DE2802823A1

DE2802823A1 - Verfahren zur herstellung von dibasischem magnesiumhypochlorit

Info

Publication number: DE2802823A1
Application number: DE19782802823
Authority: DE
Inventors: John Alfred Wojtowicz
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1978-08-03
Also published as: BR7708336A; FR2378716A1; IT1092218B; MX147705A; GB1579793A; JPS5395897A; BE863512A; CA1087369A; US4071605A; JPS5755642B2; NL7713581A

Description

"Verfahren zur Herstellung von dibasischera Magnesiumhypochlorit "

beanspruchte Priorität:

31. Januar 1977 - V.St.A. - Nr. 763 969

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dibasischem Magnesiumhypcchlorit, das als Eleich- und Desinfektionsmittel geeignet ist*

Dibasisches Magnesiumhypochlorit der Formel

Mg(OCl)₂ . 2 Mg(OH)₂

wird gemäss der US-PS 3 582 265 durch Umsetzen einer alkalischen wässrigen Lösung eines Hypochlorits mit einer sauren wässrigen Lösung eines Magnesiumsalzes hergestellt. In diesem bekannten Verfahren wird eine Lösung, die mindestens etwa 15 Gewichts-

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Prozent Magnesiumchlorid oder -nitrat enthält, mit einer Lösung, die 2 bis 10 g-Mol Hypochlorition je Liter enthält, vermischt, wobei der pH-Wert des Reaktionsgemisches zwischen 3 und 7 liegt. Obwohl dieses Verfahren für die Herstellung von dibasischem Magnesiumchlorit zufriedenstellend ist, muss jedoch die Einspeisung der Reaktionsteilnehmer zum Reaktionsgemisch kontrolliert werden, um das Ausfällen von Magnesiumhydroxid zu vermeiden. Ausserdem müssen Lösungen, die verfügbares Chlor enthalten, verworfen werden, was wiederum zu unerwünschten Ausgaben führt.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von dibasischem Magnesiumhypochlorit zur Verfügung zu stellen, in dem keine Lösungen verwendet

ni cht werden und somit der pH-Wert des Reaktionsgemisches/kontrolliert werden muss und in dem ausserdem das Chlor praktisch quantitativ wiedergewonnen wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von dibasischem Magnesiumhypochlorit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein festes Magnesiumsalz in Granulatform mit einem festen Alkalimetallhypochlorit oder Calciumhypochlorit umsetzt, wobei mindestens eines der Salze als Hydrat vorliegt, das Reaktionsgemisch bewegt und daraus dann das dibasische Magnesiumhypochlorit' isoliert.

Für die erfindungsgemässe Reaktion in fester Phase ist als festes Magnesiumsalz jedes Magnesiumsalz geeignet, wie das

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Acetat, Carbonat, Chlorat, Perchlorat, Chlorid, Chromat, Nitrat oder Sulfat.

Als festes Alkalimetallhypochlorit geeignet ist Lithiumhypochlorit oder Natriumhypochlorit.

Im erfindungsgemässen Verfahren'ist es wesentlich, das mindestens eines der festen Salze als Hydrat vorliegt. Ist das Hydrat das Magnesiumsalz, so sind Magnesiumacetat-tetrahydrat, Magnesiumcarbonat-hexahydrat, Magnesiumchlorit-hexahydrat, Magnesiumperchlorat-hexahydrat, Magnesiumchlorid-hexahydrat, Magnesiumchromat-heptahydrat, Magnesiumnitrat-dihydrat, Magnesiumnitrat-hexahydrat, Magnesiumsulfat-monohydrat und Magnesiumsulfat-heptahydrat geeignet.

Liegt das feste Hypochlorit als Hydrat vor, so sind Natriumhypochlorit-monohydrat, Natriumhypochlorit-dihydrat, Natriumhypochlor it-pentahydrat, wasserhaltiges Calciumhypochlorit, Calciumhypochlorit-dihydrat der Formel Ca(OCl)- · 2H_0, Calciumhypochlorit-trihydrat der Formel Ca(OCl)₂ · 3H_0 und Calciumhypochlorit-tetrahydrat der Formel Ca(OCl)- · 4H_?0 geeignet.

