CH100172A - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Wasserstoffsuperoxyd.       Bei der bekannten Herstellung von     Was-          scrstoffsupe.roxyd    durch Umsetzen von Su  peroxyden der Leichtmetalle, insbesondere  an     Ba.riumsuperoxyden    und     Natriumsuper-          ox@-derr    mit     Mineralsäuren,        vorzugsweise     Schwefelsäure, gelang es nicht, direkt zu kon  zentrierteren Lösungen von 'Wasserstoffsu  peroxyd zu gelangen, da. entweder, wie z. B.

    bei     Bariumsuperoxyd,    die Umsetzung mit       l:orizf,ritrierterer    Schwefelsäure     Sch.wierigkei-          ten    bot oder weil die Masse der sich     aussehei-          denden    Salze, z.

   B. von Glaubersalz, bei der       1Tmsetzung    von     Natriumsuperoxyd    mit       Sehwefelsäure    das erforderliche mechanische  Durchrühren bei starker Konzentration     er-          @.ch.werte    oder ganz unmöglich machte.     Mari          ,elangte    so in einer Operation nur zu einem       etwa    10     %igen    Wasserstoffsuperoxyd.

   Um       handelsübliche    20 bis 30     %ige    Ware     herzu-          sIellen,    war man daher gezwungen, entweder       durch    stufenweises     Eintragen    von     Superoxyd     in     Säure    und     Abnutschen    der erhaltenen Nie  derschläge in mehreren Operationen zu arbei  ten oder das in einer Operation erhaltene ver  dünnte     Wa-3serstoffsuperoxyd    durch Destil  lation zu konzentrieren.

      Beider an sich bekannten Umsetzung von       l'erboraten    mit     Mineralsäure    zwar zu erwar  ten, dass bei Verwendung von konzentrier  teren Säuren die .gleichen     Übelstände    in Er  scheinung treten würden,     währehd    weiterhin  zu befürchten war, dass bei dem     LTmsetzungs-          prozess    sich erhebliche Mengen von     leichtlös-          lcher    Überborsäure bilden würden, welche  in Lösung bleiben     und    somit verloren gehen  würden.  



  Es wurde nun die überraschende Beobach  tung gemacht,     dass    es     unerwarteterweise    ge  lingt,     Natriumperborat    mit konzentrierter       Mineralsäure,    z.. B. konzentrierter Schwefel  säure in     eileer    Operation glatt und mit sehr  hoher Ausbeute zu mindestens zehnprozen  tigem Wasserstoffsuperoxyd umzusetzen.

   Die  für die Durchführung der     Reaktion        unerläss-          liche    mechanische Bearbeitung der Masse  bietet hierbei, trotz der Ausscheidung grosser  Mengen von Glaubersalz und Borsäure, keine  Schwierigkeiten.     Anscheinend    hat die Bor  säure die     Eigenschaft,        die    Reibung unter den       Glaubersalzkristallen    zu vermeiden und so  eine leichtere     Durcharbeitung    der Masse zu       bewirken.    Die Ausbeute an Wasserstoffsu-      Peroxyd ist nahe der theoretischen.

   Es finden  mithin trotz Anwendung von konzentrier  terer Schwefelsäure störende     Zersetzunben     und Nebenreaktionen nicht statt. Es zeigte  sich ferner, dass von der angewandten Menge  Borsäure nur etwa 10 bis 15 % in Lösung  gehen.  



       Diese    nicht vorauszusehende Tatsache     ist     aber für die Wirtschaftlichkeit des Verfah  rens von ausschlaggebender Bedeutung, da  die     ausgeschiedene    Borsäure wieder glatt zu       Borat    verarbeitet     werden    kann, welches dann  seinerseits wieder in     Perborat        über(Yefülirt     und zur Herstellung neuer Mengen von Was  serstoffsuperoxyd nutzbar gemacht werden  kann. Da die Reaktion auf ein Molekül.

   Was  serstoffsuperoxyd nur halb so viel Säure ver  braucht wie     Barium-Superoxyd,    und da bei  der     Unisetzung    nur geringere Wärmemengen  frei werden, so bietet auch in dieser Bezie  hung die direkte Herstellung von konzentrier  tem     Wasserstof        fsuperoxy    d aus-     Perbarat        tecll-          nische    und wirtschaftliche Vorteile. Die er  haltenen Lösungen lassen sich ohne weiteres  für alle gewerblichen Zwecke verwenden.  



  Zur     Durchführung    des Verfahrens ver  fährt man gemäss vorliegender     Erfindung    in  der Weise,     d.ass    man die Menge des     Perborates          und    die Stärke der     anzuwendenden    Mineral  säure, z. B. Schwefelsäure, so     bemisst,    Lia un  mittelbar eine     mindestens    10     %ige        Wasser-          stoffsuperoxy        dilösung    entstehen kann.  



