CH230691A - Verfahren zur Herstellung von haltbarem Percarbonat. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von haltbarem Per earbonat.    Es ist bekannt, haltbares     Alkalipercarbo-          nat,    insbesondere von der Pormel  Na2CO3 ³ 1,5 H202,  das den aktiven Sauerstoff in Form von an  das Carbonat angelagertem Wasserstoff  superoxyd enthält, durch Einwirkung von  Wasserstoffsuperoxyd auf festes     Alkaliper-          carbonat    zu gewinnen. Dieses Verfahren hat  den Nachteil, dass man auf die Verwendung  von reinem, z. B. elektrolytisch hergestelltem  Wasserstoffsuperoxyd angewiesen ist.  



  Es ist auch     bereits    vorgeschlagen worden,  Percarbonat durch Einwirkung von Kohlen  dioxyd auf festes Natriumsuperoxyd zu ge  winnen. Hierbei erhält man aber im wesent  lichen echte Percarbonate von der Formel  Na2CO4 oder Na2C2O6, die leicht zersetzlieh  sind und infolgedessen nicht verkäuflich  sind. Ausserdem mussten erhebliche Verluste  an anktivem Sauerstoff in Kauf genommen  werden.

      Erfindungsgemäss wird die Herstellung  von Natriumpercarbonat von der Formel  Na2CO3 . 1,5 H2O2  aus billigem Natriumperoxyd und billigem  Kohlendioxyd vorgenommen, und zwar da  durch, dass Kohlendioxyd in eine gekühlte  wässrige Natriumsuperoxydlösung oder     -sus-          pension    eingeleitet wird und durch Einstel  lung und Aufrechterhaltung von pH-Werten  zwischen ss und 11 eine Umwandlung des zu  nächst gebildeten echten     Natriumpercarbo-          nats    in die Additionsverbindung  Na2CO3 ³ 1,5 H2O2  bewirkt wird und die ausgefallene Additions  verbindung, die schwerer löslich ist als das  echte Percarbonat, von der Flüssigkeit ab  getrennt wird.

   Der sich hierbei abspielende  Vorgang verläuft nach der Bruttoformel:  Na2G2 + C02 + H2O  = 2j3 Na2C03 ³ 1,5 H2O2 + 1/3 Na2CO3.      Mit Vorteil wird die Umsetzung bei Tempe  raturen zwischen - 5  bis + 8  durchgeführt;  die Einstellung auf den pH-Wert zwischen 8  und 11 kann in einfachster Weise derart vor  genommen werden, dass Kohlendioxyd in sol  cher Menge in die gekühlte     Natriumsuper-          oxyd    enthaltende Lösung oder Suspension  eingeleitet wird, bis der gewünschte pH-Wert,  und zwar vorzugsweise ein solcher zwischen  8,3-9,5 erreicht ist.

   Die Umwandlung des  echten Percarbonats in die Additionsverbin  dung kann durch Impfen oder durch     Tempe-          ratursteigerung        begünstigt    werden, mit Vor  teil werden beide Massnahmen zur Anwen  dung gebracht. Als Impfsalz kann technisches  Natriumpercarbonat    Na2CO3 . 1,5 H202    angewendet werden. Weiterhin hat es sich  als vorteilhaft erwiesen, den Vorgang in  Gegenwart eines Stabilisators, wie z. B.  Magnesiumsilikat, durchzuführen. Als wei  tere Stabilisatoren für den aktiven Sauer  stoff kommen Natriumstannat und Natrium  salizylat in Betracht. Der Zusatz der Stabi  lisatoren erfolgt vorteilhaft zu Beginn des  Vorganges; es kann aber auch in Abwesen  heit von Stabilisatoren gearbeitet werden.  



  In Ausübung der Erfindung kann man  zum Beispiel     derart    verfahren, dass man in  eine auf etwa - 5 bis + 8  gekühlte wäss  rige Lösung von Natriumsuperoxyd, welche  etwa die Hälfte bis Zweidrittel der mit CO2  umzusetzenden Superoxydmenge enthält, un  ter Rühren und Aufrechterhaltung der     Tern-          peratur    Kohlendioxyd im Überschuss in dem  Masse einleitet, dass die Flüssigkeit pH-Werte  von 8,3 bis 9,5 annimmt. Auf je 1 Mol Na  triumsuperoxyd werden dabei etwa 1,5 bis 2  Mole Kohlendioxyd aufgenommen, wobei sich  saures echtes Natriumpercarbonat bildet.

