CH210430A - Mittel zum Absorbieren von Kohlensäure, insbesondere in Gasschutzgeräten, und Verfahren zu seiner Herstellung. - Google Patents

Description

  Mittel zum     .Absorbieren    von Kohlensäure,     insbesondere    in     Gasschutzgeräten,     und Verfahren zu seiner Herstellung.    Die     Absorption    von Kohlensäure erfolgt  hauptsächlich mit Hilfe von Alkalien oder  Erdalkalien, die in     Lösung    oder auch in  fester Form verwendet werden. Für Gas  schutzzwecke benutzt man meistens die festen  Absorptionsmittel und bringt diese     in    Pa  tronen, sogenannten     "Alkalipatronen",        unter.     



  Bei der     Kohlensäureabsorption    bildet sich  Karbonat, das bald die Oberfläche des kör  nigen Materials bedeckt und wie eine Haut  die noch nicht umgesetzte Reaktionsmasse  einhüllt. Deswegen werden die alkalischen  Massen der     Alkalipatronen        verhältnismässig     schlecht ausgenutzt. Selbst     wenn    die Reak  tionsmasse     aus        Alkalihydrogyden,    z. B.

   Na  triumhydrogyd oder     Kaliumhydrogyd,    be  steht, zeigt sich dieser Nachteil, obgleich die  Stoffe bekanntlich in der Patrone durch Auf  nahme von Feuchtigkeit aus der     Ausatemluft     zerfliessen und von vornherein     anzunehmen     wäre, dass dabei immer wieder neue reaktions  fähige Oberflächen gebildet werden. Wie die         Erfahrung    gelehrt hat, ist dies aber nicht der  Fall, besonders nicht beim     Natriumhydro-          gyd,    weil das entstehende     Natriumkarbonat     in der gleichzeitig entstehenden konzentrier  ten Natronlauge praktisch unlöslich ist.

   Es       umhüllt    daher den flüssigen     Alkalikern    als  feste     Kruste    und verhindert den weiteren  Zutritt und     damit    die     Bindung    der Kohlen  säure.

      Die     Erfindung    betrifft     nun    ein Mittel  zum     Absorbieren    von     Kohlensäure,    insbeson  dere in     Gasschutzgeräten,    das diese Nach  teile nicht     aufweist.    Das neue     Mittel        ist    da  durch     gekennzeichnet,    dass es     aus    einem     Ge-          misch    besteht, das einen     (vorzugsweise    ge  körnten)     kohlensäurebindenden    Stoff,

   sowie       mindestens        einen    die     Krustenbildung        auf    die  sem störenden Stoff enthält.  



  Unter einem die     Krustenbildung    stören  den Stoff wird     hierbei    ein Stoff     verstanden,     der     die        Krustenbildung    überhaupt     verhindert,         oder ein solcher, der bei Eintritt von Kru  stenbildung die Kruste wieder zerstört.  



  Als     kohlensäurebindenden    Stoff kann das  Mittel     Alkalihydroxyd,    insbesondere Na  triumhydroxyd für sich oder in     Mischung     mit     Erdalkalihydroxyden,        Magnesiumhydro-          xyd    oder     Aluminiumhydroxyd    enthalten.  



       Als    die Krustenbildung störender Stoff  kann zum Beispiel     ein    oberflächenaktiver  Stoff,     vorzugsweise    eine Seife, das heisst eine  Metallverbindung der höheren Fettsäuren, der  Harzsäuren usw. vorhanden sein, die als sol  che zugesetzt oder     beigemischt,    oder durch  Umsetzung der entsprechenden Säuren oder  ihrer Ester mit den in dem Mittel enthal  tenen     alkalischen    Stoffen entstanden ist.  



  Als die Krustenbildung störender     Stoff     kann aber auch ein     emulgierend    und     pepti-          sierend    wirkender Stoff vorhanden sein, z. B.  ein sulfoniertes<B>01</B> oder ein     Emulgierungs-          mittel    der     Textilindustrie,    z. B.     Igepon.     