       Beispielsweisse    verfährt man derart., dass  man in     230        k.-    Schwefelsäure mit 380 g       I1"80,    im Liter     20(1        1b        Nat;riumperborat     unter     Umrühren    einträgt. Die Menge der       Schwefelsäure    ist so bemessen, dass sich am  Ende eine     schwach    saure Reaktion einstellt.

    Nach erfolgter     Umsetzung    und     Abkühlung     wird das     Wasserstoffsuperoxyd    durch     Ab-          nutschen    von den ausgeschiedenen Salzen ge  trennt und ausgewaschen; man erhält ein       )Va,sserstoffsuperoxyd    von etwa     23,5    %. Die  v     erdünnteren    Waschwasser werden zu einem  neuen Ansatz verwendet.    An Stelle von     Schwefelsäure    kann man       li    andere Säuren, z. B. Salzsäure oder  <B>i</B>     -iue       Phosphorsäure, in     ent=sprechender    Konzentra  tion verwenden.  



  Man kann,     wie    gefunden wurde, auch der  art verfahren,     da.ss    man die konzentrierte  Säure auf eine Suspension von     Natriumper-          borat    in Wasser einwirken     lä_sst,    wobei teer  unerwartete Erfolg erzielt wird, dass keiner  lei Zersetzung der alkalischen     Wasserstoff-          superoxydIösungen    eintritt.     Die    Ausbeute ist  hierbei die gleiche, wie bei     tler    vorstellend       beschriebenen    Arbeitsweise.  



  Man verfährt zum Beispiel wie folgt:  1.1.0 kg     Natriumperborat    werden in     130     Liter Wasser suspendiert. Unter Umrühren       der    wässerigen Lösung trägt man 73 kg  Schwefelsäure, welche<B>1162</B> g     H.SO,    im Li  ter enthält, allmählich ein. Wenn nach Ein  tragen eines Teils der Schwefelsäure die Sus  pension dünnflüssiger geworden ist, werden  weitere     -10    kg N     atriumperborat    zugegeben  und dann der Rest der Schwefelsäure zuflie  ssen gelassen.

   Nach     erfolgter    Umsetzung und       Abkühlung    wird das     Wasserstoffsuperoxt-d     durch     1ibnutsclien    von den ausgeschiedenen  Salzen getrennt.     Gegebenenfalls    kann man  auch     gegen    Schluss des Prozesses die Lösung  schwach     ansäuern,    um sie dann in der vor  stehend     beschriebenen    Weise weiter zu ver  arbeiten.  



  Das     Verfahren        bietet.        den    Vorteil,     d:iss    das       unerwünschte        Arbeiten    mit starker, die     Cle-          fässe        leicht        angreifender        Mittre    vermieden  wird, welcher     Vorteil    besonders dann in     Er-          seheinung    tritt, wenn     nian        z"#eclzs    direkter       Clewiiinullg    von     st:

  irlie@reii        Wasserstoffsuper-          oxydlösllllben    mit     konzentrierten    Sauren ar  beitet. Ein     weii.crf#r        Vorzug    des Verfahrens       liegt:        darin.    dass, wie:     --efunden    wurde,     li#einer-          l.ei        Zersetzung    der     ail@ <  < lis.clien        Wasserstoff-          superoxydlösungen    eintritt.  



  Von den     bekannten    Verfahren der     Was-          serstoffsuperoxy        dgewinnung    durch Zerset  zung     tler        Persulfate    mit     sta.rkerSchwefelsä.ure          unterscheidet    sich     das    vorliegende Verfahren  grundsätzlich dadurch, dass nach ersteren       MVasserstoffsuperoxyd    nicht sofort entsteht,       r,ondern        eist    durch Destillation in Freiheit  besetzt werden muss,

   während nach dem vor-      liegenden Verfahren sofort ohne     Erwärmung          lind    ohne Destillation eine Wasserstoffsuper  oxydlösung vom     gewünschten    Sättigungsgrad  erhalten wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Wasser stoffsuperoxyd durch Umsetzen von Alkali perboraten mit Mineralsäure, dadurch ge kennzeichnet, dass man .die Menge des Per l;orates und die Stärke der anzuwendenden Säure so bemisst, dass unmittelbar eine min- destens 10 /aige Wasserstoffsuperoxydlösung entstehen kann. - UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man in eine Aufschwem- mung von Alkalip.erborat in Wasser konzen trierte Schwefelsäure einfliessen lässt.