    Durch Anwendung von Kohlendioxyd in ent  sprechendem Überschuss und die dadurch er  zielte Senkung des pH-Wertes der Lösung  wird, wie gefunden wurde, die erstrebte Um  wandlung des zunächst entstehenden echten  Perearbonats in die Additionsverbindung be  günstigt und beschleunigt. Man kann aber    auch das Natriumsuperoxyd während des  Einleitens des Kohlendioxyds nach und nach  in die Löstung eintragen und hierdurch die  Entstelung hoher Natriumsuperoxydkonzen  trationen und damit unerwünschte Erhöhun  gen des pH-Wertes der Lösung vermeiden.  Durch anschliessende Erhöhung der Tempera  tur auf 20  nicht übersteigende Werte, z. B.  etwa 8 bis 16 , kann die Uniwandlung des  echten Percarbonats in die Additionsverbin  dung unterstützt werden.

   Durch Entnahme  von Proben und     Prüfung    derselben mit einer  kalten 30%iger Kaliumjodlösung, aus der  durch echtes Percarbonat, nicht aber durch  die Additionsverbindung, Jod in Freiheit ge  setzt wird, kann das Fortschreiten der Um  wandlung verfolgt werden. Die weitere Un  terstützung des Umwandlungsvorganges durch  Impfen wird zum Beispiel derart durchge  führt, dass der     Lösung,    nachdem die Um  wandlung nahezu     beendet        ist,    das Impfsalz,  zum     Beispiel     Na2CO3 ³ 1,5 H2O2,    zugefügt wird. wobei die Impfsalzmenge  vorteilhaft so bemessen wird, dass sie min  destens ein Drittel der aus dem Ansatz durch  chemische Umsetzung zu erwartenden Menge  der Additionsverbindung beträgt.

   Das Impf  salz kann auch bereits vor oder während des  Umwandlungsvorganges zugesetzt werden.  Hierdurch     kann    man nicht nur die Bildung,  sondern auch die Ausfällung der Additions  verbindung in     grobkörniger    Form     begünsti-          gen.     



  Nach einer Ausführungsform der Erfin  dung     wirrt    so gearbeitet, dass zunächst nur  eine     Teilrnenge    des umzusetzenden     Alkali-          stipero-"-yds        angewendet    wird und die Zu  gabe der restlichen Menge in einem späteren       Stadium,        z\ve@ekmä.ssig    nach vollzogener Um  wandlung     des    zunächst gebildeten     echten    Per  carbonats, in die     -\drlitionsverliindunb    vorge  nommen wird.  



  Dies     Liefet.    den     Vorteil,    dass aus dem     zu-          i    t     an-ewendeten        Alkalisuperoxyd    eine  n     Uliz    n  an     Bicarbonat    reiche Lösung     gebildet    wird,  so dass das     später        zugegebene    Alkalisuper-      Oxyd in der Hauptsache     nicht    mit Kohlen  dioxyd, sondern mit Bicarbonat unter un  mittelbarer Bildung der Additionsverbin  dung reagieren kann.

   Nachdem alles Na  triumsuperoxyd eingetragen ist, lässt man das       Reaktionsgemisch    vorteilhaft noch einige  Zeit unter Rühren stehen. Die Abtrennung  der gebildeten festen Additionsverbindung  kann durch übliche Massnahmen, wie Zentri  fugieren oder Filtrieren, erfolgen. Die Mut  terlauge, die Soda, Bicarbonat, eine geringe  Menge der Additionsverbindung und gege  benenfalls noch Kochsalz enthält, kann  immer wieder in den Vorgang zurückgeführt  werden.  