  Das     Drittel    kann     natürlich    auch gleich  zeitig oberflächenaktive, sowie     emulgierend     und     peptisierend    wirkende Stoffe der vor  erwähnten Art gleichzeitig enthalten.  



  Durch den     Zusatz    von oberflächenaktiven       und/oder        emulgierend    und     peptisierend    wir  kenden Stoffen wird die Krustenbildung ver  hindert. Durch die oberflächenaktiven Stoffe  wird die Bildung neuer Oberflächen erleich  tert oder herbeigeführt. Fügt man beispiels  weise zum     Ätznatronkorn    etwas Seife, so bil  det sich beim Zerfliessen des     Ätznatrons,    also  beim Arbeiten der     Alkalipatrone,    durch die  mit der Atemluft zugeführte Feuchtigkeit  und das bei der     chemischen    Umsetzung ent  stehende Wasser eine Seifenlösung.

   Seifen  lösungen zerstören bekanntlich     krustenartige     Bildungen und lösen sie     in    ihre Einzelteil  chen auf, die dann in das Innere der Lösung  eintreten können. Ausserdem schaffen sie  neue Oberflächen und damit neue Reaktions  flächen.  



  Die den     kohlensäurebindenden    Stoffen zu  gesetzten Stoffe können also zweierlei Auf  gaben erfüllen. Sie geben erstens der     Alkali-          lösung    die Eigenschaft, leicht Oberflächen  und damit neue Reaktionszonen zu bilden,    zweitens bewirken sie die Aufteilung der       Karbonatkrusten    und die Suspension dieser  Krusten in der Lösung. Sie     peptisieren    mit  andern Worten das Karbonat in der     Lösung.     Für die praktische Verwendung können beide  Wirkungen gleichzeitig oder auch nur eine  derselben nutzbar gemacht werden.

   Ober  flächenaktive Stoffe sind meistens auch gute       Peptisationsmittel        (Emulgierungsmittel)    und  umgekehrt, wie es von jeder     wässrigen    Seifen  lösung bekannt ist.  



  Zur Herstellung des neuen Mittels kann  man daher alle bekannten oberflächenaktiven  Stoffe     und/oder        Emulgierungsmittel    ver  wenden, soweit sie durch konzentrierte Al  kalilaugen nicht zerstört werden. Besonders  geeignet sind daher die schon genannten Sei  fen. Da in dem Mittel ein grosser Alka.li  überschuss von vornherein vorhanden ist, kann  man statt der Seifen selbst auch die zur Bil  dung seifenartiger Salze geeigneten Säuren  oder deren Ester verwenden, z.

   B. also Öl  säure,     Palmitinsäure.        Abietinsäure.        Elaidin-          säureamylester,        Stearinsäurebuty        lester.    Au  sserdem eignen sich, wie schon erwähnt,       Emulgierimgs-    und     Peptisationsmittel,    wie  sulfonierte Öle und die     Emulgierungsmittel     der Textilindustrie, z. B.     Igepon.     



  Zur Herstellung des neuen Mittels kann  man die     kohlensäureabsorbierenden    Stoffe aus  ihren     wässrigen    Lösungen zusammen mit den  oberflächenaktiven und/oder     emulgierend    und       peptisierend    wirkenden Stoffen durch Ver  dampfen mit oder ohne Anwendung von  Wärme oder Vakuum ausscheiden.  



  Man kann auch die oberflächenaktiven       und/oder        emulgierend    und     peptisierend    wir  kenden Stoffe mit den alkalischen kohlen  sä,urebindenden Stoffen zusammenschmelzen  oder sie der Schmelze vor dem     Erstarren    zu  setzen.  



  Benutzt man zum Körnen der Alkalien  besondere Formen, so kann man in diesen  eine Schicht der oberflächenaktiven und/oder       emulgierend    und     peptisierend    wirkenden  Stoffe oder ihrer Lösungen anbringen,     indem     man die Formen damit auskleidet, ausstreut  oder ausstreicht.           Man    kann auch auf der Oberfläche von  fertig gebildeten     Alkalikörnern    die oberflä  chenaktiven und/oder     emulgierend    und     pepti-          sierend    wirkenden Stoffe oder deren Lösun  gen auftragen, indem man sie damit über  streut oder überzieht.  



