DE151129C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Magnesiumsuperoxyd und Zinksuperoxyd. Als Elektrolyt dient für den Anodenraum eine Lösung von Magnesium- bezw. Zinkchlorid, für den Kathodenraum eine gleiche Lösung nach Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd, wobei eine unlösliche Anode (Platin, Kohle usw.) und eine lange beständige und

ίο nicht oxydierbare Kathode (Platin, Zinn usw.) verwendet werden. Der Kathodenraum ist vom Anodenraum durch ein poröses Diaphragma getrennt. Etwaige freie Säure des Kathodenraumes wird zuvor durch die nötige Menge des Oxydes oder Hydrates des betreffenden Metalles neutralisiert.

Es ist bekannt, daß man bereits durch Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf lösliche Magnesiumsalzlösungen ein magnesiumsuperoxydhaltiges Präparat erhält, wenn man dieser Lösung eine dem angewendeten Wasserstoffsuperoxyd bezw. Magnesiumsalz ungefähr entsprechende Menge Alkali zusetzt. Obwohl bei diesem Verfahren dieser Zusatz des Alkalis zur Ausfällung durchaus nötig ist, so wirkt derselbe andererseits doch wieder sehr ungünstig auf das erhaltene Präparat ein. Denn durch dasselbe werden gleichzeitig große Mengen von Magnesiumhydrat gefällt, so daß das erhaltene Präparat nur einen geringen Prozentsatz an Mg O₂ aufweist (etwa 5 bis 10 Prozent).

Diesen Nachteil vor dem elektrolytischen Verfahren zeigt auch, wenn auch in vermindertem Maße, das Verfahren zur Herstellung von Magnesiumsuperoxyd durch Einwirkung von Natriumsuperoxyd auf Magnesiumsalzlösungen (vergl. die Patentschrift 74113). Auch hier spielen die stark alkalischen Eigenschaften des Natriumsuperoxydes eine wesentliche Rolle. Einerseits kommt dasselbe als Natriumsuperoxyd gelöst direkt ■ mit dem Magnesiumsalz zur Umsetzung und es entsteht Magnesiumsuperoxydhydrat neben dem entsprechenden neutralen Natriumsalz. Da es aber andererseits, besonders in der Wärme, schnell in freien Sauerstoff und Natriumoxyd bezw. Natriumhydrat zerfällt (vergl. Roscoe Schorlemmers Lehrb. der Chemie, 10. Aufl., S. 204), so wird durch dieses außerdem noch Magnesiumhydrat in mehr oder minder ,großer Menge gefällt. Immerhin aber liegt bei diesem Verfahren darin, daß ein Teil des Natriumsuperoxydes' ünzersetzt zur Wirkung kommen kann, ein wesentlicher Vorteil vor dem vorher erörterten Verfahren, und man erhält Präparate mit etwa 20 Prozent Mg O₂.

Bei dem vorliegenden elektrolytischen Verfahren ist nun ein Alkali nicht anwesend, so daß eine .überflüssige Fällung von Magnesiumhydrat durch vorhandenes Alkali ausgeschlossen ist. Der Gehalt des nach vorliegendem Verfahren erhältlichen Produktes an Mg O₂ ist daher auch bedeutend höher als bei den Produkten der bekannten Verfahren. Das Magnesium wird an der Kathode lediglich durch die Einwirkung des elektrischen Stromes aus-

geschieden und kann nun direkt in statu nascendi mit dem Wasserstoffsuperoxyd, in Wechselwirkung treten. Der Vorgang vollzieht sich vermutlich nach folgender Gleichung:.

Mg.+:H₃O_a + 2 H₂O=: Mg

_{+ 2H;}

/Dementsprechend müßte man also ein Präparat' von über 60 Prozent Mg O₂ erhalten.

