DE866190C - Verfahren zur Herstellung von Alkalichloriten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Alkalichloriten Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Alkalichloriten aus Chlordioxyd.
• Chlordioxyd kann quantitativ mit Erdalkaliperoxyden unter Bildung von entsprechenden Erdalkalichloriten reduziert werden. Chlordioxyd kann ferner mit Alkaliperoxyden reduziert werden, aber diese Reaktion ist weniger wirksam als diejenige mit Erdalkaliperoxyden. Es ist ferner vorgeschlagen worden, Chlordioxyd mit Wasserstoffperoxyd in Gegenwart von Alkalilaugen unter Bildung von Alkalichloriten zu reduzieren, aber diese Reaktion ist mit Verlusten an Wasserstoffperoxyd verbunden, was die praktische Anwendung der Reaktion verhindert. Kühlung des Reaktionsgemisches vermindert diese Verluste, aber dies ist nicht genügend, um die praktische Anwendung der Reaktion zu ermöglichen. Versuche, Chlordioxyd mit Wasserstoffperoxyd zu reduzieren, ergaben weit schlechtere Ausbeuten, als nach der folgenden theoretischen Gleichung zu erwarten wäre:

  2 C102 + 2 NaOH + H,0, #

  > 2 NaCIO, + 0, + 2 H,0.

  Es wurde nun gefunden, daß diese Reduktion des Chlordioxyds unter Bildung von Alkalichloriten unter fast vollständigem Verbrauch an Wasserstoffsuperoxyd und fast vollständiger Umsetzung zu Alkalichloriten gemäß folgender Reaktionsgleichung durchgeführt werden kann, falls das Alkalimetall der Reaktion als Alkalibicarbonat zugegeben wird:

  2 CIO. + 2 NaHCO, + H,0#

  > -> NaCIO, + 2 CO, + 0, + 2 H.0.

  Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß Chlordioxyd in einer wäßrigen Lösung, die Wasserstoffperoxyd und Alkalibicarbonat enthält, absorbiert wird. Auf diese Weise können hohe Reaktionsausbeuten in bezug auf den Verbrauch an Wasserstoffperoxyd und auf den Umsatz an Chlordioxyd erzielt werden. Darüber hinaus stellen die Alkalicarbonate billige Ausgangsstoffe für das Alkalimetall dar. Ferner kann das Verfahren mit Reaktionsgemischen hoher Konzentration durchgeführt werden, wobei die Notwendigkeit der Konzentration, z. B. durch Verdampfung des Wassers, evtl. unter Verlusten an Chloriten entfällt. Schließlich können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fast reine Alkalichlorite direkt hergestellt werden. Beispiele 1. 0,0503 Mole chemisch reines Natriumbicarbonat NaHCO, werden in 0,0251 Molen Wasserstoffperoxyd (handelsübliches Wasserstoffperoxyd mit 27,43 Gewichtsprozent H201) und 2,23 Molen H20 gelöst. Diese Lösung ist bei Temperaturen von 23 bis 24' beständig. Chlordioxyd, das zum sicheren Handhaben mit Luft z. B. bis zu einem Partialdruck des Chlordioxyds von ungefähr ioo mm Hg verdünnt wurde, wird in diese Lösung eingeleitet, bis das Chlordioxyd in dem entweichenden Gas erscheint, wobei die Temperatur auf ungefähr 25' gehalten wird. Das Chlordioxyd -wird durch diese Lösung absorbiert, und das entwickelte Kohlendioxyd und der sich bildende Sauerstoff entweichen mit der zur Verdünnung dienenden Luft. Überschüssiges Chlordioxyd wird aus der Lösung hierauf durch Hindurchleiten von Luft verdrängt. Die Lösung ist hierauf frei an Chloraten, Chloriden und Wasserstoffperoxyd. Bei einem Versuch wurden o,o3oi Mole Natriunichlorit in der so erhaltenen Lösung erzeugt', wobei die Ausbeute fast ioo 0/, der Theorie betrug.
• 2. Eine Aufschlemmung wird aus o,2,oi Molen chemisch reinem Na H C 0, o, ioo4 Molen handelsüblichem Wasserstoffperoxyd wie in Beispiel i und 3,34 Molen H,0 hergestellt. Mit Luft verdünntes Chlordioxyd wird in diese Aufschlemmung bis zum Auftreten von Chlordioxyd in den entweichenden Gasen eingeleitet, wobei die Temperatur auf ungefähr 24 bis 26' gehalten wird. Hierauf wird -überschüssiges Chlordioxyd aus der erhaltenen Lösung durch Einleiten von Luft verdrängt. Auf diese Weise wird eine klare konzentrierte Lösung an wäßrigem Natriumchlorit erhalten, wobei die Lösung frei von Chloraten und Chloriden ist. Bei einem Versuch wurden o,ig77 Mole Natriumchlorit mit einer- 98,91/,igen Ausbeute erhalten.
• 3. o,ioo5 Mole chemisch reines Kaliumbicarbonat KHCO, werden in 0,0502 Molen Wasserstoffsuperoxyd derselben handelsüblichen Konzentration wie in Beispiel i unter Zugabe von o,282 Molen H,0 gelöst. Mit Luft verdünntes Chlordioxyd wird hierauf in die Lösung bis zum Auftreten von Chlordioxyd in den entweichenden Gasen eingeleitet, wobei die Temperatur auf ungefähr 25' gehalten wird. Durch Einblasen von Luft wird anschließend überschüssiges Chlordioxyd aus der Lösung entfernt. Beim Stehen scheiden sich Kristalle von Kaliumchlorit aus der konzentrierten, ohne Eindampfen auf diese Weise erhaltenen Lösung aus. Das erhaltene Produkt ist frei von Chloraten und Chloriden, wobei die Lösung ebenfalls frei von Wasserstoffperoxyd ist. Bei einem derartigen Versuch wurden o,oggo Mole Naliumchlorit mit 990/,iger Ausbeute erhalten.
• 4. 0,0503 Mole chemisch reines NaHCO, werden in 0,0251 Molen Wasserstoffperoxyd derselben Konzentration wie in Beispiel i und genügend Wasser zur vollständigen Lösung, nämlich 0,28 bis 0,35 Molen H"0, gelöst. Mit Luft verdünntes Chlordioxyd wird in diese Lösung eingeleitet, bis Chlordioxyd in den entweichenden Gasen auftritt, wobei die Temperatur auf 32 bis 36' gehalten wird. Hierauf wird überschüssiges Chlordioxyd durch Einblasen von Luft aus der Lösung verdrängt. Bei einem derartigen Versuch wurden 0,0485 Mole Natriumchlorit erhalten, was einer Ausbeute von 97,1 "/, der Theorie entspricht.
• Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die direkte Herstellung von konzentrierten Lösungen an Alkalichloriten, die frei von Verunreinigungen sind. Auf diese Weise können Lösungen hergestellt werden, aus denen das Chlorit als feste Substanz ohne Eindampfen abgeschieden werden kann, oder es können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren konzentrierte Lösungen in geeigneten Apparaten zwecks Herstellung von festen Chloriten hohen Reinheitsgrades zur Trockne eingedampft werden. Eine Kühlung, um Verluste an Wasserstoffperoxyd zu verhindern, ist nicht erforderlich. Die Reaktion kann bei so hohen Temperaturen wie 40' oder selbst bei noch höheren Temperaturen durchgeführt werden. Bei höheren Temperaturen ist es vorteilhaft, den Gehalt an Wasserstoffperoxyd in dem Reaktionsgemisch gerade auf den jeweils durch den Verbrauch bedingten Gehalt zu beschränken. Die Absorption des Chlordioxyds ist fast vollständig, solange freies Wasserstoffperoxyd in der Alkalibicarbonatlösung vorhanden ist. Die Reaktionsprodukte, außer Natriumchlorit und Wasser, sind Kohlendioxyd und Sauerstoff, die aus dem Reaktionsgemisch mit der zur Verdünnung dienenden Luft, ohne die Lösung zu verunreinigen, entweichen. Kohlendioxyd und Sauerstoff können bei der Herstellung -von Alkalibicarbonaten und Wasserstoffperoxyd in einem Kreisprozeß wieder verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Alkalichloriten, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxyd in einer wäßrigen, Wasserstoffperoxyd und Alkalibicarbonat enthaltenden Lösung absorbiert wird, wobei das molare Anfangsverhältnis von Wasserstoffperoxyd zu Alkalibiearbonat vorzugsweise i:,-q ist. Angezogene Druckschriften: Gmelins Handbuch der anorg. Chemie, 8. Aufl. Bd. Chlor, S. 244 und 298. 0.Rausch: DasWasserstoffperoxyd(1938), S.6o/6i.