  Schliesslich kann man die oberflächen  aktiven und/oder     emulgierend    und     peptisie-          rend    wirkenden Stoffe oder ihre Lösungen in  eine fertig beschickte     Alkalipatrone    einbrin  gen, z. B.     durch        Hineinblasen,        Hineinstreuen     oder     Hineinsprühen.     



  Die Menge der     oberflächenaktiven        bezw.          emulgierenden    Stoffe im Endprodukt kann  verhältnismässig gering sein. Sie wird vorteil  haft 1 bis 2 % nicht überschreiten.  



  Als     Alkaligrundlage    wählt man am  besten     Ätznatron    oder     Ätzkali,        Gemische    die  ser     Hydroxyde    miteinander oder mit Erd  alkalien, zu denen auch das     Magnesium    ge  rechnet     werden    soll. Auch     Aluminiumhydro-          xyd    ist brauchbar.  



  Es wurde     ferner    gefunden, dass man     in     den sogenannten     Alkalipatronen    die     Absorp-          tionswirkung    des Alkalis     steigern        bezw.    die  Bildung der die     Alkalikörner        einhüllenden          Carbonatkrusten    weitgehend durch     Zusatz     von solchen     oberflächenaktiven    Stoffen ver  hindern kann, die selbst Kohlensäure     binden,     wie z. B. organische Basen.

   Solche ober  flächenaktive Stoffe geben im Verlauf der  Reaktion die an sie gebundene Kohlensäure  an das Alkali ab. Als organische Basen  kommen zum Beispiel das     Trimethyl-    oder       Triäthylsulfoniumhydroxyd    in Betracht.  



  Derartige     kohlensäurebindende    oberflä  chenaktive Stoffe können dem Alkali im  Verlauf der Herstellung zugesetzt oder auf  die Oberfläche der     Alkalikörner        aufgetragen     werden.  



  Die Grenzfläche des     Alkalis    gegen das  Kohlensäure -     Luftgemisch    kann     weiterhin     auch durch Zusatz äusserst fein     verteilter     Stoffteilchen beeinflusst werden. Bekanntlich  können derartige     fein-disperse        Teilchen    die  Oberflächenspannung des     Suspensionsmittels       verändern. Für     eine    derartige Wirkung  kommen alle möglichen Stoffe in Frage. Doch  ist es auch hier von     Vorteil,    solche Stoffe zu       wählen,    die selbst wiederum     Kohlensäure    bin  den, wie z.

   B.     Kalziumoxyd,        Magnesium-          oxyd    usw. Es können aber auch     inerte    Stoffe  verwendet werden,     wie    zum Beispiel fein ver  teilte     Carbonate.    Ferner     können    andere, die       Kruskenbildung    störende Stoffe,     insbesondere     Chloride, z. B.     Kalziumchlorid,        verwendet     werden. Wertvoll ist dabei, dass diese Stoffe  das Alkali auflockern.  



  Die     fein.        verteilten    Stoffe     können    dem       eventuell    mit Erdalkali vermengten Alkali  während der Herstellung nach irgendeinem  Verfahren zugesetzt werden.     Eine    sehr ge  ringe     Korngrösse    der fein verteilten Stoffe  kann man     vorzugsweise    dadurch erreichen,  dass man diese Stoffe sich im     Verlaufe    che  mischer Umsetzung im zum Beispiel ge  schmolzenen Alkali bilden lässt.

   Setzt man  zum     Beispiel    der Schmelze organische oder       anorganische        Kalzium-    oder     Magnesiumsalze     zu, so     werden    diese unter Bildung von im  geschmolzenen Alkali ungelösten Produkten  wie z. B.     Carbonaten,    Oxyden     usw.    zersetzt.

