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KAIStRLIGHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 295509 KLASSE 12*. GRUPPE

Dr. 5)r..3ng. HEINRICH PRECHT in HANNOVER.

Verfahren zur Darstellung von Ammoniumchlorid.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juni 1915 ab.

I Es ist bekannt, daß Magnesiumchlorid und j¹ Magnesiumsulfat durch Ammoniak nur unvollj ständig zerlegt werden, indem sich die Doppel-I salze von Ammoniummagnesiumchlorid bzw.

jj Ammoniummagnesiumsulfat bilden. Nach den in der Literatur vorhandenen Angaben muß man annehmen, daß die Zersetzung von Am-

' moniummagnesiumchlorid durch Ammoniak nicht möglich ist. Es heißt z. B. in Gmelin-Kraut's Handbuch der anorganischen Chemie, 6. umgearbeitete Auflage, II. Band, ι. Abteilung, Seite 481 wie folgt: »Überschüssiges Ammoniak fällt aus Chlormagnesiumlösung genau die Hälfte der Magnesia, während dieses Doppelsalz, d. i. Ammoniummagnesiumchlorid, gelöst bleibt.« Nach dieser Mitteilung ist die Zersetzung des Ammoniummagnesiumchlorids durch Ammoniak nicht zu erwarten.

Die in dieser Hinsicht angestellten Versuche haben aber nun ergeben, daß eine sehr weitgehende Zersetzung des Doppelsalzes stattfindet, wenn man in der nachstehend beschriebenen Weise zu der Lösung konzentriertes Ammoniakwasser hinzufügt oder gasförmiges Ammoniak in die Doppelsalzlösung einleitet. Eine vollständige Zersetzung ist allerdings nicht möglich, so daß eine nachträgliche Trennung durch Kristallisation noch vorgenommen werden muß, wenn man möglichst hochprozentiges Chlorammonium darstellen will.

Läßt man überschüssiges Ammoniak auf die Lösung des Ammoniummagnesiumchlorids einwirken, so scheidet sich Magnesiahydrat aus, welches man in Filterpressen oder durch andere geeignete Filtereinrichtungen abfiltriert. Aus dem Filtrat wird das überschüssige Ammoniak durch Erhitzen ausgetrieben und das gasförmige Ammoniak von neuem zur Fällung von Magnesiahydrat verwendet. In Lösung bleibt vorzugsweise Ammoniumchlorid, welches durch Eindampfen und durch Kristallisation gewonnen wird; Die Mutterlauge enthält unzersetztes Magnesiumchlorid, dasselbe wird in den Kreislauf zurückgeführt und von neuem mit Ammoniak behandelt.

Die Versuche haben ergeben, daß bei einer lange andauernden Einwirkung des Ammoniaks noch eine weitergehende unmittelbare Umsetzung des Magnesiumchlorids möglich ist. Wenn man das überschüssige Ammoniak mit der Chlormagnesiumlösung zusammenbringt, so ist die Hälfte der Magnesiaausscheidung in kurzer Zeit beendet. Nach einer Einwirkungsdauer von einer Stunde kann man bereits die Hälfte des Magnesiahydrates abfiltrieren. Dauerte die Einwirkung mehrere Stunden, sind mehr als 60 Prozent des Magnesiumchlorids zerlegt. Will man bei der ersten Fällung eine noch weitergehende Zersetzung des Magnesiumchlorids ohne vorherige Abscheidung von Ammoniumchlorid herbeiführen, so muß man das überschüssige Ammoniak etwa einen Tag auf die Magnesiumchloridlösung einwirken lassen, wobei das Umrühren die Reaktion beschleunigt.

