DE1792180C - Verfahren zum Reinigen wässriger Wasserstoffperoxidlosungen - Google Patents
Verfahren zum Reinigen wässriger WasserstoffperoxidlosungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft dk Reinigung von wäßrigem
Wasserstoffperoxid. Erfindungsgemäß gelingt es, wäßrige Wasserstoffperoxidlösungen zur Verfügung zu
stellen, in denen Stabilisatoren gegen den Zerfall des Wasserstoffperoxids besonders wirksam sind.
Wasserstoffperoxid wird nach mehreren Verfahren hergestellt, z, B. durch abwechselnde Oxydation und
Reduktion substituierter Anthrachinone, Elektrolyse von Ammoniumsulfat unter Bildung von Ammoniumpersulfat
und Hydrolyse dieser Verbindung zu Wasserstoffperoxid oder Oxydation von Isopropanol.
Die Qualität der nach diesem Verfahren hergestellten Produkte schwankt etwas, doch haben sie ein gemeinsames
Merkmal, daß sie nämlich alle Metallionen als Verunreinigungen in unterschiedlicher Menge enthalten
und aus diesem Grunde der Zersetzung unterliegen. Diese Empfindlichkeit gegen Zersetzung ist besonders
ausgeprägt, wenn das Wasserstoffperoxid bzw. die Wasserstoffperoxidlösungen erhöhten Temperaturen
ausgesetzt werden oder mit anderen Verunreinigungen metallischer oder organischer Art in Berührung
kommen.
Zur Überwindung der Schwierigkeiten, die durch die in den Wasserstoffperoxidlösungen immer vorhandenen
Verunreinigungen hervorgerufen werden, wurden die verschiedensten Stabilisatoren entwickelt,
die die Zersetzungstendenz des Wasserstoffperoxids auf ein Mindestmaß beschränken. Typische Stabilisatoren
sind Kombinationen von Zusätzen, wie Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat, Natriumpyrophosphat
und Natriumstannat, Äthylendiamintetraessigsäure und Natriumstannat, Nitrilomethylenphosphonsäure
und Natriumstannat und Nitrilotriessigsäure und Natriumstannat. Als weitere Stabilisatoren
sind basische Tonerdesalze, z. B. Tonerdesilikat in feiner Verteilung, sowie andere, insbesondere
unlösliche Aluminiumverbindungen, wie Aluminiumoxid als Zusätze zu sauren, alkalischen oder neutralen
Lösungen von Wasserstoffperoxid bekanntgeworden.
Durch diese Stabilisatoren kann die Zersetzung von Wasserstoffperoxidlösungen im allgemeinen sehr stark
eingeschränkt werden. Diese Stabilisatoren können jedoch nur in dem Ma3e wirksam sein, als es die Verunreinigungen
in der Wasserstoffperoxidlösung gestatten. Wasserstoffperoxid in einer wäßrigen Lösung,
die erhebliche Mengen an metallischen Verunreinigungen enthält, ist nämlich in geringem, jedoch erheblichem
Ausmaß instabil, insbesondere bei erhöhten Temperaturen. Auch durch die Gegenwart der wirkungsvollsten
Stabilisatoren wird diese Instabilität nicht aufgehoben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung einer reinen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung
zur Verfugung zu stellen, die für sich stabil ist und die deshalb durch Zusatz bekannter Stabilisatoren
praktisch vollständig stabilisiert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Reinigen wäßriger, 15- bis 80°/0iger Wasserstoffperoxidlösungen
mit Aluminiumoxid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Wasscrstoffperoxidlösung
mindestens etwa 1 Minute mit aktiviertem Aluminiumoxid behandelt, das beim Zusammenbringen
mit der zehnfachen GewichU>menge Wasser während einei Minute dem Wasser einen pH-Wert von
höchstens 8 verleiht und dessen Teilchengröße 3,327 bis 0,147 mm beträgt.
