BE453555A - Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium, in the presence of a reducing agent - Google Patents

Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium, in the presence of a reducing agent

Info

Publication number
BE453555A
BE453555A BE453555A BE453555A BE453555A BE 453555 A BE453555 A BE 453555A BE 453555 A BE453555 A BE 453555A BE 453555 A BE453555 A BE 453555A BE 453555 A BE453555 A BE 453555A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
chlorine dioxide
reducing agent
solution
ammonia
reaction
Prior art date
Application number
BE453555A
Other languages
French (fr)
Dutch (nl)
Original Assignee
Zoutindustrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zoutindustrie filed Critical Zoutindustrie
Publication of BE453555A publication Critical patent/BE453555A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/08Chlorous acid
    • C01B11/10Chlorites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze voor de bereiding van chlorieten uit chloordioxyde in een alkalisch milieu bij aanwezigheid van een reductiemiddel. 



   Laat men chloordioxyde   inperken   op alkalisch reageerende op- lossingen of suspensies, dan ontstaan chlorieten; daarnaast wor- den echter in ongeveer aequivalente hoeveelheid chloraten gevormd.      



  Om de   chloraatvorming   ten gunste van de chlorietvorming te onder-   drukken,   past men bij de technische bereiding van chlorieten re-   ductiemiddelen   toe. 



   Bekende geschikte   reductiemiddelen   zijn   waterstofperoxyde   en andere echte peroxyden; een nadeel is echter hun hooge prijs. In het Britsche octrooischrift   460.374   is   voorgesteld   als reductie- middel koolstof in verschillende vormen of koolstofhoudende stof- fen te gebruiken; als voorbeelden zijn cokes, koolstof, houtskool,   hout;   zaagsel, papierpulp,   suiker,   glucose, en levulose genoemd. 



  Volgens het Britsche octrooischrift 460.375   gebruikt   men als re- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 ductiemiddel zwavel of een van zwsveldioxyde afgeleide verbinding; ales voorbeelden vindt men daar: elementaire zwavel en alkali- of 2rdalkalisulfieten. Eet Amerikaansche octrooischrift 2.19...19 beschrijft het   gebruik,   als   reductiemiddel,   van verbindingen van   metalen,   die in verschillende waardigheden kunnen voorkomen en die 
 EMI2.2 
 hier in een laeren oxydatietrap toegepast worden; voorbeelden zijn de lagere oxyden of hyd.roxyden van mangaan, koper,' lood, cerium en ijzer. i'e meeste dezer reductiemiddelen vormen bij de reactie ver-   bindingen,   die de verkregen oplossingen der chlorieten verontreihigen;

     bovendien   leveren de koolstofhoudende middelen koolzuur, 
 EMI2.3 
 dat de alkaliteit der vloeistof vermindert 'en dientengevolge de   reactiesnelheid     leen   verkleinen. 



     Er   is nu   gevonden,   dat men bij de bovenvermelde reactie met voordeel als reductiemiddel   ammoniak,   ammoniakderivaten of stoffen   waaruit   dehiervoor   genoemde   verbindingen kunnen ontstaan, ge-   bruiken   kan. 
 EMI2.4 
 



  Een acntal der nieuwe reductiemiddelen heeft boven de bekende reductiemidcelen het voordeel, da zij goedkooper in het gebruik zijn; zoo kan' =men economischer ammoniak in de benoodigde   hoeveelheid     toepassen   don de volgens het   Amerikaansche   octrooischrift 2.194.194   Gebruikte     metaal verbindingen   reduceeren.

   Voorts biedt ce uitvinding de mogelijkheid chlorietoplossingen te ver-   krijgen,   die minder verontreinigd zijn dan die welke op de bekende manier zijn   bereid:     daarvoor   kiest   men   als reductiemiddel stik- 
 EMI2.5 
 stofverbindingen, waarvan de oxydatieproducteli bestaan uit water en vluchtige stoffen, die met de andere aanwezige stoffen geen   hinderlijke   verbindingen vormen. Voorbeelden hiervan zijn: ammoniak, hydrazine, hydroxylamine; men kan dan in een carbonaatvrije oplossing   werken.   Is er geen   bezv.aar   tegen de aanwezigheid of vor- 
 EMI2.6 
 ming van carbonatpn of bic2.1'bona ten, . dan kan men ook koolstofhoudende ammoniskderivaten toepassen, bijv. ureum of aminen.

