Verfahren zur Herstellung von haltbarem Per earbonat. Es ist bekannt, haltbares Alkalipercarbo- nat, insbesondere von der Pormel Na2CO3 ³ 1,5 H202, das den aktiven Sauerstoff in Form von an das Carbonat angelagertem Wasserstoff superoxyd enthält, durch Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf festes Alkaliper- carbonat zu gewinnen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass man auf die Verwendung von reinem, z. B. elektrolytisch hergestelltem Wasserstoffsuperoxyd angewiesen ist.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Percarbonat durch Einwirkung von Kohlen dioxyd auf festes Natriumsuperoxyd zu ge winnen. Hierbei erhält man aber im wesent lichen echte Percarbonate von der Formel Na2CO4 oder Na2C2O6, die leicht zersetzlieh sind und infolgedessen nicht verkäuflich sind. Ausserdem mussten erhebliche Verluste an anktivem Sauerstoff in Kauf genommen werden.
Erfindungsgemäss wird die Herstellung von Natriumpercarbonat von der Formel Na2CO3 . 1,5 H2O2 aus billigem Natriumperoxyd und billigem Kohlendioxyd vorgenommen, und zwar da durch, dass Kohlendioxyd in eine gekühlte wässrige Natriumsuperoxydlösung oder -sus- pension eingeleitet wird und durch Einstel lung und Aufrechterhaltung von pH-Werten zwischen ss und 11 eine Umwandlung des zu nächst gebildeten echten Natriumpercarbo- nats in die Additionsverbindung Na2CO3 ³ 1,5 H2O2 bewirkt wird und die ausgefallene Additions verbindung, die schwerer löslich ist als das echte Percarbonat, von der Flüssigkeit ab getrennt wird.
Der sich hierbei abspielende Vorgang verläuft nach der Bruttoformel: Na2G2 + C02 + H2O = 2j3 Na2C03 ³ 1,5 H2O2 + 1/3 Na2CO3. Mit Vorteil wird die Umsetzung bei Tempe raturen zwischen - 5 bis + 8 durchgeführt; die Einstellung auf den pH-Wert zwischen 8 und 11 kann in einfachster Weise derart vor genommen werden, dass Kohlendioxyd in sol cher Menge in die gekühlte Natriumsuper- oxyd enthaltende Lösung oder Suspension eingeleitet wird, bis der gewünschte pH-Wert, und zwar vorzugsweise ein solcher zwischen 8,3-9,5 erreicht ist.
Die Umwandlung des echten Percarbonats in die Additionsverbin dung kann durch Impfen oder durch Tempe- ratursteigerung begünstigt werden, mit Vor teil werden beide Massnahmen zur Anwen dung gebracht. Als Impfsalz kann technisches Natriumpercarbonat Na2CO3 . 1,5 H202 angewendet werden. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Vorgang in Gegenwart eines Stabilisators, wie z. B. Magnesiumsilikat, durchzuführen. Als wei tere Stabilisatoren für den aktiven Sauer stoff kommen Natriumstannat und Natrium salizylat in Betracht. Der Zusatz der Stabi lisatoren erfolgt vorteilhaft zu Beginn des Vorganges; es kann aber auch in Abwesen heit von Stabilisatoren gearbeitet werden.
In Ausübung der Erfindung kann man zum Beispiel derart verfahren, dass man in eine auf etwa - 5 bis + 8 gekühlte wäss rige Lösung von Natriumsuperoxyd, welche etwa die Hälfte bis Zweidrittel der mit CO2 umzusetzenden Superoxydmenge enthält, un ter Rühren und Aufrechterhaltung der Tern- peratur Kohlendioxyd im Überschuss in dem Masse einleitet, dass die Flüssigkeit pH-Werte von 8,3 bis 9,5 annimmt. Auf je 1 Mol Na triumsuperoxyd werden dabei etwa 1,5 bis 2 Mole Kohlendioxyd aufgenommen, wobei sich saures echtes Natriumpercarbonat bildet.
Durch Anwendung von Kohlendioxyd in ent sprechendem Überschuss und die dadurch er zielte Senkung des pH-Wertes der Lösung wird, wie gefunden wurde, die erstrebte Um wandlung des zunächst entstehenden echten Perearbonats in die Additionsverbindung be günstigt und beschleunigt. Man kann aber auch das Natriumsuperoxyd während des Einleitens des Kohlendioxyds nach und nach in die Löstung eintragen und hierdurch die Entstelung hoher Natriumsuperoxydkonzen trationen und damit unerwünschte Erhöhun gen des pH-Wertes der Lösung vermeiden. Durch anschliessende Erhöhung der Tempera tur auf 20 nicht übersteigende Werte, z. B. etwa 8 bis 16 , kann die Uniwandlung des echten Percarbonats in die Additionsverbin dung unterstützt werden.