Vorzugsweise verwendet man aktiviertes Aluminiumoxid einer Teilchengröße von 2,362 bis 1,168 mm,
und vorzugsweise beträgt die Behandlungszeit 1 bis 5 Minuten.
Aktiviertes Aluminiumoxid der angegebenen Teilchengröße und pH-Eigenschaften hat eine spezifische
Wirkung im Verfahren der Erfindung. Bei Verwendung von Kieselgel als Adsorptionsmittel erzielt man auch
nicht annähernd den Reinigungsgrad bei 15- bis 80%igen Wasserstoffperoxidlösungen, wie er mit aktiviertem
Aluminiumoxid erreicht wird. Der Erfolg der
ίο Behandlung mit dem aktivierten Aluminiumoxid im
Verfahren der Erfindung zeigt sich durch die Stabilität der Wasserstoffperoxidlösung, die mit üblichen Stabilisatoren
stabilisiert ist, gegenüber den unbehandelten Wasserstoffperoixdlösungen, die die gleichen Stabili-
is satoren enthalten.
Das im Verfahren der Erfindung zu behandelnde Wasserstoffperoxid kann aus üblichen Verfahren stammen,
z. B. der Elektrolyse von Ammoniumsulfat, der abwechselnden Oxydation und Reduktion substituier·
ao ter Anthrachinone, der Oxydation von Isopropanol
oder der Hydrolyse von Peressigsäure. Das nach diesen Verfahren hergestellte Wasserstoffperoxid kann leicht
konzentriert werden, z. B. durch Destillation gemäß USA.-Patentschriften 2 684 889 und -3 152 052, durch
as Gefrierrektifikation gemäß USA.-Patentschrift2724640
oder nach anderen Verfahren.
Technisch hergestelltes Wasserstoffperoxid enthält überraschend wenig Verunreinigungen. Die geringen
Mengen an Verunreinigungen, die sich entweder von
den Ausgangsverbindungen des Verfahrens, von den Vorrichtungen oder von der Atmosphäre ableiten, genügen
jedoch, das Wasserstoffperoxid unter bestimmten ungünstigen Bedingungen, wie erhöhte Temperatur,
zu destabilisieren. Die bei den technischen Verfahren auftretenden Verunreinigungen sind gewöhnlich Metallionen,
wie Kupfer-, Mangan-, Chrom- und Eisenionen, sowie andere die Zersetzung induzierende Verunreinigungen,
wie organische Stoffe. Die Metallionen sind besonders wirkungsvoll.
. Im Verfahren der Erfindung werden wäßrige Wasserstoffperoxidlösungen
mit einem Gehalt von etwa 15 bis 80 Gewichtsprozent oder mehr Wasserstoffperoxid
behandelt. Erfindungsgemäß kann das Wasserstoffperoxid auf einer Zwischenstufe seiner Aufarbeitung,
z. B. vor der Konzentration durch Destillation oder andere Verfahren, oder nach der Konzentration behandelt
werden. Vorzugsweise wird das Wasserstoffperoxid behandelt, nachdem sämtliche Aufarbeitungsschritte beendet sind, um irgendwelche Verunreinigun-
gen, die auf irgendeiner der Herstellungsstufen eingeschleppt werden können, abzufangen. Es ist jedoch
auch vorteilhaft und wird bevorzugt, die Wasserstoffperoxidlösung erst nach der Behandlung mit dem
Aluminiumoxid zu konzentrieren.
Im Verfahren der Erfindung wird die wäßrige Wasserstoffperoxidlösung mindestens etwa 1 Minute,
vorzugsweise 1 bis 5 Minuten, mit dem aktivierten Aluminiumoxid einer Teilchengröße von etwa 3,327
bis 0,147 mm, und vorzugsweise 2,362 bis 1,168 mm zusammengebracht, das, wie oben definiert, praktisch
frei von durch Wasser auslaugbaren alkalisch reagierenden Stoffen ist.