   Streeft men niet naar zuivere chlorietoplossingen, dan is men in de keuze der ar2,ionialiCeriv,ïlen praktisch niet beperkt; dan komen bijv. ook o.;..I;'.oniul11zouten in aanmerking. Onder deze omstandigheden is er ook geen bezwaar tegen, dat het   chloordioxyde   eenig chloor bevat; dit 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 wordt trouwens in den regel gereduceerd   voor   het de gelegenheid tot   chloraatvorming     heef t.   



   Onder de stoffen, die ammoniak of   ammoniakderivaten   kunnen vormen, worden bijv. nitrillen en cyaanverbindingen   genoemd.   Ook   kalkstikstof   kan bijv. uitstekend gebruikt worden. Wanneer het reductiemiddel zelf een alkalische reactie aen devloeistof verleent of tijdens de reactie stoffen vormt, welke dit doen, dan kan het overbodig zijn voor dit doel aparte stoffen toe te voegen. 



  Voorbeelden hiervan zijn: ammoniak,   kalkstikstof   en aminen, waarbij dan oplossingen van ammonium-, resp.   calciumchloriet,   resp. het chloriet van het gebruikte amine worden gevormd. 



   Natuurlijk kan men ook meer dan één reductiemiddel gebruiken; zoo kan men meer dan één der volgens de uitvinding te gebruiken stoffen toepassen   of wel   een reductiemiddel volgens de uitvinding combineereh met een bekend reductiemiddel. Zoo kan het bijv. van voordeel zijn het laatste gedeelte van de reactie te doen verloopen onder invloed van een iets krachtiger reductiemiddel dan het eerste deel; dat kan het geval zijn, wanneer de   alkaliteit   van het medium op het laatst te veel   gedaald   is. Een voorbeeld is het gebruik van hydrazine, nadat het grootste deel van de reactie met behulp van een zwakker reductiemid.del, zooals ammoniak, is uitgevoerd. 



   De omstandigheden, speciaal   wat   concentratie en   temperatuur   betreft, en de wijze von uitvoering van de reactie richten zich naar den aard van het gebruikte reductiemiddel en d.ien van d.e vloeistof. Zoo blijkt soms de Wenschelijkheid het chloordioxyde slechts langzaam aan het   reactiemedium   toe te voeren. In zoo'n   geval   zal men het bij voorkeur in gasvorm, liefst met een inert gas verdund, inleiden.

   In andere gevallen kan het ook als vloeistof, als oplossing of als vast hydraat worden   toegevoegd.,   al   blijft   ook dan het inleiden in   gasvorm   het meest practische.   Wil   men bijv. een oplossing van ammoniumchloriet bereiden uit chloordioxyde en een ammoniakoplossing, dan verloopen, wanneer men een   betrekkelijk     geconcentreerde     chloordioxyce-oplossing   en waterige ammoniak bij elkaar giet, chloraat- en chloridevorming in zoo 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 iroote 1.,0. te, de iaet chlorietl'e:

  1d.enent zeer ongunstig is. in dit geval -#orcen r.lleen redelijke resultaten bereikt, d.w.z. dat meer dan ce helft van het chloorc.ioxyde in chloriet wordt omgezet, wanneer Let chloordioxyde zeer langzaam aan het reactiemedium wordt toe,evoec , bij voorkeur als verdund gas. Er geldt dan ook de 1::e:1erJdr.c, dr-t bij inwerking van chlooréioxyóe op ammoniak in tegenwoordigheid van v;,-cer en bij afwezigheid van andere stoffen drn c', ::",C:1.Oe:mc:e et de recctierocucten, de toevoeging van chloor- dioxyde of van zijn oplossing aan de waterige   ammoniakoplossing     langzaam     ),loet     geschieden.   In andere   gevallen,   zooals bij de omzet- 
 EMI4.2 
 ting Met diaethylamine volgens voorbeeld V, is snelle toevoeging van het CI02 in den vorm ven een oplossing geen bezwaar.

   De   stof,   die de alkalische reactie   teweeg   brengt, kan voor 
 EMI4.3 
 of ti jdens, sot reductiemiddel vóór, tijdens of na de chloordioxydetoevoeging aan de reactievloeistof worden toegevoegd. Zoo verdient het aanbeveling bij krachtige reductiemiddelen, zooals hydrazine of hydroxylamine, regelmatig voer een kleine ondermaat hiervan te   zorgen,   d.w.z. dat er steed.s een kleine hoeveelheid vrij C102 in de oplossing aanwezig is. 