  An     Stelle    von reinem Kohlendioxyd kön  nen auch     kohlendioxydhaltige    Gasgemische,  z. B. Rauchgase oder Kalkofengase, verwen  det werden. Da hierbei die Sättigung der  Natriumsuperoxydlösung langsamer erfolgt,  hat es sich als zweckmässig     erwiesen,    den An  sätzen einen grösseren Teil des umzusetzenden  Natriumsuperoxyds zu Beginn des Vor  ganges zuzufügen. So kann zum Beispiel bei  Verwendung von     Rauchgasen    mit einem  Kohlendioxydgehalt von etwa 12% das ge  samte mit CO2 umzusetzende Natriumsuper  oxyd oder zum Beispiel 70-90% zu Beginn  des Vorganges in die Lösung eingetragen  werden.

   Gegebenenfalls können Kohlendioxyd  oder kohlendioxydhaltige Gasgemische auch       unter    Überdruck zur Einwirkung auf die Na  triumsuperoxydlösung gebracht werden.  



  Das Verfahren gestattet erstmals .die Her  stellung von haltbarem handelsfähigem Per  carbonat aus Natriumsuperoxyd und Kohlen  dioxyd mit sehr guten Ausbeuten an aktivem  Sauerstoff.  



  Die Erfolge waren nicht voraussehbar. Es  war unter anderem zu befürchten, dass bei  Verarbeitung von Natriumsuperoxydlösung  die dabei auftretende verhältnismässig hohe  Alkalität erhebliche Verluste an Aktivsauer  stoff durch Zersetzung verursachen würde.  Ebenso war bei der Umwandlung des zu  nächst gebildeten echten Perearbonats in die       gewünschte    Additionsverbindung mit Sauer  stoffverlusten zu rechnen. Überraschender-    weise lässt sich jedoch diese Umwandlung  sogar unter     Temperaturerhöhung    praktisch  verlustlos durchführen.  



  Das Verfahren führt, wie eingangs er  wähnt, zu einem Produkt, das in der Haupt  sache aus der Additionsverbindung  Na2C03 . 1,5 H2O2  besteht und ausserdem noch Soda enthält.  Dieses Produkt kann so, wie es anfällt, für  wichtige Anwendungszwecke, z. B. als  Waschmittel und Bleichmittel bezw. als Be  standteil von Wasch- und Bleiehmitteln ver  wendet werden. Bekanntlich enthalten der  artige Mittel in der Regel ohnehin Soda.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Natrium- percarbonat von der Formel Na2CO3 ³ 1,5 H2O2 dadurch gekennzeichnet, dass Kohlendioxyd in eine gekühlte wässrige, Natriumsuperoxyd enthaltende Lösung oder Suspension eingelei tet und durch Einstellung und Aufrechter haltung von pH-Werten zwischen 8 und 11 eine Umwandlung des zunächst gebildeten echten Natriumperearbonats in die Addi tionsverbindung NaX03 . 1,5 H20:

   bewirkt wird und die ausgefallene Additions- verbindung durch Abtrennen von der Flüs sigkeit gewonnen wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei Temperaturen zwischen - 5 und -f- 8 C durchgeführt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umwandlung des echten Percarbonats in die Additionsver bindung bei pH-Werten zwischen 8,3 und 9,5 durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da ,durch gekennzeichnet, dass die Umwandlung des echten Percarbonats in die Additionsver bindung durch Temperatursteigerung begün stigt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umwandlung des echten Percarbonats in die Additionsver bindung durch Impfen begünstigt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in Gegenwart von Stabilisatoren gearbeitet wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zunächst eine Teil menge des anzuwendenden Natriumsuper- oxyds mit dem insgesamt benötigten Kohlen dioxyd umgesetzt wird und das restliche Natriumsuperoxyd erst im weiteren Verlauf des Vorganges, nachdem bereits eine beträcht liche Umwandlung von echtem Perearbonat in die Additionsverbindung stattgefunden hat, allmählich zugefügt wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kohlensäure in Form kohlendioxydhaltiger Gase in den Vorgang eingeführt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 70% der Gesamtmenge des an zuwendenden Natriumsuperoxyds zu Beginn des Vorganges mit dem insgesamt benötigten Kohlendioxyd umgesetzt wird und das rest liche Natriumsuperoxyd erst im weiteren Verlauf des Vorganges, nachdem bereit eine beträchtliche Umwandlung von echtem Percarbonat in die Additionsverbindung stattgefunden hat., allmählich zugefügt wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die von der aus geschiedenen Additionsverbindung abge trennte 3Tutterlauge in den Vorgang zurück geführt wird.