Die für eine gegebene Menge an Wasserstoffperoxid erforderliche Aluminiumoxidmenge hängt von der
Kontaktzeit ab. Die Kontaktzeit soll mindestens 1 Minute betragen, vorzugsweise 1 bis 5 Minuten. Bei
dieser Kontaktzeit soll das Gewichtsveihältnis von Aluminiumoxid zur wäßrigen Wasserstoffperoxid-
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lösung im Bereich von 1: 2 bis 3:1 ltegen. Wenn man mäßig mit Wasser oder vorzugsweise mit einer inerten
die Kontaktzeit erhöht, kann man mit. weniger als anorganischen Säure, wie Phosphorsäure oder SaI-
1 Gewichtsteil Aluminiumoxid je 2 Gewichtsteile Was- petersäure, durchgeführt. Wenn zum Waschen eine
serstoffperoxidlösung arbeiten. Vorzugsweise arbeitet Säurelösung verwendet wird, wird das Aluminiumoxid
man jedoch bei einem Gewichtsverhältnis von Alumi- 5 normalerweise wieder mit Wasser ausgewaschen, ob-
niumoxid zu Wasserstoffperoxidlösung von 1:2 bis wohl in einigen Fällen, insbesondere bei Verwendung
3:1. Die relativen Mengen werden auch durch die Art von Phosphorsäure zum Waschen von Aluminiumoxid,
des Verfahrens beeinflußt, z. B, hängen sie davon ab, ein Teil der Säure auf dem Aluminiumoxid verbleiben
ob die Behandlung in einem säulenartigen Gefäß oder kann. Das aktivierte Aluminiumoxid wird so lange ge-
z. B. in einem Reaktor unter Rühren durchgeführt io waschen, bis es Wasser einen pH-Wert von höchstens 8
wird. verleiht. Es kann auch bei jedem pH-Wert unterhalb
Die Temperatur, bei der das Verfahren der Erfindung 8 nach dem Waschen bleiben, da Wasserstoffperoxid
durchgeführt wird, ist nicht von entscheidender Be- selbst in saurer Lösung ziemlich stabil ist, sofern eine
deutung. Vorzugsweise wird das Verfahren bei Raum- verträgliche Säure zum Waschen verwendet wird,
temperatur durchgeführt. Das Arbeiten bei Raumtem- 15 Das nach dem Verfahren der Erfindung gereinigte peratur erleichtert den Betrieb. Wenn man bei erhöhten Wasserstoffperoxid wird mit den üblichen Stabilisato-Jemperaturen mit Wasserstoffperoxidlösungen arbei- ren stabilisiert. Wirksame Stabilisatoren enthalten tet, deren Verunreinigungen noch nicht abgetrennt oder häufig eine Zinnverbindung, wie Natriumstannat, das am aktivierten Aluminiumoxid adsorbiert sind, so normalerweise als Trihydrat verwendet wird, zusamwird die Zersetzung des Wasserstoffperoxids selbst ao men mit einem Zusatz, wie Äthylendiamintetraessiginnerhalb der kurzen Kontaktzeit am Aluminiumoxid säure, Nitrilotriessigsäure, Dipicolinsäure, Nitrilotrieingeleitet. Die Beobachtung der Temperatur ist daher methylenphosphonsäure oder Phosphorsäure. Die eine wirksame Maßnahme zur Bestimmung der Zer- Zinnverbindung wird zum Stabilisieren des Wassersetzung von Wasserstoffperoxid im System. Ein Tem- Stoffperoxids verwendet, während der andere Zusatz peraturanstieg von 2 bis 3°C zeigt das mögliche Ein- 35 Verunreinigungen, die im Wasserstoffperoxid vorhantreten einer ernsthaften Zersetzung an. den sind oder während der Lagerung oder während des
