DE843999C

DE843999C - Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd

Info

Publication number: DE843999C
Application number: DES19892A
Authority: DE
Inventors: Clifford Allen Hampe; Maurice C Taylor
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1941-10-08
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1952-07-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Chlordioxyd. Es wurde gefunden, daß Chlorite mit Persulfaten unter geeigneten Bedingungen unter Bildung von Chlordioxyd reagieren.
Gemäß der Erfindung wird Chlordioxyd durch Reaktion eines Chlorites mit einem Persulfat in Gegenwart von Wasser bei einem pH zwischen ungefähr 3 und i i hergestellt. Der Ausdruck Persulfat bedeutet hierbei ein Salz der Perschwefelsäure (H,2S208). Obgleich der Reaktionsverlauf im einzelnen nicht bekannt ist, kann dieReaktionsgleichung nach den gesicherten Ausbeuten wie folgt wiedergegeben werden:

2 NaC101 + Na, S2Os -----> 2 C102 + 2 Na. S04

Die Reaktion verläuft über den weiten Bereich der angegebenen pH-Werte. Während andere Verfahren bei pH-Werten über ungefähr 8 unwirksam sind, erlaubt die Reaktion die Herstellung von Chlordioxyd mit befriedigenden Ausbeuten bei pH-Werten über 8, insbesondere bei pH-Werten von 8 bis ii. Die Reaktion verläuft sehr schnell bei pH-Werten zwischen ungefähr 5 und g. Unter einem pH-Wert von ungefähr 3 fällt die Reaktionsgeschwindigkeit merklich ab. Über einem pH-Wert von ungefähr i i wird die Reaktion durch die Bildung von Chloraten, offensichtlich durch Nebenreaktionen, wobei Chlordioxyd als Zwischenprodukt gebildet wird, unwirksam. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann aber durch Erhöhung der Temperatur, ,.besehl@ün@ . vrrerdgn, und die Reaktiöfi kann mit"genügefd-'hö@en'ReAfiönisz ausbeuten, wie z. B. 75 #/s, bei Temperaturen' wW 65° durchgeführt werden. Die Konzentrationen sind, für den Reaktionsverlauf v@idliLixeseäiliehs abeiv er-, höhte Konzentrationen erhöhen die Reaktionsgeschwindigkel_t. Qhne einen Einfh z6 auf die Reaktionsausbeute auszuüben. Ferner wird der Anteil des reagierenden Chlorits meistens durch Erhöhtiog,-_ der Konzentration des Chlorits erhöht. Anteile.`ai Chloriten, die über das in d. -r obigen Gleichung ängegebene Verhältnis von Chlorit zu Persulfat hinausgehen, verminderndieReaktionsgeschwindigkeit: Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Chlorite sind z. B. Alkalirhlorite und Erdalkalichlorite. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Persulfate sind z: B. Alkali- und Erdalkalipersulfate, insbesqiideie - MagnesiÜmpersulfat.. Beispiele für Chlorite@ sind Natrium- und Calciumdilorit und Beispiele für Persulfate sind Natrium- und Kaliumpersulfa.t.
Beispiel i 2o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem, Gehalt von 1,76 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein geschlossenes Reaktionsgefäß gegeben, und ö,oioi Möle-'1@atiüriipersülfat wurden dieser Lösung zugefügt. Luft.wurde.durch die- vereinigten Lösungen während _@ @Std., bei Temperaturen zwischen 2oqund .256 hindurchgelef"tet. Dasrasgemisch aus dem Reaktionsgefäß wurde hierauf durch einen Absorptionsturm geleitet, wobei 0,0334 Mole Chlordibxyd erhalten wurden. Diese Produktion entspricht einer Ausbeute von 95 °% an Chlordioxyd, bezogen auf das der Reaktion zugeführte Chlorit. ' Beispiele 15o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von o,144 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein geschlossenes Rea tionsgefäß gegeben. Diese Lösung war mit einem cetatpuffer auf einen pH-Wert von 3,2 abgepuffert. 4,04 g Natriumpersulfat wurden der' Lösung zugegeben. Luft wurde durch die vereinigten Lösungen bei einer Temperatur von 2o bis 25° während i Stdt. durchgeleitet. Das Gasgemisch aus dem Reaktionsgefäß wurde durch einen Absorptionsturm hindurchgeleitet. 0,00273 Mole Chlordioxyd wurden erhalten.
Beispiel 3 15o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von o,144 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein geschlossenes Reäktionsgefäß gegeben und mit einem Phosphatpuffer auf einen pg-Wert von 6,9 abgepuffert. 4,014 g Natriumpersulfat wurden in die Lösung gegeben. Luft wurde durch die vereinigten Lösungen bei Temperaturen zwischen -2o und 25° während i Std. durchgeleitet. Das Gasgemisch aus dem Reäktionsgefäß wurde durch einen Absorptionsturrn geleitet. o,oo62g Mole Chlordioxyd wurden erhalten.
Beispiel 15o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von o,144 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein- geschlossenes Reaktionsgefäß gegeben. Die \'Lösüng war mit einem Phosphatpuffer auf einem pH-Werivon 9,1 ab gepuffert. 4,014 g Natriumpersulfat wurden der Lösung zugefügt. Luft wurde durch die vereinigten Lösungen während i Std. bei Temperaturen zwischen 2o und 25° durchgeleitet. Das Gasgemisch aus dem Reaktionsgefäß wurde durch einen Absorptionsturm geleitet, wobei 0,0073 Mole Chlordioxyd erhalten wurden.
Beispiel 5 15o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von o,144 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein geschlossenes Reaktionsgefäß gegeben. Diese Lösung wurde mit einem Phosphatpuffer auf einen PH-Wert von 10,75 abgepuffert. 4,014 g Natrium-'petl%ulfat wurden der Lösung zugegeben. .I@urch die vereinigten Lösungen wurde während i Std. bei Temperaturen zwischen 2o und 25° Luft hindurchgeleitet. Das Gäsgemisch aus dem Reaktionsgefäß wurde durch einen Absorptionsturm geleitet, wobei 0,0037 Mole Chlordioxyd erhalten wurden.
Beispiel 6 15o ccm einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von o,144 Molen Natriumchlorit im Liter wurden in ein geschlossenes Reaktionsgefäß gegeben. Die Lösung war mit einem Acetatpuffer auf einen pH-Wert von 7,o8 abgepuffert. 4,014g Natriumhersulfat wurden 'der Lösung zugegeben. Luft wurde während 11/Q Std. durch die vereinigten Lösungen bei einer Temperatur von 65° hindurchgeleitet. Das Gasgemisch aus dem Reaktionsgefäß wurde durch einen Absorptionsturm geleitet. 0,0141 Mole Clordioxyd wurden gewonnen. 89,50/0 (0,0193 Mole) Natriumchlorit reagierten, was einer Reaktionsausbeute von 73 % entspricht.

Claims

PATENTAN%PRUCH: Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd, dadurch gekennzeichnet, daß Alkali- oder Erdalkalichlorit, z. B. Natriumchlorit, mit Alkali-oder Erdalkalipersulfat, z. B. Natriumpersulfat, unter Durchleiten eines Inertgases, z. B. Luft, in Gegenwart von Wasser bei pH-Werten von ungefähr 3 bis i 1, vorzugsweise 5 bis 9, bei Temperaturen von vorzugsweise 2o bis 65° zur Reaktion gebracht und das Gasgemisch durch einen Absorptionsturm geleitet wird.