     Afhankelijk     vqn   de gebruikte stikstofverbinding kan men ter   vergroeiing   van de reactiesnelheid, ter onderdrukking van nevenreacties of ter   verhooginc   van de oplosbaarheid van chloordioxyde het proces onder verwarming of afkoeling laten verloopen. Leidt 
 EMI4.4 
 nen het chlooréioxyde in gasvorm in de alkalische oplossing, dan kan men ook cvar- of onderdruk toepassen. Ook kan men ter   .versnel-   ling van de   reactie   of voor het onderdrukken van nevenreacties katalysatoren   gebruiken.   Als zoodanig zijn bijv. verschillende 
 EMI4.5 
 zware ueta-lver'cindingen geschikt, bi jv. verbind.ingen van nikkel,   aangaan,     koper   en vooral van zilver.

   Door een geschikte keuze van katalysator of combinatie van katalysatoren kan de opbrengst aan chloriet, berekend op het verbruikte chloordioxyd.e, aanmerkelijk   vergroot   worden. 



   Op de beschreven manier verkrijgt men oplossingen, die men 
 EMI4.6 
 als zoodanig kan gebruiken of vraaruit men vast chloriet in meer 
 EMI4.7 
 of minder zuiveren toestand kan winnen. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Voorbeeld I. 



   In een oplossing, die 10   %   NaOH en 2 % NH3 bevat, wordt bij gewone temperatuur met CO2 -vrije lucht verdund chloordioxyde geleid. Het opgenomen chloordioxyde wordt voor   79   % omgezet in chloriet, voor 8 % in chloras.t en voor 13 % in chloride. 



   Voorbeeld II. 



   In een oplossing, die   38 %   kaliumcarbonaat en 51/2   %   ureum bevat, wordt chloordioxydehoudend gas, dat ook koolzuur mag bevatten, geleid tot de oplossing geel   blijf t.   Door toevoeging van weinig   nvaterstofperoxyde   of hydroxylamine wordt zij ontkleurd, waardoor de reactie beëindigd   w ordt.   



   Voorbeeld III. 



   Aan een vloeistof, waarin chloordioxyde wordt opgelost, voegt men continu   natriumhydroxyde   en hydrazine toe   @   met zoodanige snelheid, dat steeds een kleine hoeveelheid vrij chloordioxyde aanwezig is en de vloeistof zwak alkalisch reageert. De resulteerende oplossing bevat voornamelijk natriumchloriet. 



   Voorbeeld IV. 



   Met lucht verdund   chloordioxyd.e   wordt   geleid   in een, suspensie van kalkstikstof en   gebluschte   kalk. 



   Voorbeeld V.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium in the presence of a reducing agent.



   If chlorine dioxide is allowed to be restricted to alkaline-reacting solutions or suspensions, chlorites are formed; in addition, however, chlorates are formed in approximately an equivalent amount.



  In order to suppress the chlorate formation in favor of the chlorite formation, reducing agents are used in the technical preparation of chlorites.



   Known suitable reducing agents are hydrogen peroxide and other true peroxides; a drawback, however, is their high price. In British Patent 460,374 it has been proposed to use as a reducing agent carbon in various forms or carbonaceous substances; as examples are coke, carbon, charcoal, wood; called sawdust, paper pulp, sugar, glucose, and levulose.



  According to British Pat. No. 460,375, the re-

 <Desc / Clms Page number 2>

 
 EMI2.1
 sulfur or a sulfur dioxide-derived compound; all examples are found there: elemental sulfur and alkali or 2rdalkali sulphites. The U.S. Pat. Nos. 2.19 ... 19 describes the use, as a reducing agent, of compounds of metals which can exist in various valencies and which
 EMI2.2
 can be used here in a lower oxidation step; examples are the lower oxides or hydroxides of manganese, copper, lead, cerium and iron. Most of these reducing agents form in the reaction compounds which contaminate the resulting chlorite solutions;

     in addition, the carbonaceous agents provide carbon dioxide,
 EMI2.3
 which reduces the alkalinity of the liquid and consequently decreases the reaction rate.



     It has now been found that in the above reaction it is advantageous to use as reducing agent ammonia, ammonia derivatives or substances from which the aforementioned compounds can be formed.
 EMI2.4
 



  Some of the new reducing agents have the advantage over the known reducing agents that they are cheaper to use; Thus, ammonia in the amount required can be used more economically by reducing the metal compounds used in U.S. Pat. No. 2,194,194.

   Furthermore, the invention offers the possibility of obtaining chlorite solutions which are less polluted than those prepared in the known manner: for this purpose nitrogen is chosen as the reducing agent.
 EMI2.5
 substance compounds, the oxidation products of which consist of water and volatile substances, which do not form annoying compounds with the other substances present. Examples of these are: ammonia, hydrazine, hydroxylamine; one can then work in a carbonate-free solution. Is there no objection to the presence or
 EMI2.6
 ming of carbonatpn or bic2.1'bonates,. then it is also possible to use carbonaceous ammonia derivatives, for example urea or amines.

