DE41348C - Verfahren zum Bleichen und Oxydiren von Flüssigkeiten durch mangansaures Blei - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

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PATENTAMT.

JETZT KL.

Das mangansaure Blei Pb Mn O₄, ein unlöslicher chokoladenbrauner Körper, besitzt die Fähigkeit, Sauerstoff abzugeben, und thut dies namentlich in wässerigen; Flüssigkeitea._„b£im-Erwärrnenjg,§aelb,eji..,, wenn diese oxydirbare Substanzen enthalten. Letztere werden dadurch oxydirt, z. B. Ferrocyankalium in Ferricyankalium verwandelt, Farbstoffe werden gebleicht. Zu dem Zwecke verfährt man folgendermafsen:

Das mangansaure Blei, welches man durch Fällung einer Lösung von essigsaurem Blei mit mangansaurem Kali in dem Aequivalentverhältnisse dargestellt hatte, wird mit Wasser zu einem Brei verrieben und der kochenden Flüssigkdt„_tso lange zugesetzt, bis~sle"'eh"tweder völFig oxydirt ist oder ihr Farbstoff genügend gebleicht erscheint. Infolge der chemischen Reaction bildet sich bei dem besprochenen Verfahren aus dem mangansauren Blei eine sauerstoffärmere Verbindung, das manganigsaure Blei Pb MnO₃. Dies setzt sich rasch zu Boden und kann durch Filtration entfernt werden. Das manganigsaure Blei ist in neutraler und alkalischer Flüssigkeit völlig unlöslich, so dafs keine Spur von Blei in der gebleichten -oder oxydirten Flüssigkeit nachgewiesen werden kann, während dies bei dem niangarjgaaggß^jjarjyt, der zu ähnlichen Zweckee»^öfgeschlagen wurde, nicht der Fäll ist. Der mangansaure Baryt erfährt während des Oxydirens oder Bleichens einer Flüssigkeit eine fortwährende Zersetzung unter Bildung von löslichem Bariumhydroxyd (Ba H₂ O₂), was zur Folge hat, dafs der sich zu Boden setzende Niederschlag zum gröfstenTheile aus Manganhyperoxydhydrat (Mn O₂ + H₂ O) besteht und natürlich nicht mehr durch Erhitzen an der Luft zu mangansaurem Barium regenerirt werden kann.

Das zu Boden fallende manganigsaure Blei dagegen, welches in neutraler und alkalischer Flüssigkeit nicht die geringste Zersetzung erleidet, nimmt nun beim Erhitzen an der Luft oder unter Mitwirkung überhitzten Wasserdampfes den beim Bleichen verloren gegangenen Sauerstoff wieder auf, es wird der Hauptsache nach wieder in mangansaures Blei Pb Mn O₄ verwandelt.

Da das mangansaure Blei bisher nicht ausführlich beschrieben, nach Angabe des Erfinders von ihm zuerst dargestellt wurde, so giebt derselbe noch folgende Beschreibung desselben, sowie des manganigsauren Bleies:

Das mangansaure Blei wird durch Behandeln äquivalenter Mengen von essigsaurem Blei mit mangansaurem Kali in der Kälte erhalten. Der chemische Procefs vollzieht sich nach folgender Gleichung:

Pb (C₂ H₃ OJ₂ + 2 Zf₂ O + K₂MnO₁ = Pb Mn O₄ + 2 H₂ O + 2 K C₂ H₃ O₂.

Es resultirt ein chokoladenbraunes Pulver, welches sich gemäfs der chemischen Analyse als mangansaures Blei von der chemischen Zusammensetzung Pb Mn O₄ + 2 H₂ O erwies. Gemäfs der chemischen Analyse bestand die wasserfreie Substanz aus:

2,98 pCt. Mn O₂,
20,53 - Pb CO₃,
"6,46
99,97 pCt.

Pb Mn 0_±

Das wasserfreie mangansaure Blei hat eine chokoladenbraune Farbe, die sich beim Erhitzen auf ca. ι 50⁰, bei welcher Temperatur das chemisch gebundene Wasser entweicht, in eine dunkelbraune verwandelt. Erwärmt man eine geringe Menge von mangansaurem Blei mit verdünnter Salpetersäure, dann erhält man infolge der Bildung von Uebermangansäure eine purpurrothe Flüssigkeit, während ein Theil des Mangans als Manganhyperoxydhydrat im Rückstande bleibt. Obige für . das Bleimanganat wie für alle Manganate sehr charakteristische Reaction tritt nicht ein bei Gegenwart von Salzsäure oder eines Chlormetalles, da die Uebermangansäure zerlegt wird unter Bildung von farblosem Manganchlorür. Concentrirte Schwefelsäure entwickelt aus Bleimanganat beim Erwärmen Sauerstoff, zunächst unter Bildung von schwefelsaurem Bleioxyd und Manganhyperoxyd:

Pb Mn O₄ + H₂ SO_i = Pl SO₄ + Mn O₂
+ H₂O+ O.