temperatur durchgeführt. Das Arbeiten bei Raumtem- 15 Das nach dem Verfahren der Erfindung gereinigte peratur erleichtert den Betrieb. Wenn man bei erhöhten Wasserstoffperoxid wird mit den üblichen Stabilisato-Jemperaturen mit Wasserstoffperoxidlösungen arbei- ren stabilisiert. Wirksame Stabilisatoren enthalten tet, deren Verunreinigungen noch nicht abgetrennt oder häufig eine Zinnverbindung, wie Natriumstannat, das am aktivierten Aluminiumoxid adsorbiert sind, so normalerweise als Trihydrat verwendet wird, zusamwird die Zersetzung des Wasserstoffperoxids selbst ao men mit einem Zusatz, wie Äthylendiamintetraessiginnerhalb der kurzen Kontaktzeit am Aluminiumoxid säure, Nitrilotriessigsäure, Dipicolinsäure, Nitrilotrieingeleitet. Die Beobachtung der Temperatur ist daher methylenphosphonsäure oder Phosphorsäure. Die eine wirksame Maßnahme zur Bestimmung der Zer- Zinnverbindung wird zum Stabilisieren des Wassersetzung von Wasserstoffperoxid im System. Ein Tem- Stoffperoxids verwendet, während der andere Zusatz peraturanstieg von 2 bis 3°C zeigt das mögliche Ein- 35 Verunreinigungen, die im Wasserstoffperoxid vorhantreten einer ernsthaften Zersetzung an. den sind oder während der Lagerung oder während des
Es ist wichtig, daß das aktivierte Aluminiumoxid aus Gebrauches eingeschleppt werden, komplex bindet,
dem Reinigungssystem entfernt wird, nachdem es zum Ein weiterer Zusatz, der häufig stabilisierten Wasser-Stabilisieren ausreichender Mengen Wasserstoffper- stoffperoxidlösungen einverleibt wird, ist Natriumnioxidlösung verwendet wurde, da es die aus dem Was- 30 trat. Diese Verbindung hemmt die Korrosion der serstoffperoxid stammenden Verunreinigungen in einer Metalle, die mit Wasserstoffperoxid in Berührung Menge enthält, die eine Zersetzung des Wasserstoff- kommen. Die Stabilisatoren werden dem Wasserstoffperoxids einleiten können. Im allgemeinen ist es mög- peroxid auf verschiedene Weise einverleibt, z. B. lieh, 1000 bis 5000 kg oder noch i.iehr Wasserstoff- durch Einrühren oder durch Zugabe einer konzentrierperoxid (berechnet als 100%iges Wasserstoffperoxid) 35 ten Stabilisatorlösung zum Wasserstoffperoxid,
mit 1 kg Aluminiumoxid zu behandeln. Das verbrauch- Die Beispiele erläutern die Erfindung. Sämtliche te Aluminiumoxid kann z. B. durch Waschen mit Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die Säuren oder Calcinieren leicht regeneriert werden, um Stabilität der Wasserstoffperoxidlösungen wurde nach adsorbierte Verunreinigungen abzutrennen. Alumini- 24stündiger Lagerung bei 1000C in offenen Reagenzumoxid mit großer Oberfläche, das aus verschiedenen 40 gläsern an Hand des Gehaltes an H2O2 bestimmt. Dieser hydratisierten Formen durch kontrolliertes Erhitzen Prozentgehalt wird als Stabilitätswert angegeben. Die erhalten wird, z. B. auf Temperaturen in der Größen- pH-Werte wurden mit einem Beckman-pH-Meßgerät Ordnung von 4000C, um den größten Teil des Konsti- unter Verwendung einer Glaselektrode bestimmt,
tutionswassers abzutrennen, wird als aktiviertes Aluminiumoxid bezeichnet. 45 B e i s ρ i e 1 e 1 bis 7
dem Reinigungssystem entfernt wird, nachdem es zum Ein weiterer Zusatz, der häufig stabilisierten Wasser-Stabilisieren ausreichender Mengen Wasserstoffper- stoffperoxidlösungen einverleibt wird, ist Natriumnioxidlösung verwendet wurde, da es die aus dem Was- 30 trat. Diese Verbindung hemmt die Korrosion der serstoffperoxid stammenden Verunreinigungen in einer Metalle, die mit Wasserstoffperoxid in Berührung Menge enthält, die eine Zersetzung des Wasserstoff- kommen. Die Stabilisatoren werden dem Wasserstoffperoxids einleiten können. Im allgemeinen ist es mög- peroxid auf verschiedene Weise einverleibt, z. B. lieh, 1000 bis 5000 kg oder noch i.iehr Wasserstoff- durch Einrühren oder durch Zugabe einer konzentrierperoxid (berechnet als 100%iges Wasserstoffperoxid) 35 ten Stabilisatorlösung zum Wasserstoffperoxid,
