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Verfahren zur Herstellung von hochprozentigem Wasserstoffsuperoxyd.
Das gegenwärtig in der Technik gebräuchliche Wasserstoffsuperoxyd enthält nur drei Gewichtsprozent H2O2 und es ist einleuchtend, dass unter diesen Verhältnissen durch Fracht und Remballage die Anwendung des genannten Bleichmittels ausserordentlich verteuert wird. Gleichwohl bietet die bisher gebräuchliche Herstellungsweise des Wasserstoffsuperoxyds, welche drill besteht, dass Bariumsuperoxyd mit Schwefelsäure umgesetzt wird, nicht die Möglichkeit, eine konzentrierte Lösung in den Handel zu bringen.
EinenFortschrittbedentetdieErzengungvonWasserstoffsuperoxydausNatriumsuperoxyd und Flusssäure. So hat Hulin (österreichische Patentschrift Nr. 6686 und deutsche Patentschrift Nr. 132090) ein Verfahren vorgeschlagen, welches auf der Umsetzung dieser beiden Körper beruht, und zwar heisst es in beiden genannten Patentschriften: #Vorliegendes Ver- fahren beruht im wesentlichen darauf, Natriumsuperoxyd mit den erforderlichen Vorsichtsmassregeln in einer Lösung von Fluorwasserstoffsäure bei ziemlich niederer Temperatur zu lösen.
Es bildet sich eine wässerige Lösung von Wasserstoffsuperoxyd und Fluornatrium :
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Nachdem die Hauptreaktion in dieser Weise zu Ende geführt ist, trennt Hulin #das im Überschuss vorhandene Fluornatrium ab, welches sich naturgemäss nach dem Sättigen der Lösung absetzt" (siehe die zitierte deutsche Patentschrift Seite 2, Abteilung II, Zeile 30) und fügt zum Filtrat eine solche Menge Flusssäure, dass auf 1 Molekül in Lösung bleibendes Fluornatrium 1 Molekül Flusssäure kommt. Es fällt ein Niederschlag von saurem Fluornatrium aus, welcher ebenfalls abgetrennt wird.
Das auch jetzt noch in Lösung bleibende Fluornatrium wird durch Zugabe von
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stoffsimre oder Aiuminiumchlorid abgeschieden.
Das beschriebene Verfahren strebt nicht die Erzeugung von konzentriertem Wasser- stoffsuperoxyd, sondern nur eine solche von möglichst reinen Lösungen desselben an, denn #die Praxis erfordert, dass das Wasserstoffsuperoxyd weder Alkalien noch Salze in merklichen Menge gelöst enthälth (siehe österreichische Patentschrift Nr. 6686, Seite 1, Zeile 2).
Nach dem angegebenen Verfahren lässt sich in der Tat Wasserstoffsuperoxyd von der Konzentration des gebräuchlichen handelsmässrgen Produktes unschwer herstellen. Dass (lestes Verfahren aber nur die Erzeugung eines solchen Produktes bezweckt, geht aus den beiden zitierten Patentschriften selbst insofern hervor, als in denselben nirgends darauf hin- gewtesen wird, dass es möglich sei, nach dem dort beschriebenen Verfahren konzentriertes bzw. hochprozentiges Wasserstoffsuperoxyd zu gewinnen.
Überdies hat auch Erfinderin bei ihren Versuchen, Wasserstoffsuperoxyd von möglichst
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nach der in den erwähnten Patentschriften angeführten Gleichung
Na2O2+2HFl=2NaFl+H2O2
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aufeinander wirken lässt. Es stellten sich hierbei vielmehr mit steigender Konzentration unter lebhafter Sauerstoffentwicklung steigende Verluste ein, bis schliesslich die Umsetzung nach der Gleichung Na2 02 + 2 H F'! == 2a F/+ H20 + 0 verlief, also überhaupt keine Bildung von Wasserstoffsuperoxyd mehr erfolgte.
Ganz anders verläuft aber der Prozess, wenn man die doppelte Menge Flusssäure in Anwendung bringt, also nach folgender Gleichung arbeitet : Naa + 4 H == 2 Na Fl H + H2 Og.
Nach diesem Verfahren gelingt es, Wasserstoffsuperoxyd in fast theoretischer Ausbeute zu erzeugen.
Man arbeitet z. B. in der Weise, dass man zu einem Wasserstoffsuperoxyd, welches 15 Gewichtsprozent H enthält, soviel 75 bis 80%igue, also höchstkonzentrif'rte Fluss- säure setzt, bis die Mischung etwa 80 g H Fl im Litel enthält. Unter Kühlung wird nun in kleinen Portionen gepnlvertes Natriumsuperoxyd eingetragen, bis der Säuregehalt der Lösung auf zirka 20 g IIFI im Liter zurückgegangen ist. Hierauf bringt man durch Zusatz von konzentrierter Flusssäure den Säuregehalt der Lösung wieder auf 80 9 pro Liter und sättigt unter Umrühren wieder mit Natriumsuperoxyd bis auf zirka 20 g H Fl pro Liter ab.
Bei dieser Arbeitsweise fällt das gesamte Alkali als saures Fluornatrium aus, während sich ohne die geringsten Sauerstoffverluste Wasserstoffsuperoxyd bildet. Würde man nun mit dem Eintragen von Natriumsuperoxyd fortfahren, ohne Flusssäure zuzugeben, so würde sich das primär ausgefallene saure Fluornatrium umsetzen. Hiebei verbreitet jedes Körnchen Natriumsuperoxyd rings um sich eine alkalische Zone. Dies ist wohl bedeutungslos bei der Darstellung schwacher Lösungen von Wasserstoffsl1peroxyd ; starke Lösungen von Wasserstoffsuperoxyd zersetzen sich hingegen in alkalischen Flüssigkeiten unter stürmischer
Sauerstoffentwicklung. Hierin liegt auch der Grund, weshalb die Hulinsche Arbeitsweise bei der Darstellung hochkonzentrierten Wasserstoffsuperoxydes versagen muss.
Hat die abgeschiedene Masse von saurem Fluornatrium die Konsistenz eines dicken Preies erlangt, so wird der abwechselnde Zusatz von Natriumsuperoxyd und Flusssäure unterbrochen, das Salz auf ein Filter gebracht, abgesaugt und gewaschen.
Es resultiert ein Filtrat, welches 30 Gewichtsprozent H2 O2 enthält. Das Wasch- wasser dient als Anfangslauge für die nächste Operation.
Vorteilhafter noch verwendet man an Stelle konzentrierter Flusssäure gasförmige
Flusssäure. Man leitet während des Eintragens des Natriumsuperoxydes unter Kühlung gasförmige Flusssäure in das Reaktionsgefäss und achtet darauf, dass der Gehalt an freier
Flusssäure den Gehalt von 20 g pro Liter niemals wesentlich unterschreitet. Es gelingt auf diese Weise ohne Schwierigkeit, Wasserstoffsuperoxyd von jeder gewünschten Konzentration darzustellen.
Das in dieser Weise erhaltene hochprozentige Wasserstoffsuperoxyd muss natürlich bei der Verwendung ausserordentlich verdünnt werden. Infolgedessen befindet sich das ohnehin nur in geringer Menge gelöste Alkali im fertigen Bleichbad in einer derartigen
Verdünnung, dass eine schädliche Einwirkung* auf die zu bleichenden Stoffe ausgeschlossen ist. Die von Hulin festgelegten Massnahmen zur weiteren Abscheidung des Alkalis können somit vollkommen entfallen.