Der Ausdruck "wasserhaltiges Calciuirhypochlorit" bedeutet ein Calciumhypochlorit, das etwa 3 bis etwa

15, vorzugsweise etwa 6 bis etwa 12, Gewichtsprozent Wasser und mindestens 55 Gewichtsprozent Calciumhypochlorit enthält. Wasserhaltiges Calciumhypochlorit kann z.B. gemäss den

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US-PSen. 3 645 005 und 3 669 894 hergestellt werden.

Als feste Magnesiumsalze werden Salze bevorzugt, die im Handel erhältlich und wirtschaftlich in der Verwendung sind. Wird als Nebenprodukt ein Calciumsalz gebildet, so sollte dieses Salz löslicher in z.B. Wasser sein als dibasisches Magnesiumhypochlorit, um die Trennung der Produkte zu erleichtern... Bevorzugt sind Magnesiumacetat, Magnesiumchlorid, Magnesiumnitrat und deren Hydrate.

Calciumhypochlorit und seine Hydrate sind als feste Hypochloritsalze bevorzugt.

Im e'rfindungsgemässen Verfahren vermischt man z.B. ein festes Magnesiumsalz mit einem festen Hypochlorit in einem molaren Verhältnis von Magnesiumsalz zu Hypochlorition von etwa 0,5:1,0 bis etwa 2,0:1,0, vorzugsweise etwa 0,75:1,0 bis etwa 1,0:1,0.

Geeignete Hydratwassermengen sind z.B. etwa 2 bis etwa 8 Mol je Mol umgesetztes Magnesiumsalz.

Die Reaktion erfolgt bei Raumtemperatur, die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch die freigesetzte Chlormenge angezeigt. Zweckmässigerweise wird das Reaktionsgefäss verschlossen und mit einer Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Chlorgases ausgerüstet. Das Reaktionsgefäss wird auch mit Vorrichtungen ausgerüstet , die das Bewegen oder Rühren des Reaktionsgemisches

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gestatten, um so einen geeigneten Kontakt zwischen den Reaktionsteilnehmern zu gewährleisten und die Freisetzung des gebildeten Chlors zu erleichtern. Die Reaktion erfolgt ohne äusseres Erhitzen oder Kühlen. Die Chlorfreisetzung hat vermutlich eine kühlende Wirkung auf das Reaktionsgemisch. Das Ende der Reaktion wird durch das Aufhören der Chlorfreisetzung angezeigt.

Um eventuell als Nebenprodukt anfallendes Calciumsalz zu entfernen, wird das Reaktionsgemisch mit einem Lösungsmittel, wie Wasser, gewaschen, und filtriert. Das feste dibasische Magnesiumhypochlorit wird isoliert und getrocknet.

Im erfindungsgemässen Verfahren werden zweckmässigerweise im Handel erhältliche Magnesiumsalze und Hypochloritsalze in Granulatform verwendet. So sind Teilchengrössen von etwa unter 4,0 mm bis etwa über 4 5 ja, vorzugsweise unter etwa 1,6 mm bis über etwa 74 ja, insbesondere von unter etwa 550yu bis etwa über 200 JU.geeignet. Man kann zu Beginn der Reaktion die Reaktionsteilnehmer in feinerer Granulatform verwenden und gröberes Granulat mit fortschreitender Reaktion zusetzen.

Das freigesetzte Chlorgas kann z.B. durch Absorption in einer Alkaliverbindung, wie Kalk oder Natriumhydroxid, wiedergewonnen werden. Es bilden sich Calciumhypochlorit oder Natriumhypochlorit, die zweckmässigerweise dem Verfahren wieder zugeführt werden können. Gegebenenfalls kann man das Reaktionsgemisch mit einem inerten Gas, wie Stickstoff oder Luft, spülen, um die Chlor-

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wiedergewinnung zu erleichtern.

Im erfindungsgemässen Verfahren erhält man dibasisches Magnesiumhypochlorit, wobei die Wiedergewinnung von Chlor praktisch quantitativ ist und zu verwerfende, Chlor enthaltende Lösungen auf ein Minimum reduziert sind. Im erfindungsgemässen

das
Verfahren benötigt / Reaktionsgemisch kein anderes Wasser als

das in dem Hydrat enthaltene.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