mit 1 kg Aluminiumoxid zu behandeln. Das verbrauch- Die Beispiele erläutern die Erfindung. Sämtliche te Aluminiumoxid kann z. B. durch Waschen mit Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die Säuren oder Calcinieren leicht regeneriert werden, um Stabilität der Wasserstoffperoxidlösungen wurde nach adsorbierte Verunreinigungen abzutrennen. Alumini- 24stündiger Lagerung bei 1000C in offenen Reagenzumoxid mit großer Oberfläche, das aus verschiedenen 40 gläsern an Hand des Gehaltes an H2O2 bestimmt. Dieser hydratisierten Formen durch kontrolliertes Erhitzen Prozentgehalt wird als Stabilitätswert angegeben. Die erhalten wird, z. B. auf Temperaturen in der Größen- pH-Werte wurden mit einem Beckman-pH-Meßgerät Ordnung von 4000C, um den größten Teil des Konsti- unter Verwendung einer Glaselektrode bestimmt,
tutionswassers abzutrennen, wird als aktiviertes Aluminiumoxid bezeichnet. 45 B e i s ρ i e 1 e 1 bis 7
Das Verfahren der Erfindung kann vorzugsweise
sehr wirkungsvoll in einer Kolonne bzw. Säule durch- 139,7 mm hohe Glasrohre mit einem Innendurchgeführt
werden, in der die Aluminiumoxidteilchen messer von 25,4 mm wurden mit 90 g aktiviertem
auf einer inerten Füllung oder einem Träger, wie Aluminiumoxid einer Teilchengröße von 2,362 bis
Glaswolle, aufgebracht sind. Die Wasserstoffperoxid- 50 1,168 mm beschickt. Im Beispiel 7 wurden aktivierte
lösung v/ird durch die Kolonne in gesteuerter Ge- Aluminiumoxidkügelchen der Teilchengröße 3,327 bis
schwindigkeit und Zeit geleitet und kommt mit dem 2,362 mm verwendet. Das Aluminiumoxid wurde auf
Aluminiumoxid in innige Berührung. Die Verwendung Glaswolle aufgebracht. In jeder Aluminiumoxidsäure
einer Kolonne oder Säule hat auch den Vorteil, daß betrug der Hohlraum 42 ml. Dies stellt die Flüssigkeitsman
das aktivierte Aluminiumoxid auch in schmutzi- 55 menge dar, die von der Säule aufgenommen wird. Die
gern Zustand auf die Säule geben und diese Verunreini- Aluminiumoxidsäulen wurden, wie in Tabelle I angegungen,
z. B. alkalisch reagierende Verunreinigungen, geben, mit Salpetersäure, Phosphorsäure oder Wasser
vor dem Verfahren der Erfindung auswaschen kann. gewasehen, um im Aluminiumoxid vorhandene alka-Das
Waschen des aktivierten Aluminiumoxids kann lisch reagierende Stoffe, die ausgelaugt werden können,
natürlich in jeder Verrichtung durchgeführt werden. 60 zu neutralisieren oder abzutrennen. Das mit Säure
Das Waschen ist nur dann notwendig, wenn das akti- gewaschene Aluminiumoxid wurde zum Abtrennen
vierte Aluminiumoxid beim Zusammenbringen mit der restlicher Säure mit entsalztem Wasser gewasehen,
zehnfachen Gewichtsmenge Wasser während minde- während das mit Wasser gewaschene Aluminiumoxid
stenseinerMinutedemWassereinenpH-Wert von mehr so lange gewasehen wurde, bis das von der Säule abals
8 verleiht. Normalerweise wird gereinigtes Wasser, 65 laufende Wasser einen pH-Wert von 8 aufwies.