    Durch diese Zersetzung erhält man eine  äusserst     feine    Verteilung der entstehenden  und auflockernden     Kalzium-    oder     Magne-          siumverbindungen.            Beispiel       Gekörntes Alkali wird mit     einer    konzen  trierten Lösung von     TriäthyIsulfonium-          hydroxyd    besprüht und     in    der üblichen       Weise    in die sogenannten     Alkalipatronen    ge  füllt.

   Zweckmässig verwendet man auf 1000  Teile Alkali 2 bis 10 Teile     Triäthylsulfo-          niumhydroxyd.     



  <I>Beispiel 2:</I>  35,0 kg     technisches        Natriumhydroxyd     wird geschmolzen und der Schmelze 3,0 kg  pulverförmiges     Kalziumformiat    zugegeben.  Dieses zersetzt sich sofort unter feinster       Verteilung        in    der Schmelze.     Aus    dieser wird       in.    der üblichen Weise gekörntes Alkali für  die Füllung der     Alkalipatronen    hergestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Mittel zum Absorbieren von Kohlensäure, insbesondere in Gasschutzgeräten, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Gemisch besteht, das einen kohlensäurebindenden Stoff, sowie mindestens einen die Krusten bildung auf diesem störenden Stoff enthält. UNTERANSPRÜCHE: 1. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als kohlensäure- bindenden Stoff Alkalihydroxyd enthält. 2.

   Mittel nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als kohlensäurebindenden Stoff ein Gemisch von Natriumhydroxyd mit min destens einem Erdalkalihydroxyd ent hält. 3. Mittel nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als die Krustenbildung störenden Stoff einen oberflächenaktiven Stoff ent hält. 4. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass es als oberflächen aktiven Stoff eine Seife enthält. 5.

   Mittel nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Stoff enthält, der mit dem im Mittel enthaltenen Alkalihydroxyd eine Seife bilden vermag. 6. Mittel nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als die Krustenbildung störenden Stoff einen emulgierend und peptisierend wir kenden Stoff enthält.

   7. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass es als emulgierend und peptisierend wirkenden Stoff ein sulfo- niertes 01 enthält. B. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass es als emulgierend und peptisierend wirkenden Stoffein Emul- gierungsmittel der Textilindustrie ent hält. 9.

   Mittel nach Patentanspruch I und den Unteranspriiehen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet. dass es als oberflächen aktiven Stoff eine organische, kohlen säureaufnehmende Verbindung mit ober flächenaktiven Eigenschaften enthält. 10. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1, 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass es als kohlensäure- aufnehmenden Stoff eine organische Base enthält. 11. Mittel nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als die Krustenbildung störenden Stoff einen fein verteilten Stoff enthält. 12.

   Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass es als feinverteilten Stoff einen kohlensäurebindenden anor ganischen Stoff enthält. 13. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass es als fein verteilten Stoff einen gegen Kohlensäure inerten anorganischen Stoff enthält. 14. Mittel nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass es ausser dem fein ver teilten Stoff noch Erdalkali enthält.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zum Herstellen des Mittels nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass man einen kohlensäureabsor- bierenden Stoff mit mindestens einem die Carbonatkrustenbildung auf diesem stören den Stoff mischt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 15.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet. da.ss man den koh- lensäureabsorbierenden Stoff aus wä.ss- riger Lösung zusammen mit dem die Krustenbildung störenden Stoff durch Verdampfen abscheidet. 16. Verfahren nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass man den die Krustenbildung störenden Stoff mit einem alkalischen kohlensäurebindenden Stoff zusammenschmilzt. 17.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass man einer Schmelze eines alkalischen, kohlensäure- absorbierenden Stoffes vor dem Erstar ren den die Krustenbildung störenden Stoff zusetzt. 18. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass man in For men, in. denen man den kohlensäureabsor- bierenden Stoff formt, eine Schicht des die Krustenbildung störenden Stoffes an bringt. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass man auf der Oberfläche von fertig gebildeten Alkali körnern den die Krustenbildung stören den Stoff aufträgt.