelijke zuren zijn stearinezuur, oliezuur, 2-ethylhexaanzuur en nafteenzuur. Nikkelsulfaat en -chloride worden gebruikt als in water oplosbare zouten voor dubbele ontleding, en nikkel(II)hydroxide, -oxide, -acetaat of -carbonaat voor het smeltproces.

Nikkelzepen in poedervorm moeten in aparte fabrieken worden geproduceerd vanwege hun intens groene kleur. Stof van nikkelzepen is schadelijk voor de gezondheid. Lokale voorschriften met betrekking tot persoonlijke en milieubescherming en verplichte etikettering moeten in acht worden genomen. Tijdens de verwerking van nikkeloxide en -carbonaat moeten beschermende maatregelen worden genomen vanwege hun kankerverwekkende eigenschappen.

15.2. Toepassingen

Nikkelzepen worden gebruikt als oxidatiekatalysatoren in drogers; als in olie oplosbare hydrogeneringskatalysatoren, die fijn verdeeld nikkel vrijmaken bij verhitting of ontleding; als detergenten in petroleumether; en als additieven in smeeroliën om cyclisatie en verharsing te voorkomen. Vanwege gezondheidsredenen wordt hun vervanging door andere materialen geëvalueerd.

Referentie

• Metallic Soaps; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a16_361.pub2