z. B. entsalztes, destilliertes oder auf andere Weise Hierauf wurden wäßrige, etwa 73gewichtsprozentige von Verunreinigungen befreites Wasser, verwendet. Wasserstoffperoxidlösungen durch die vorbehandelten
z. B. entsalztes, destilliertes oder auf andere Weise Hierauf wurden wäßrige, etwa 73gewichtsprozentige von Verunreinigungen befreites Wasser, verwendet. Wasserstoffperoxidlösungen durch die vorbehandelten
Das Waschen des Aluminiumoxids wird zweck- Säulen in solcher Geschwindigkeit hindurchgeleitet,
daß die in Tabelle I angegebenen Kontaktzeiten erreicht wurden. Das verwendete Wasserstoffperoxid
wurde durch abwechselnde Oxydation und Reduktion von 2-Äthylanthrachinon erzeugt, und es enthielt
Kupfer-, Chrom-, Mangan- und Eisenionen sowie organische Verunreinigungen. Die aus jeder Säule abfließende
Lösung wurde durch mit Säure gewaschene Diatomeenerde filtriert, um mitgerissene Teilchen abzutrennen,
Danach wurden die; Lösungen mit 85 ppm Dipicolinsäure und 210 ppm Natriumpyrophosphat
stabilisiert, und der pH-Wert der Lösungen wurde mit 85prozentiger Phosphorsäure auf 0,2 bis 0,4 eingestellt.
Wie aus Tabelle I hervorgeht, ist die Stabilität der erfindungsgemäß behandelten Wasserstoffperoxidlösungen
wesentlich größer als die der unbchandelten Lösungen,
| Aluminiumoxid, Teil | Waschlösung | H,O,-Kon- | Volumen der | Kontakt | Η,Ο,-StabilitatC), %der | bei 1000C | |
| chengröße | üsntration | H2OrLösung | zeit | Anfangsmenge HfO| nach | behandelt | ||
|
pci·
s nie I |
24 Stunden | mit AI1O0 | |||||
| mm | 5°/0igeHNO3 | ·/. | Liter | Minuten | 99,0 | ||
| 2,362 bis 1,168 | 5»/oige HNO3 | 73,0 | 3,79 | 1 | unbchandclt | 99,0 | |
| 1 | 2,362 bis 1,168 | 5%ige HNO3 | 72,8 | 3,79 | 1 | 82,0 | 99,0 |
| 2 | 2,362 bis 1,168 | 5°/oigc H3PO4 | 73,0 | 3,79 | 5 | 82,0 | 98,0 |
| 3 | 2,362 bis 1,168 | 5°/oige H3PO4 | 72,8 | 3,79 | 1 | 82,0 | 98,5 |
| 4 | 2,362 bis 1,168 | Wasser (entsalzt) | 72,8 | 3,79 | 1 | 82,0 | 99,0 |
| 5 | 2,362 bis 1,168 | Wasser (entsalzt) | 72,5 | 3,79 | 1 | 61,0 | 98,0 |
| 6 | 3,327 bis 2,362 | 71,1 | 3,79 | 1 | 82,0 | ||
| 7 | <82 | ||||||
C) Beide Proben enthielten den vorstehend genannten Dipicolinsä'ure-Natriumpyrophosphat-Stabilisator.
