DE222401C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT'.

PATENTSCHRIFT

■ -■Μ 222401-KLASSE 121 GRUPPE

in BERLIN.

Verfahren zur Herstellung von Metallsuperoxyden. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Mai 1905 ab.

Es ist bekannt, daß die Superoxyde der Erdalkalimetalle, des Magnesiums und der Schwermetalle durch Einwirkung von hochprozentigem Wasserstoffsuperoxyd auf die betreffenden Metallsalze unter Zusatz eines Alkalis, z. B. Ammoniak, leicht erhalten werden können. Diese Darstellungsmethode hat den Vorteil, daß die Superoxyde, natürlich unter Anwendung der entsprechenden Vorsichtsmaßregeln (Kühlung

ίο usw.), meist als gut filtrierbare, körnige Niederschläge chemisch rein oder sehr hochprozentig abgeschieden werden. Ferner ist bekannt, daß diese Superoxyde auch durch direkte Einwirkung von Natriumsuperoxyd auf die entsprechenden Metallsalze entstehen. Hierbei werden aber meist schleimige, schlecht filtrierbare und leicht zur Zersetzung neigende Produkte erhalten. Für die Herstellung im großen ist die Anwendung des hochprozentigen Wasserstoffsuperoxyds wegen seines hohen Preises ausgeschlossen und nur das billige Natriumsuperoxyd als Ausgangsmaterial¹ geeignet.

Vorliegende Erfindung besteht nun darin, die Vorteile der Anwendung des Wasserstoff-.

superoxyds auch bei Natriumsuperoxyd als Ausgangsmaterial dadurch zu erreichen, daß man Natriumsuperoxyd zunächst mit einer starken anorganischen oder organischen Säure durch allmähliches Eintragen umsetzt und die erhaltene hochprozentige Wasserstoffsuperoxyd-Natriumsalzlösung auf Metallsalze unter Zusatz eines Alkalis, z. B. Ammoniak, einwirken läßt. Statt Metallsalz und Ammoniak kann man natürlich auch das entsprechende Metallhydroxyd oder Oxyd in Anwendung bringen, welches ja primär aus Metallsalz und Alkali entsteht: Auf diese. Weise gelingt es leicht, die Herstellung des Wasserstoffsuperoxyds aus Natriumsuperoxyd und die Einwirkung des ersteren auf Metallsalze unter Bildung des End-Produktes, des entsprechenden Superoxyds, in einer Operation durchzuführen. Man erhält so feine, körnige und gut filtrierbare Niederschläge, welche, da sie infolge ihrer chemischen Reinheit nicht wie die durch direkte Einwirkung von Natriumsuperoxyd auf Metallsalze erhaltenen schleimigen Massen zur Zersetzung neigen, mit einfachen Filtrier- und Trockeneinrichtungen in trockenem Zustande gewonnen werden können. Dadurch wird eine bedeutende Ersparnis an den erforderlichen Apparaten bewirkt, und ferner dadurch, daß an Stelle des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds das Natriumsuperoxyd als Rohmaterial Anwendung findet, eine erhebliche Verbilligung erzielt.

Die Möglichkeit, in dieser Weise zu arbeiten, ließ sich nicht ohne weiteres voraussehen, da nicht zu erwarten war, daß die Gegenwart der neutralen Natriumsalze die Reaktion nicht stören würde. Es ist zwar bekannt, daß derartige Salze auf fertig gebildete Metallsuperoxyjde; ,keine-- schädliche Einwirkung haben

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(österreichische Patentschrift -9949). Es war aber nicht vorauszusehen, in welcher Weise sie sich dem Wasserstoffsuperoxyd gegenüber verhalten würden. In dieser Beziehung ist nur bekannt, daß schwefelsaures Natron und ähnliche ausgeschiedene Salze bei der Destillation j von Wasserstoffsuperoxyd unschädlich sind (Patentschrift 152173). Man konnte aber aus dieser Tatsache nicht folgern, daß die Anwesenheit derartiger Salze auch dann nicht schädlich sein würde, wenn das Wasserstoffsuperoxyd nicht einer lediglich physikalischen Behandlung ^l unterzogen, sondern in Reaktion gebracht wird. In der Tat haben Versuche ergeben, daß die Ausbeute an Metallsuperoxyd erheblich herabgedrückt wird, wenn man anstatt reines Wasserstoffsuperoxyd auf Oxyde oder Hydroxyde einwirken zu lassen, solches reines Wasserstoffsuperoxyd auf Metallsalze in Gegenwart von Alkalihydroxyd einwirken läßt. Es scheint also, daß in diesem Falle entweder Wasserstoffsuperoxyd zersetzt oder die Reaktion zwischen dem Wasserstoffsuperoxyd und dem gebildeten Metallhydroxyd auf irgendwelche Weise gestört wird.