   If one does not strive for pure chlorite solutions, then one is practically not limited in the choice of the ar2, ionialiCeriv, ils; in that case, for example, oligi salts are also suitable. Under these circumstances, there is also no objection that the chlorine dioxide contains some chlorine; this

 <Desc / Clms Page number 3>

 is generally reduced before it has the opportunity for chlorate formation.



   Among the substances which can form ammonia or ammonia derivatives, mention are, for example, nitriles and cyano compounds. Lime nitrogen can also be used excellently, for example. When the reducing agent itself imparts an alkaline reaction to the liquid or forms substances during the reaction which do so, it may be unnecessary to add separate substances for this purpose.



  Examples of this are: ammonia, calcareous nitrogen and amines, in which case solutions of ammonium, resp. calcium chlorite, resp. the chlorite of the amine used are formed.



   Of course, more than one reducing agent can also be used; for example, more than one of the substances to be used according to the invention can be used, or a reducing agent according to the invention can be combined with a known reducing agent. For example, it may be advantageous to allow the last part of the reaction to proceed under the influence of a slightly more powerful reducing agent than the first part; this may be the case when the alkalinity of the medium has dropped too much at the end. An example is the use of hydrazine after most of the reaction has been carried out using a weaker reducing agent such as ammonia.



   The conditions, especially as regards concentration and temperature, and the manner of conducting the reaction depend on the nature of the reducing agent used and that of the liquid. Thus it sometimes appears desirability to supply the chlorine dioxide to the reaction medium only slowly. In such a case, it will be introduced preferably in gaseous form, preferably diluted with an inert gas.

   In other cases it can also be added as a liquid, as a solution or as a solid hydrate, although the introduction in gaseous form remains the most practical. For example, if one wants to prepare a solution of ammonium chlorite from chlorine dioxide and an ammonia solution, then, when a relatively concentrated chlorine dioxide solution and aqueous ammonia are poured together, chlorate and chloride are formed in such a manner.

 <Desc / Clms Page number 4>

 
 EMI4.1
 iroote 1.0. te, de iaet chlorietl'e:

  1d.enent is very unfavorable. In this case, only reasonable results are achieved, i.e. more than half of the chlorine dioxide is converted to chlorite when chlorine dioxide is added very slowly to the reaction medium, preferably as a dilute gas. The 1 :: e: 1erJdr.c, dr-t therefore applies to the action of chloroioxyóe on ammonia in the presence of v;, - cer and in the absence of other substances drn c ', :: ", C: 1.Oe In other cases, such as the conversion process, the addition of chlorine dioxide or its solution to the aqueous ammonia solution should be carried out slowly.
 EMI4.2
 With diaethylamine according to example V, rapid addition of the CIO2 in the form of a solution is no objection.

   The substance causing the alkaline reaction can precede
 EMI4.3
 or during the time, any reducing agent may be added to the reaction liquid before, during, or after the chlorine dioxide addition. For example, with strong reducing agents, such as hydrazine or hydroxylamine, it is advisable to provide a small under-size thereof on a regular basis, i.e. that there is always a small amount of free ClO2 in the solution.



     Depending on the nitrogen compound used, the process can be carried out under heating or cooling in order to intergrow the reaction rate, to suppress side reactions or to increase the solubility of chlorine dioxide. Leads
 EMI4.4
 If the chlorine dioxide is in gaseous form in the alkaline solution, it is also possible to use CVAR or underpressure. Catalysts can also be used to speed up the reaction or to suppress side reactions. As such are eg various
 EMI4.5
 heavy duty compounds suitable, eg. compounds of nickel, copper, and especially of silver.

   By a suitable choice of catalyst or combination of catalysts, the yield of chlorite, based on the chlorine dioxide consumed, can be considerably increased.



   Solutions are obtained in the manner described
 EMI4.6
 as such can use or demand solid chlorite in more
 EMI4.7
 or less pure state.

 <Desc / Clms Page number 5>

 



   Example I.



   Into a solution containing 10% NaOH and 2% NH3, chlorine dioxide diluted with CO2 -free air is introduced at normal temperature. 79% of the chlorine dioxide taken up is converted into chlorite, 8% into chlorine and 13% into chloride.



   Example II.



   In a solution containing 38% potassium carbonate and 51/2% urea, chlorine dioxide containing gas, which may also contain carbonic acid, is passed until the solution remains yellow. By adding a little hydrogen peroxide or hydroxylamine it is discolored, so that the reaction is terminated.



   Example III.