Beispiele 8 bis 11
69,85 mm lange Glasrohre mit einem Innendurchmesser von 25,4 mm wurden mit 40 g aktiviertem
Aluminiumoxid einer Teilchengröße von 2,362 bis 1,168 mm beschickt. Als Träger wurde Glaswolle verwendet,
Der Hohlraum in jeder Säule betrug 22 ml. Das Aluminiumoxid wurde in der Säule mit Wasser in einem
Mengenverhältnis von 1 Gewichtsteil Aluminiumoxid zu 2000 Gewichtsteilen Wasser gewaschen. Der pH-Wert
des am Schluß von der Säule ablaufenden Wassers betrug 8,0.
Etwa 7,57 Liter Anteile einer wäßrigen, 17 gewichtsprozentigen Wasserstoffperoxidlösung wurden durch
die Säulen in solcher Geschwindigkeit geleitet, daß die in Tabelle II angegebenen Kontaktzeiten erhalten
wurden. Das Wasserstoffperoxid stammte aus dem Anthrachinonverfahren vor der Konzentration. Die
letzten 1 Liter Anteile jedes Versuches wurden durch mit Säure gewaschene Diatomeenerde geleitet und aufgefangen.
Die Lösungen wurden mit Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat gemäß Beispiel 1 bis 7
stabilisiert, und der pH-Wert der Lösungen wurde mit 85%iger Phosphorsäure auf 2,0 bis 2,4 eingestellt. Aus
Tabelle II ist ersichtlich, daß eine Kontaktzeit von mindestens etwa einer Minute erforderlich ist, um eine
optimale Stabilisierung der Wasserstoffperoxidlösung zu erhalten.
| Waschlösung | HtO2-Konzen- | Volumen der | fv ΟΠ IdK. IZC Il | Η,Ο,-StabiIitätC), % der | behandelt mit | |
| t ration | H,O,-Lösung | Anfangsmenge H1O, nach | AI8O3 | |||
| Beispiel | Minuten | 24 Stunden bei 1000C | 89,0 | |||
| Wasser (entsalzt) | % | Liter | 0,2 | '89,0 | ||
| Wasser (entsalzt) | 17,0 | 7,57 | 0,5 | unbehandelt | 98,0 | |
| 8 | Wasser (entsalzt) | 17,0 | 7,57 | 1,0 | 86,0 | 99,0 |
| 9 | Wasser (entsalzt) | 17,0 | 7,57 | 2,2 | 79,0 | |
| 10 | 17,0 | 7,57 | 79,0 | |||
| 11 | 86,0 | |||||
C) Beide Proben enthielten den vorstehend genannten Dipicolinsäure-Natriumpyrophosphat-Stabilisator.
Beispiele 12 bis 14
127 mm lange Glasrohre mit einem Innendurchmesser von 25,4 mm wurden mit 80 g aktiviertem Aluminiumoxid
einer Teilchengröße von 2,362 bis 1,168 mm beschickt. Als Träger wurde Glaswolle verwendet. Der
Hohlraum in jeder Säule betrug 40 mm. Im Aluminiumoxid vorhandene alkalisch reagierende Stoffe wurden
mit Wasser ausgewaschen, bis das ablaufende Wasser einen pH-Wert von 8 aufwies.
WUi 68,1 bis 72,5 gcwichtspicwcntige Wasserstoffperoxidlösungen
wurden durch die Säulen geleitet und durch mit Säure gewaschene Diatomeenerde filtriert.
Die Lösungen wurden mit Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat gemäß Beispiel 1 bis 7 stabilisiert,
und der pH-Wert der Wasscrsloffpcroxidlösungen wurde mit 85%iger Phosphorsäure nuf 0,2 bis 0,4 eingestellt.
In Tabelle III sind die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.
