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Verfahren zur Herstellung kaustischer Soda aus Natriumkarbonat. Die
üblichen Verfahren zur fabrikmäßigen Herstellung von kaustischer Soda aus Natriumkarbonat
mittels Kalkhydrat ergeben selten Lösungen von höherer Konzentration an kaustischer
Soda als 8 Prozent. Es ist längst bekannt, daß die Reaktion Ca (O H)2+ Na., C03
-<Y 2Na0H+ Ca C03 umkehrbar ist, und daß, je höher die Konzentration des Natriumkarbonats
ist, um so niedriger das in kaustische Soda umgewandelte Mengenverhältnis ist. Es
ist daher ständig üblich gewesen, auf Lösungen von annähernd 8 Prozent Stärke hinzuarbeiten,
um eine Umwandlung von ungefähr 92 Prozent der Theorie zu erzielen. Viele Versuche
wurden bereits angestellt, um dieses Konzentrationsverhältnis zu heben und konzentriertere
Lösungen gleicher Reinheit herbeizuführen', aber alle diese Versuche waren bis jetzt
erfolglos.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, finit welchem man Lösungen
mit einem Gehalt an kaustischer Soda bis zu 2o Prozent erzielen kann.
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Werden Lösungen mit zunehmender Konzentration an Natriumkarbonat kaustiziert,
dann erreicht die Konzentration der kaustischen Soda schließlich eine Grenze, über
welcher ein weiterer Zusatz von Natriumkarbonat auf die Bildung von kaustischer
Soda wirkungslos bleibt, indem alles überschüssige Natriumkarbonat, das oberhalb
jener Grenze zugesetzt worden ist, aus der Lösung in Form der unlöslichen Doppelverbindung
von Calcium- und Natriumkarbonat ausgeschieden wird. Dagegen hat sich gezeigt, daß,
wenn das ausgefällte Calciumkarbonat von der Flüssigkeit getrennt und diese Flüssigkeit
darin mit einer zusätzliches? Menge Natriumkarbor_at und Kalkhydrat behandelt wird,
eine weitere Umwandlung zur kaustischen Soda eintritt und gleichzeitig die gleichwertige
lfeng,e der unlöslichen Doppelverbindung von Natrium- und Calciumkarbonat entsteht.
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Das vorliegende Verfahren gestaltet sich demnach erfindungsgemäß in
der Weise, daß nach einer ersten Behandlung des Natriumkarbonats mit Kalkhydrat
die Flüssigkeit vom ausgefällten Calciumkarbonat getrennt und alsdann in zweiter
Arbeitsstufe mit einer zusätzlichen Menge Natriumkarbonat und Kalkhydrat versetzt
wird, so daß eine weitere Umwandlung zu kaustischer Soda erfolgt und die gleichwertige
Menge der unlöslichen Doppelverbindung von Natrium- und Calciumkarbonat entsteht.
Bei
diesem Verfahren wird also das Kaustizieren in zwei durch die nachfolgenden Gleichungen
dargestellten Reaktionsstufen durchgeführt: Ca (O H), -1- Nag C 03 2 Na 0 H -t-
Ca C 03 (I) Ca (0 H)2 -f - 2 Nag C 03 -!- x HZ O --' 2 NaOH -f- Na.C 03 Ca C 03
x H2 0. (II) In der ersten Stufe «-erden die Konzentrationsverhältnisse so gewählt.
daß nur wenig oder gar keine Karbonatdoppelverbindung entsteht, während nach der
ersten Reaktionsstufe die Flüssigkeit von der hauptsächlich aus Calciumkarhonat
bestehenden Fällung getrennt und in der zweiten Reaktionsstufe mit mehr Natriumkarbonat
und Kalkhydrat versetzt wird, worailf gemäß Gleichung li eine weitere Umsetzung
in kaustische Soda stattfindet. Durch diese stufenweise Konzentrationsbehandlung
erhält man leicht eine Lösung mit ungefähr 20 Prozent kaustischer Soda und ungefähr
t Prozent \ atriunikarhonat.
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Die vorerwähnte Doppelverbindung kann nach ihrer beispielsweise durch
Filtrieren erfolgten Trennung leicht durch Wasser zerlegt «-erden, indem dadurch
eine Lösung voll Natriumkarbonat gebildet wird, die zur Herstellung kaustischer
Soda verwendet werden kann.
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Beispiel. fl6o Gewichtsteile Natriumkarbonat werden in 2ooo Gewichtsteilen
Wasser gelöst, und die Lösung wird auf 9o° C erhitzt. Während die Flüssigkeit umgerührt
wird, werden 3oo Gewichtsteile Kalk allmählich zugesetzt, wobei die entwickelte
Reaktionswärme genügend ist. uln die erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten.
?Nachdem die Reaktion beendet ist, wird die Erhitzung fortgesetzt und die Mischung
während einer Stunde unter annähernder Gleicherhaltung des Volumens kochend erhalten.
Die Flüssigkeit wird dann yoln ('alcittillkarl)ollat abfiltriert. Sie enthält ungefähr
1-I,5 Prozent kaustische Soda und .R Prozent Natriumkarbonat.
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Jetzt werden 12 Ge-,@-1C11tstelle \atritllnkarbonat zu je ioo Gewichtsteilen
der abfiltrierten heißen Flüssigkeit hinzugefügt, und die Kaustizierung wird in
der beschriebenen Weise durch Zusetzen voll .I Gewichtsteilen Kalkllvdrat und Kochen
während einer Stunde herbeigeführt. Die :Mischung wird umgerührt. während sie auf
20 bis 303 C abgekühlt wird. Die von dem das Calcium-Natrium-Poppelkarbonat
enthaltenden Niederschlag getrennte Flüssigkeit enthält annähernd I y bis 20 Prozent
kaustische Soda und 5 his 6 Prozent Natriumkarbonat, je nach dein Grade der Abkühlung
der Flüssigkeit.
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Das torliegende Verfahren bietet in seiner zweistufigen Durchführung
den Vorteil der Erzielung höherer Konzentration der kaustischen Soda, als dies durch
unmittelbare kaustische Behandlung möglich ist. Nicht zu verwechseln ist es mit
einem hei »Glnelin-Kraut« beschriebenen Verfahren, wonach man zur Herstellung von
Doppel-C'alcitlin-Natriulllkarhonat Calciumkarbonat bei 4.o his 5o- C lnit einer
Lösung gleicher Mengen 35prozentiger kaustischer Soda und gesättigten Natriumkarbonats
behandelt, his die Umsetzung nach mehreren Tagen vollständig stattgefunden hat.