60,9 g (0,30 Mol) Magnesiumchlorid-hexahydrat in Granulatform und 39,7 g (0,20 Mol) wasserfreies Calciumhypochlorit in Granulatform mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 71 % als Ca(OCl)₂ werden bei Raumtemperatur in einem Reaktionsgefäss, das mit einem mechanischen Rührer ausgerüstet ist, vermischt. Beim Vermischen der Ausgangsverbindungen setzt eine sofortige Chlorentwicklung ein. Das Reaktionsgemisch durchläuft verschiedene Stufen: Zuerst wird das Granulat klumpig, dann bildet sich eine viskose Masse, die sich wiederum in eine dicke Aufschlämmung verwandelt. Das freigesetzte Chlor wird mit einem Stickstoffstrom ausgespült, das Chlor wird in eirem mit Kaliumjodidlösung gefüllten Scrubber absorbiert. Nach dem

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Stehenlassen über Nacht wird das Reaktionsgemisch mit Wasser zu einer Aufschlämmung versetzt, die filtriert und gewaschen wird. Der Filterkuchen wird unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhält 23,6 g Feststoff mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 50 %. Das Produkt wird durch Röntgendifraktogramm als dibasisches Magnesiumhypochlorit identifiziert.

Die Titration der Kaliumjodidlösung mit Natriumthiosulfat-

/90 % an, lösung zeigt eine Chlorwiedergewinnung von etwa/ bezogen auf

das als Ausgangsmaterial verwendete Calciumhypochlorit.

Beispiel 1

103,0 g (0,50 Mol) im Handel erhältliches Calciumhypochlorit in Granulatform mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 68,75 % und 152,8 g (0,75 Mol) Magnesiumchlorid-hexahydrat in Granulatform werden in einen Reaktor mit mechanischem Rührer eingespeist, Beim Vermischen der Feststoffe wird Chlorgas freigesetzt, das Reaktionsgemisch verwandelt sich in eine dicke Aufschlämmung. Eine weitere den Anfangsmengen entsprechende Portion der Ausgangsverbindungen wird dem Gemisch zugesetzt. Periodisch wird eine Portion der Aufschlämmung aus dem Reaktor entfernt, filtriert, einige Male mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet. Der verfügbare Chlorgehalt des dibasischen Magnesiumhypochlorits wird bestimmt. Die Reaktion wird so lange fortgesetzt, bis eine Gesamtmenge von 10 Portionen an Anfangsverbindungen zugesetzt worden ist, wobei jede Portion die am Anfang der Reaktion verwendeten Mengen an Magnesiumchloric¹-

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•J

hexahydrat und Calciumhypochlorit enthält. Der verfügbare Chlorgehalt des dibasischen Magnesiumhypochlorits beträgt 50,5 bis 54,5 Prozent, das Produkt enthält unter 0,7 % Chlorat und unter 0,3 Prozent Chlorid.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wird mit 6,15 g (24 iriMol) Magnesiumnitrat-hexahydrat und 3,36 g (16 mMol) im Handel erhältlichen» Calciumhypochlorit mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 68 % wiederholt. Das freigesetzte Chlorgas wird jedoch nicht in einer Kaliumjodidlösung aufgefangen. Die Teiichengrösse der Ausgangsverbindungen liegt bei etwa 550 bis 300 ja.. Nach dem Freisetzen des Chlorgases und dem Stehenlassen des Reaktionsgemisches über Nacht wird das Produkt gemäss Beispiel 1 isoliert und unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhält 1,3 g dibasisches Magnesiumhypochlorit mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 52,2 %.

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Claims

Patentansprüche £ö 02 8 2 3

1. Verfahren zur Herstellung von dibasischem Magnesiumhypochlorit, dadurch gekennzeichnet, dass man ein festes Magnesiumsalζ in Granulatform mit einem festen Alkalimetallhypochlorit oder Calciumhypochlorit umsetzt, wobei mindestens eines der Salze als Hydrat vorliegt, das Reaktionsgemisch bewegt und daraus dann das dibasische Magnesiumhypochlorit isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als festes Magnesiumsalz das Acetat, Garbonat, Chlorat, Perchlorat, Chlorid, Chromat, Nitrat, Sulfat'und deren Hydrate verwendet. .

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als festes Alkalimetallhypochlorit Lithiumhypochlorit oder Natriumhypochlorit-dihydrat verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man wasserfreies oder, wasserhaltiges Calciumhypochlorit, Calciumhypochlorit-dihydrat, -trihydrat und -tetrahydrat verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Magnesiumchlorid-hexahydrat verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Magnesiumnitrat-hexahydrat verwendet.

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