Aus den Ergebnissen ist die Verbesserung der Stabilität von W:i«epr>;i,v(Tr.
handlung vor der Stabilisierung ersichtlich. Ferner ist ersichtlich, daß selbst nach einem Durchsatz von
94,6 Litern eine hohe Stabilisierung erhalten wird. Nach diesem Durchsatz sind nur die oberen 25,4 mm der
Aluminiumoxidschicht verbraucht, was sich aus der gelblichen Farbe des Aluminiumoxids ergibt.
| HaO2-Konzen- t ration % |
Waschlösung | Tabelle III | Kontaktzeit Minuten |
HtO2-Stabilität fangsmenge 24 Stunden unbehandelt |
C), 7„ der An- HjOj nach bei 1000C behandelt mit Al2O3 |
|
| Beispiel | 68,1 68,1 72,5 |
Wasser (entsalzt) Wasser (entsalzt) Wasser (entsalzt) |
Beschickung mit H2O,-Lösung Liter |
1,6 1,7 1,1 |
82,0 82,0 82,0 |
99,5 99,5 99,0 |
| 12 13 14 |
22,7 37,9 94,6 |
|||||
C) Beide Proben enthielten den vorstehend genannten Dipicolinsäure-Natriumpyrophosphat-Stabilisator.
In den Beispielen 1 bis 14 wurde als Stabilisator das System Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat verwendet.
Bei Verwendung anderer Stabilisatoren erhält man ebenfalls eine bedeutende Verbesserung der
Stabilität der erfindungsgemäß behandelten Wasserstoffperoxidlösungen. Beispiele für diese anderen
Stabilisatoren sind das System Natriumstannat und Nitrilotrimethylenphosphonsäure, Natriumstannat und
Äthylendiamintetraessigsäure, Natriumstannat und Nitrilotriessigsäure, Natriumstannat-Dipicolinsäure
und Natriumstannat und Phosphorsäure. Mit jedem dieser oder anderer Stabilisatoren an Stelle des Systems
Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat werden die gleichen günstigen Ergebnisse bei den erfindungsgemäß
mit Aluminiumoxid behandelten Wasserstoffperoxidiösungen erhalten.
Vergleichsversuch
An Stelle von aktiviertem Aluminiumoxid wurde Kieselgel verwendet. Die im Beispiel 1 verwendete
73gewichtsprozentige Wasserstoffperoxidlösung wurde auf die in den Beispielen 1 bis 6 beschriebene Weise mit
Kieselsäuregelteilchen der Teilchengröße 3,327 bis 0,991 zwei Minuten zusammengebracht. Die Wasserstoffperoxidlösung
wurde mit Dipicolinsäure und Natriumpyrophosphat gemäß Beispiel 1 stabilisiert,
und die Stabilität der behandelten Wasserstoffperoxidlösung wurde bestimmt. In diesem Fall betrug die
Stabilität der Wasserstoffperoxidlösung nur 88°/o im
Vergleich zu der Stabilisierung von mindestens 98% in dne Beispielen 1 bis 7 bei dem erfindungsgemäß be-.
handelten Wasserstoffperoxid.
Claims (8)
1. Verfahren zum Reinigen wäßriger, 15- bis 80prozentiger Wasserstoffperoxidlösungen mit Aluminiumoxid,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung mindestens etwa 1 Minute mit aktiviertem Aluminiumoxid behandelt,
das beim Zusammenbringen mit der zehnfachen Gewichtsmenge Wasser während einer
Minute dem Wasser einen pH-Wert von höchstens 8 verleiht und dessen Teilchengröße 3,327 bis
0,147 mm beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aktiviertes Aluminiumoxid einer
Teilchengröße von 2,362 bis 1,168 mm verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Wasserstoffperoxidlösung
mit dem aktivierten Aluminiumoxid 1 bis 5 Minuten zusammenbringt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung
mit aktiviertem Aluminiumoxid behandelt, das vorher mit Wasser gewaschen worden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung mit
aktiviertem Aluminiumoxid behandelt, das vorher mit Phosphorsäure und anschließend mit Wasser
gewaschen worden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung
mit aktiviertem Aluminiumoxid behandelt, das vorher mit Salpetersäure und anschließend mit
Wasser gewaschen worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung
mit aktiviertem Aluminiumoxid in einem säulenartigen Gefäß zusammenbringt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffperoxidlösung
nach der Behandlung mit dem Aluminiumoxid konzentriert.
209 624/344
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