   To a liquid in which chlorine dioxide is dissolved, sodium hydroxide and hydrazine are continuously added at such a rate that a small amount of free chlorine dioxide is always present and the liquid reacts slightly alkaline. The resulting solution mainly contains sodium chlorite.



   Example IV.



   Chlorine dioxide diluted with air is passed into a suspension of calcareous nitrogen and slaked lime.



   Example V.


    

Claims (1)

Men mengt een verzadigde' waterige c102 -oplossing bij ca 5 C met een diaethylamine-oplossing. Het chloordioxyde wordt voor 81 % omgezet in chloriet, voor 51/2 % in chloraat en voor 131/2% in chloride.. , CONCLUSIES. A saturated aqueous ClO2 solution is mixed at about 5 DEG C. with a diaethylamine solution. The chlorine dioxide is converted 81% into chlorite, 51/2% into chlorate and 131/2% into chloride. CONCLUSIONS. 1. Werkwijze voor de bereiding van chlorieten uit chloordioxyde 'in een alkalisch milieu bij aanwezigheid van een reductiemiddel, met het kenmerk, dat als reductiemiddel ammoniak, ammoniakderivaten of stoffen waaruit deze kunnen ontstaan, gebruikt worden, met de beperking, dat bij de inwerking van chloordioxyde op ammoniak in tegenwoordigheid van water en bij afwezigheid van andere stoffen dan de genoemde en de reactieproducten, de toevoeging van het chloordioxyde of van zijn oplossing aan de waterige ammoniakoplossing langzaam moet geschieden. <Desc/Clms Page number 6> 1. A process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium in the presence of a reducing agent, characterized in that the reducing agent used is ammonia, ammonia derivatives or substances from which they may be formed, with the limitation that when the action of chlorine dioxide on ammonia in the presence of water and in the absence of substances other than those mentioned and the reaction products, the addition of the chlorine dioxide or its solution to the aqueous ammonia solution should be done slowly. <Desc / Clms Page number 6> 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het grootste deel der reactie met een niet te sterk reductiemiddel uitvoert en togen het einde der reactie een sterker reductie- Middel toevoegt. 2. Process according to claim 1, characterized in that the major part of the reaction is carried out with a not too strong reducing agent and a stronger reducing agent is added at the end of the reaction. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat men bovendien een katalysator gebruikt. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a catalyst is additionally used. 4, Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men als katalysator een zilver-, nikkel- of mangaanverbinding gebruikt. 4. Process according to claim 3, characterized in that a silver, nickel or manganese compound is used as catalyst.
BE453555A 1942-12-31 1943-12-11 Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium, in the presence of a reducing agent BE453555A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL900602X 1942-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE453555A true BE453555A (en) 1944-01-31

Family

ID=19858263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE453555A BE453555A (en) 1942-12-31 1943-12-11 Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium, in the presence of a reducing agent

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE453555A (en)
FR (1) FR900602A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE857797C (en) * 1949-10-21 1952-12-01 Bayer Ag Production of chlorites

Also Published As

Publication number Publication date
FR900602A (en) 1945-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6256082B2 (en)
WO1988010334A1 (en) Process for bleaching of materials with a dithionite solution
US2376935A (en) Chlorine dioxide manufacture
BE453555A (en) Process for the preparation of chlorites from chlorine dioxide in an alkaline medium, in the presence of a reducing agent
US3860479A (en) Catalytic oxidation of alkaline pulping liquor
US2092945A (en) Manufacture of water soluble chlorites
GB456151A (en) Improvements in or relating to the manufacture of derivatives of hydrocyanic acid
DK150796B (en) CONTINUOUS PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CONCENTRATED Aqueous SOLUTIONS OF HYDRAZINE HYDRATE
US2276984A (en) Manufacture of thin boiling starches
US4171291A (en) Process for preparing alkane sulfonate detergent compositions
US2720540A (en) Manufacture of sarcosine
DE668140C (en) Process for the production of water-soluble chlorites
Anderson Chemical Studies on Bioluminescence. IV. Salt Effects on the Total Light Emitted by a Chemiluminescent Reaction1
US2323714A (en) Chemical process
US1850057A (en) Method of making di-chloramine
US2337488A (en) Method of producing dicyandiamide
BE453556A (en)
GB1178746A (en) Process of producing Acrylonitrile
US1994845A (en) Preparation of amines of the benzene series
US3380806A (en) Reduction of chlorates in caustic soda
US1451125A (en) Process for the production of paper pulp and the like
US1951520A (en) Process of producing hydrocyanic acid
GB1366744A (en) Decolourising of cumene hydroperoxide
US1964723A (en) Production of alkali metal carbamates
US1476283A (en) Process for the manufacture of ammonia