Durch Entnahme von Proben und Prüfung derselben mit einer kalten 30%iger Kaliumjodlösung, aus der durch echtes Percarbonat, nicht aber durch die Additionsverbindung, Jod in Freiheit ge setzt wird, kann das Fortschreiten der Um wandlung verfolgt werden. Die weitere Un terstützung des Umwandlungsvorganges durch Impfen wird zum Beispiel derart durchge führt, dass der Lösung, nachdem die Um wandlung nahezu beendet ist, das Impfsalz, zum Beispiel Na2CO3 ³ 1,5 H2O2, zugefügt wird. wobei die Impfsalzmenge vorteilhaft so bemessen wird, dass sie min destens ein Drittel der aus dem Ansatz durch chemische Umsetzung zu erwartenden Menge der Additionsverbindung beträgt.
Das Impf salz kann auch bereits vor oder während des Umwandlungsvorganges zugesetzt werden. Hierdurch kann man nicht nur die Bildung, sondern auch die Ausfällung der Additions verbindung in grobkörniger Form begünsti- gen.
Nach einer Ausführungsform der Erfin dung wirrt so gearbeitet, dass zunächst nur eine Teilrnenge des umzusetzenden Alkali- stipero-"-yds angewendet wird und die Zu gabe der restlichen Menge in einem späteren Stadium, z\ve@ekmä.ssig nach vollzogener Um wandlung des zunächst gebildeten echten Per carbonats, in die -\drlitionsverliindunb vorge nommen wird.
Dies Liefet. den Vorteil, dass aus dem zu- i t an-ewendeten Alkalisuperoxyd eine n Uliz n an Bicarbonat reiche Lösung gebildet wird, so dass das später zugegebene Alkalisuper- Oxyd in der Hauptsache nicht mit Kohlen dioxyd, sondern mit Bicarbonat unter un mittelbarer Bildung der Additionsverbin dung reagieren kann.
Nachdem alles Na triumsuperoxyd eingetragen ist, lässt man das Reaktionsgemisch vorteilhaft noch einige Zeit unter Rühren stehen. Die Abtrennung der gebildeten festen Additionsverbindung kann durch übliche Massnahmen, wie Zentri fugieren oder Filtrieren, erfolgen. Die Mut terlauge, die Soda, Bicarbonat, eine geringe Menge der Additionsverbindung und gege benenfalls noch Kochsalz enthält, kann immer wieder in den Vorgang zurückgeführt werden.
An Stelle von reinem Kohlendioxyd kön nen auch kohlendioxydhaltige Gasgemische, z. B. Rauchgase oder Kalkofengase, verwen det werden. Da hierbei die Sättigung der Natriumsuperoxydlösung langsamer erfolgt, hat es sich als zweckmässig erwiesen, den An sätzen einen grösseren Teil des umzusetzenden Natriumsuperoxyds zu Beginn des Vor ganges zuzufügen. So kann zum Beispiel bei Verwendung von Rauchgasen mit einem Kohlendioxydgehalt von etwa 12% das ge samte mit CO2 umzusetzende Natriumsuper oxyd oder zum Beispiel 70-90% zu Beginn des Vorganges in die Lösung eingetragen werden.
Gegebenenfalls können Kohlendioxyd oder kohlendioxydhaltige Gasgemische auch unter Überdruck zur Einwirkung auf die Na triumsuperoxydlösung gebracht werden.
Das Verfahren gestattet erstmals .die Her stellung von haltbarem handelsfähigem Per carbonat aus Natriumsuperoxyd und Kohlen dioxyd mit sehr guten Ausbeuten an aktivem Sauerstoff.
Die Erfolge waren nicht voraussehbar. Es war unter anderem zu befürchten, dass bei Verarbeitung von Natriumsuperoxydlösung die dabei auftretende verhältnismässig hohe Alkalität erhebliche Verluste an Aktivsauer stoff durch Zersetzung verursachen würde. Ebenso war bei der Umwandlung des zu nächst gebildeten echten Perearbonats in die gewünschte Additionsverbindung mit Sauer stoffverlusten zu rechnen. Überraschender- weise lässt sich jedoch diese Umwandlung sogar unter Temperaturerhöhung praktisch verlustlos durchführen.
Das Verfahren führt, wie eingangs er wähnt, zu einem Produkt, das in der Haupt sache aus der Additionsverbindung Na2C03 . 1,5 H2O2 besteht und ausserdem noch Soda enthält. Dieses Produkt kann so, wie es anfällt, für wichtige Anwendungszwecke, z. B. als Waschmittel und Bleichmittel bezw. als Be standteil von Wasch- und Bleiehmitteln ver wendet werden. Bekanntlich enthalten der artige Mittel in der Regel ohnehin Soda.