Schliefslich wird noch das Manganhyperoxyd unter Abgabe von Sauerstoff in Mangansulfat verwandelt.

Versetzt man mangansaures Blei mit reiner concentrirter schwefliger Säure, dann wird dieselbe beim Schütteln schon in der Kälte zu Schwefelsäure oxydirt und letztere wirkt in statu nascendi auf die Substanz unter Bildung von unlöslichem schwefelsauren Blei ein. Kalilauge übt auf Pb Mn O ₄ keine Reaction aus; desgleichen hat Ammoniak weder in der Kälte noch in der Wärme irgend welche Reaction zur Folge. Setzt man hingegen zu Bleimanganat eine concentrirte Lösung von Oxalsäure hinzu, dann tritt unter Kohlensäureentwickelung die Bildung von unlöslichem oxalsauren Blei ein, welches sich auf Zusatz von Salpetersäure auflöst.

Die interessanteste und technisch wichtigste Eigenschaft, welche dem Bleimanganat zukommt, ist die Fähigkeit, in Flüssigkeiten oxydirend zu wirken. So wird z. B. gelbes Blutlaugensalz beim Kochen mit mangansaurem Blei in rothes Blutlaugensalz übergeführt. Der Procefs verläuft nach folgender Gleichung:
Pb Mn O₄ + K_s Fe₂ Qy₁₀ + H₂O = Pb Mn O₃ + K₆Fe₂Cy₁;+2 KHO.

Dieser vom mangansauren Blei abgegebene Sauerstoff ist es also, welcher besonders kräftige oxydirende und bleichende Eigenschaften besitzt und sich in Gestalt des mangansauren Bleies technisch verwerthen läfst. Der wichtigste Umstand ist aber der, dafs das entstehende manganigsaure Blei sich vollständig zu Boden setzt und ohne Weiteres ,zur Regeneration verwendet werden kann. In der Flüssigkeit ist auch nicht die geringste Spur von Blei nachzuweisen, sondern das gesammte Blei befindet sich im Rückstande in Form des manganigsauren Bleies.

Der nach erfolgter Reduction des mangansauren Bleies verbliebene Rückstand erwies sich gemäfs der chemischen Analyse als manganigsaures Blei von der chemischen Zusammensetzung Pb Mn O₃ -f- H₂ O. Das manganigsaure Blei hat eine braune Farbe, die bei ca. 150⁰, bei welcher Temperatur das chemisch gebundene Wasser entweicht, in eine dunkelbraune übergeht.

In Salpetersäure ist das Bleimanganat unlöslich, durch Zusatz einiger Körnchen Oxalsäure wird die Auflösung der Substanz unter Entwickelung von Kohlensäure bewirkt. Die technisch wichtigste Eigenschaft, welche dem manganigsauren Blei zukommt, ist die Fähigkeit, beim Erhitzen· an der Luft den abgegebenen Sauerstoff wieder aufzunehmen und in actives mangansaures Blei überzugehen. Die Regeneration geschieht einfach durch Erhitzen an der Luft, jedoch ist es erforderlich, dafs die Temperatur der schwachen Rothglut nicht überschritten wird. Sobald sich infolge der Einwirkung der Kohlensäure der Luft gröfsere Mengen Pb CO₃ gebildet haben, ist es vortheilhafter, die Regeneration in der Weise vorzunehmen, dafs man überhitzten Wasserdampf über das glühende Gemenge von Pb CO₃, Mn O₂ und Pb Mn O₃ leitet, um erst die Kohlensäure abzuscheiden; alsdann genügt zur Regeneration ebenfalls die Einwirkung der atmosphärischen Luft. Indem also beim Erhitzen an der Luft das manganigsaure Blei in mangansaures Blei übergeht, wird der gewöhnliche Sauerstoff der Luft in activen, zum Bleichen und Oxydiren dienlichen Sauerstoff übergeführt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verwendung des mangansauren Bleies zum Oxydiren und BleTcrlen "voll Flüssigkeiten, indem man es in fein vertheiltem Zustande in der betreffenden Flüssigkeit suspendirt und die so erhaltene Mischung bis zur Vollendung der Wirkung erhitzt.
2. 2 Regeneration des bei dem in Anspruch 1. genannten Verfahren sich zu Boden setzenden manganigsauren Bleies durch Erhitzen desselben bei Luftzutritt oder mit .Hülfe überhitzten Wasserdampfes.