In scheinbarem Widerspruch hierzu steht nun die Tatsache, daß dasselbe, iri der Regel ..nur etwa 40 Prozent Mg O₂ enthält. Dieser Verlust des aktiven Sauerstoffes erklärt sich dadurch, daß ein Teil des gebildeten Magnesiumsuperoxydes sich bereits während des Ver-< weilens im Elektrolyten und ein anderer Teil während des Trockenprozesses sich zersetzt und seinen aktiven Sauerstoff abgibt. Auf den letzteren muß man daher besondere Sorgfalt verwenden, und es gelingt auch bisweilen unter Beobachtung verschiedener Cautelen, ein Präparat mit mehr als 50 Prozent Mg O₂, ja sogar mit nahezu 60 Prozent zu gewinnen. Ist das Präparat einmal getrocknet, dann ist es, in verschlossenen Flaschen aufbewahrt, nahezu unbegrenzt haltbar.

Bei der vielfachen Verwendung des Magnesiumsuperoxydes zu medizinischen Zwecken verdient das durch Elektrolyse gewonnene Präparat wegen seiner größeren Reinheit und seines höheren Gehaltes an Mg O₂ bezw. aktivem Sauerstoff vor den bisherigen Präparaten entschieden den Vorzug.

Die praktische Ausübung des vorliegenden Verfahrens gestaltet sich beim Magnesiumsuperoxyd beispielsweise folgendermaßen:

In den Anodenraum einer durch poröse Scheidewand getrennten Zelle bringt man eine wässerige Magnesiumchloridlösung, die im Liter etwa 200 g krist. Chlormagnesium enthält. Den Kathodenraum beschickt man mit einer Wasserstoffsuperoxydlösung, die Ungefähr die gleiche Menge Ghlormagnesium gelöst ■ enthält, nachdem man etwaige freie Säure derselben durch die erforderliche Menge Magnesiumoxyd bezw. Magnesiumhydrat neutralisiert hat. Die Kathode besteht aus Platin, die Anode aus Kohle.

Bei etwa 6 bis 7 Volt Klemmenspannung und der entsprechenden Stromstärke wird elektrolysiert. Es beginnt an der Kathode sofort eine reichliche Ausscheidung-von Mag-' nesiumsuperoxyd; dasselbe löst sich leicht selbst ab, fällt in den Elektrolyten zurück und kann dann . gesammelt,, gewaschen und bei mäßiger Wärme getrocknet werden.

Die Vorgänge bei der elektrolytischen Ge winnung von Zinksuperoxyd sind analoge. Dasselbe, ebenfalls ein weißes amorphes Pulver, bildet sich nach der Formel:

Zn + K₂O₉

2H₂Q=:

+ 2 H.

Es ' müßte demnach einen Gehalt von 73 Prozent Zn O₂ haben, man erhält aber meist jedoch nur ein Präparat mit etwa 55 bis 60 Prozent. Der Verlust ist ebenso zu erklären wie beim Magnesiümsuperoxyd.

Die praktische Ausübung des Verfahrens gestaltet sich analog der Magnesiumsuperoxydgewinnung. Man löse also etwa 200 g Zinkchlorid in 1 1 Wasser bezw. Wasserstoffsuperoxyd und beschicke damit den Anodenbezw. Kathodenraum. Eine zurückbleibende Trübung der. Kathodenflüssigkeit beseitige man zuvor durch einige Tropfen Salzsäure und neutralisiere hinterher mit Zinkoxyd bezw. Zinkhydrat. Bei 2,5 bis 3 Volt wird elektrolysiert. Denn im Gegensatz zur Magnesiumsuperoxydgewinnung, wo stärkere Stromspannungen angezeigt sind, dürfen hier nur schwache Ströme benutzt. werden, weil sonst Ausscheidungen von metallischem Zink auftreten und das erhaltene Produkt beeinträchtigen. Den schwächeren Stromspannüngen entsprechend gehen auch die Niederschläge bedeutend langsamer vor sich als beim Magnesiumsuperoxyd. ■

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Darstellung von Magnesium- und Zinksuperoxyd auf elektrolytischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß man als Anodenflüssigkeit eine wässerige Magnesium- oder Zinkchloridlösung, als: Kathodenflüssigkeit eine gleiche Lösung nach Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd unter Anwendung eines den Anoden- und Kathodenraum trennenden. Diaphragmas elektrolysiert und dabei die Kathodenflüssigkeit neutral hält. ^;