Die Zersetzung kann man am weitesten steiern, wenn man zweimalige Fällung des Magnesiahydrates ausführt. Bei der ersten Fällung zersetzt man z. B. das Magnesiumchlorid etwa zur Hälfte bis zur Bildung des Doppelsalzes, wie bisher bekannt. Die zweite Fällung bringt die Zersetzung auf etwa 70 bis 80 Prozent. Durch eine dritte Fällung kann die Zersetzung

noch weiter Erhöht werden. Eine genaue Vorschrift für /die Arbeit im Großbetriebe läßt sich ni^ht?; aufstellen. Stehen billige Arbeitslöhne bei,/hohen Preisen für Brennmaterial zur Verfügung, so nimmt man am besten die Fällung/des Magnesiahydrates zwei- oder dreirnäl ;yoi· Muß man aber mit anderen Gründlagen /des Fabrikbetriebes, z. B. mit hohen Löhnen und billigen Kohlen rechnen, so ist vielleicht die einmalige Fällung des Magnesiahydrates am vorteilhaftesten. Wenn man zunächst das Doppelsalz Ammoniummagnesiumchlorid ■von der Zusammensetzung

^r ■ NH₄Cl-MgCl₂-OH₂O

(20,86 Prozent NH₄Cl, 37,01 Prozent MgCl₂, 42,13 Prozent H₂O) in bekannter Weise darstellt, so kann man für die weitere Zersetzung desselben als Mittelwert etwa folgende Zahlen zugrunde legen. 100 Teile Doppelsalz werden in 100 Teilen Wasser bei gewöhnlicher Temperatur gelöst und mit 90 Teilen Ammoniakwasser von 0,91 spez. Gewicht (25 Prozent N H₃) vermischt. Nach etwa zehnstündiger Einwirkung trennt man das ausgeschiedene Magnesiahydrat, welches 8,38 Teile wasserfreie Magnesia enthält, vom Doppelsalz. Da im Doppelsalz 9,4 Prozent Magnesium entsprechend 15,5 Prozent Magnesia enthalten sind, so ergibt sich, daß 54,1 Prozent des vorhandenen Magnesiumchloride zerlegt wurden. Auf das ursprüngliche Magnesiumchlorid berechnet,

hat man somit eine Zersetzung von 50 +

=77 Prozent erzielt. Erhöht man den Ammoniaküberschuß, so kann man den gleichen Grad der Zersetzung in kürzerer Zeit erreichen. Bei einem großen Ammoniaküberschuß ist es vorteilhaft, unter Druck von einer oder mehreren Atmosphären in geschlossenen Apparaten zu arbeiten, damit man Ammoniakverluste vermeidet. Unter Druck steigt das Absorptionsvermögen der Ammoniummagnesiumchloridlösung, und man kann dadurch die Konzentration erhöhen. Ferner ist es wichtig, daß die Oberfläche der Magnesiumchloridlösung nicht mit der atmosphärischen Luft in Berührung kommt, um das Entweichen des Ammoniaks zu verhindern und zu bewirken, daß auch eine Oberflächenwirkung des Ammoniaks stattfindet, die die Reaktion verstärkt und die Dauer der Zersetzung verkürzt. Gasförmiges Ammoniak, unter Drück eingeleitet, wirkt besonders günstig auf die Zersetzung des Magnesiumchlorids.

Nach der Filtration des ausgeschiedenen Magnesiahydrates wird das überschüssige Ammoniak durch Erhitzen ausgetrieben und das Ammoniumchlorid nach dem Eindampfen durch Kristallisation gewonnen. Das unzersetzt gebliebene Magnesiumchlorid bleibt in der Mutterlauge und wird von neuem mit Ammoniak behandelt.

Claims

.. .Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von Ammoniumchlorid durch Einwirkung von Ammoniak auf Ammoniummagnesiumchlorid bzw. Magnesiumchlorid; dadurch gekennzeichnet, daß man das Doppelsalz von Ammoniummagnesiumchlorid in wässeriger Lösung durch Einwirkung von überschüssigem Ammoniak zersetzt, das abgeschiedene Magnesiumhydrat abnitriert und abermals Ammoniak auf das Filtrat einwirken läßt und diese Operationen (Filtrieren und Einleiten von Ammoniak in das Filtrat) bis zur genügenden Ausbeute an Chlorammonium wiederholt. ·■■ '·

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß man das Doppelsalz mit großem Überschuß von Ammoniak in geschlossenen Apparaten unter Druck zersetzt, um das Absorptionsvermögen zu steigern,· durch Oberflächenwirkung die Reaktion zu verstärken und die Dauer der Zersetzung zu verkürzen.