Man hätte hiernach annehmen sollen, daß bei noch weiterer Vermehrung der Menge des anwesenden Alkalisalzes das Resultat noch schlechter sein würde. Da nun bei der vorliegend beschriebenen Arbeitsweise die Menge des Alkalisalzes gegenüber der eben erwähnten verdoppelt wird, so wäre an sich zu erwarten gewesen, daß bei Anwendung des rohen Gemisches, welches bei der Umsetzung von Natriumsuperoxyd mit Säure entsteht, an Stelle reinen Wasserstoffsuperoxyds praktisch brauchbare Resultate nicht zu erzielen sein \vürden. Es hat sich aber überraschenderweise ergeben, daß durch diese Verdoppelung der Menge des Alkalisalzes keine weitere Herabdrückung der Ausbeute herbeigeführt oder diese Ausbeute und die Ausnutzung des vorhandenen aktiven Sauerstoffs doch nur in einem praktisch nicht in Betracht kommenden Maße beeinflußt wird.

Auch wenn man in der Weise arbeitet·, daß man die rohe Wasserstoffsuperox3'dlösung auf fertig gebildete Oxyde bzw. Hydroxyde einwirken läßt, ergibt sich der überraschende Unterschied, daß die Anwesenheit der Alkalisalze gegenüber der Verwendung reinen Wasserstoffsuperoxyds und reiner Hydroxyde bzw. Oxyde zwar eine Störung hervorruft, daß diese Störung aber geringer ist, wenn die Alkalisalze nicht von der Bildung der Metallhydroxyde herrühren, sondern von der des Wasserstoffsuperoxyds. Die 'Einwirkung rohen Wasserstoffsuperoxyds auf Metallhydroxyde oder -oxyde ist also vorteilhafter als die reinen Wasserstoffsuperoxyds auf Metallsalze und Alkali.

Durch diese Feststellung ist, entgegen dem, was a priori anzunehmen war, die Möglichkeit nachgewiesen, mit roher Wasserstoffsuperoxydlösung zu arbeiten, womit erhebliche technische Vorteile verbunden sind, da einmal die bereits erwähnten Vorzüge hinsichtlich der Weiterverarbeitung der Niederschläge und der Vereinfachung der Apparatur erzielt werden, außerdem aber auch die Verluste an wirksamem Sauerstoff vermieden werden, die eintreten müßten, wenn man, vom Natriumsuperoxyd als dem einzigen technisch in Betracht kommenden Rohmaterial ausgehend, das zunächst dargestellte rohe Wasserstoffsuperoxyd erst reinigen müßte.

Beispiel 1.
Magnesiumsuperoxyd.

30 kg 25 prozentige Salzsäure werden mit 15 1 Wasser verdünnt und durch fließendes Wasser gut gekühlt. Dann werden 8 kg Natriumsuperoxyd allmählich eingetragen, bis eben Neutralisation erfolgt ist. Die Temperatur darf hierbei nicht zu hoch steigen. Nach Wiederabkühlung werden 22 kg einer gesättigten Chlormagnesiumlösung hinzugefügt und darauf allmählich unter Rühren und Kühlen 17 kg 25 prozentiges Ammoniak einfließen gelassen.

Nachdem das Gemisch eine Stunde lang ruhig gestanden hat, wird der Niederschlag abnitriert, zum Teil ausgewaschen und vorsichtig getrocknet, darauf nochmals gänzlich ausgewaschen und getrocknet.

Beispiele.
Zi η ks uperoxyd.

Statt der Chlormagnesiumlösung wird 13,6 kg Chlorzink (wasserfrei), in 10 1 Wasser gelöst, verwendet, sonst aber wie in Beispiel 1 verfahren.

Beispiel 3.
Callciumsuperoxyd.

Nachdem 8 kg Natriumsuperoxyd in 30 kg Salzsäure und 10 1 Wasser eingetragen sind, fügt man so viel Kalkmilch hinzu, als 7,6 kg Ca (O H)₂ entspricht, läßt stehen, nitriert, trocknet usw. wie in Beispiel 1, oder man setzt so viel gesättigte Chlorcalciumlösung hinzu, als 11,1 kg Ca Cl₂ entspricht, darauf 17 kg Ammoniak, und arbeitet im übrigen wie im Beispiel 1.

In allen Fällen läßt sich das ausgefällte Superoxyd leicht filtrieren, und man erhält ein hochprozentiges Produkt ohne lästige Beimischungen.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Metallsuperoxyden durch Einwirkenlassen von

   Wasserstoffsuperoxyd auf lösliche Metallsalze unter Zusatz von Alkali, insbesondere Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Auflösen von Natriumsuperoxyd in einer starken anorganischen oder organischen Säure erhaltene salzhaltige Wasserstoffsuperoxydlösung Verwendung findet.
2. 2. Der durch Anspruch ι gekennzeichnete Ersatz des reinen Wasserstoffsuperoxyds durch eine salzhaltige Wasserstoffsuperoxydlösung bei der Darstellung von Metallsuperoxyden aus Wasserstoffsuperoxyd und fertig gebildeten Metalloxyden oder -hydr oxyden.