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MW

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist seit langer Zeit bekannt, daß manche Körper Chlorkalklösungen unter Bildung von freiem . Sauerstoff und Calciumchlorid zersetzen. In vielen chemischen Lehrbüchern liest man, daß, wenn man einer Chlorkalklösung beispielsweise einige Tropfen Kobaltchlorid zusetzt und das Ganze auf etwa 8o° erhitzt, eine allmähliche Sauerstoffentwickelung erzielt wird.

ίο Auch weist Graham Otto (Ausführliches Lehrbuch der anorganischen Chemie, Band 2, Abteilung 3 [1884], S. 552, Absatz 3, Satz 1) darauf hin, daß die verschiedensten Verbindungen Chlorkalk bei gewöhnlicher Temperatur langsam zersetzen.

Diese Verfahren haben jedoch niemals praktische Verwendung finden können, und zwar aus folgenden Gründen:

1. Die Entwickelung des Sauerstoffs erfolgt zu langsam.

2. Es müssen in der Handhabung unbequeme unterchlorigsaure Lösungen angewendet werden. Wird dagegen Chlorkalk in Breiform verwendet, so geht die Reaktion zu langsam vor sich, oder die Reaktion erfordert, um ebenso schnell wie mit einer Lösung stattzufinden, viel größere Mengen des Reaktionsmittels.

3. Das Kobaltoxyd, die einzige verhältnismäßig wirksame Substanz, die man bisher kennt, ist sehr teuer.

4. Endlich ist bei dem erstgenannten Verfahren eine Erhitzung auf 70 bis 8o° zur Ausführung der Reaktion erforderlich, und bei dieser Temperatur verwandeln sich die Hypochlorite leicht in Chlorate; die Ausbeute an Sauerstoff wird daher beträchtlich verringert.

Berücksichtigt man außerdem, daß das erhaltene Gas in der Regel Chlor oder Sauerstoffverbindungen des Chlors enthält, und daß man, da die Gasentwickelung sehr langsam vor sich geht, um ein nennenswertes Ergebnis zu erhalten, beträchtliche Mengen der Flüssigkeit verarbeiten muß, so ergibt sich, daß der Preis der zur praktischen Ausführung der bekannten Verfahren nötigen Apparatur außer Verhältnis zur Ausbeute an Gas steht. Diese Verfahren sind daher nichts weiter als interessante Versuche geblieben.

Demgegenüber hat der Erfinder gefunden, daß gewisse als Kontaktsubstanzen zu bezeichnende Körper wie die Eisenoxydul- oder die Manganoxydulsalze, welche Chlorkalk gar nicht zersetzen, selbst wenn der Kontakt zwischen beiden Substanzen mehrere Tage andauert, diesen Körper in Gegenwart einer geringen Menge eines als Erregungssubstanz wirkenden Kupfersalzes oder eines Kobaltoder Nickelsalzes, welche Salze an sich keine Wirkung auf Chlorkalk ausüben, sehr schnell zersetzen. Dabei ist zu bemerken, daß die Gegenwart eines Kupfersalzes (oder eines Kobalt- oder Nickelsalzes) unbedingt notwendig ist, um die Reaktion herbeizuführen. Hierbei wirken Kupfersalze am günstigsten, während mit Kobalt- und Nickelsalzen nicht ganz so günstige Resultate gezeitigt werden. Somit werden die besten Resultate mit einem Gemisch aus Kupfer- und Eisen- oder Kupfer- und Mangansalzen erzielt, wogegen die Er-

gebnisse in nachstehenden Fällen etwas weniger günstig sind; Kobalt- und Eisen-, Kobalt- und Mangan-, Nickel- und Eisen-, Nickel- und Mangarisalze. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß wegen der Preise der Rohmaterialien die einzigen Gemische, die sich für praktische Zwecke, d. h. für den Betrieb im Großen wirklich eignen, diejenigen sind, in welchen Kupfer und Eisen, sowie Kupfer

ίο und Mangan vertreten sind. Ein Gemisch aus einem Mangansalz und einem Eisensalz (beispielsweise Sulfaten) dagegen gibt überhaupt kein Resultat.

Durch die folgenden Beispiele wird der erhebliche Unterschied, der zwischen dem vorliegenden und den bereits bekannten Verfahren besteht, klargelegt:

i. Einwirkung von Eisensulfat auf
Chlorkalk.

20 g Chlorkalk, 3 g Eisensulfat (Eisenvitriol) und 100 g Wasser werden vermischt. Selbst nach 24 Stunden findet eine Gasentwickelung nicht statt.

2. Einwirkung von Kupfersulfat auf

Chlorkalk.

Man vermischt 20 g Chlorkalk, 1 g Kupfersulfat (Kupfervitriol). Auch nach 24 Stunden kann eine Gasentwickelung nicht wahrgenommen werden.

3.-Einwirkung von Eisensulfat und
Kupfersulfat auf Chlorkalk.

20 g Chlorkalk, 3 g Eisensulfat, 1 g Kupfersulfat und 100 g Wasser werden vermengt. Sofort beginnt die Gasentwickelung und hat man nach '/2 Stunde 1200 cm reinen Sauerstoffs gewonnen. Somit ist der Chlorkalk vollständig zersetzt worden.

Man erhält ähnliche Resultate, wenn man die Eisensalze durch Mangansalze ersetzt.

Die folgenden Beispiele zeigen, wie das Verfahren im industriellen Maßstabe durchgeführt werden kann.

I. Zersetzung der Chlorkalkmilch.

Es werden 60 Teile trockener Chlorkalk mit 350 Teilen Wasser gemischt. Die Mischung oder Milch wird in einen zur Gasentwickelung dienenden Apparat gebracht und darauf werden unter Umrühren 12 Teile Eisen- oder Mangansulfat und 3 Teile Kupfersulfat in 50 Teilen Wasser gelöst hinzugefügt. Die Sauerstoffentwickelung beginnt sogleich, man befördert sie durch Umrühren von Zeit zu Zeit und sie ist in weniger als einer Stunde beendet. Es muß bemerkt werden, daß weder durch das Mangan- oder Eisensulfat allein, noch durch das Kupfersulfat allein eine merkbare Zersetzung selbst nach 24 oder 48 Stunden herbeigeführt würde.

II. Abänderungen.

a. Selbstverständlich kann der trockene und pulverisierte Chlorkalk vorher mit den erforderlichen Substanzen gemischt werden. Beispielsweise pulverisiert man 100 kg trockenen Chlorkalk mit 15 kg getrocknetem Eisensulfat und 5 kg ebenfalls getrocknetem Kupfersulfat. Man erlangt in diesem Falle ein gut haltbares weißes Pulver, welches, einfach in Wasser geworfen, Sauerstoff entwickelt. Selbstverständlich kann man diese Mischung auch körnig herstellen oder beliebig in Formen pressen.

b. Das vorliegende Verfahren ist auch in dem Falle anwendbar, wenn Sauerstoff unter Druck hergestellt werden soll. Der Druck verhindert die Zersetzung der Hypochlorite in kaltem Zustande unter den oben angegebenen Umständen nicht. Man muß nur einen Entwickelungsapparat verwenden, der hinreichend stark ist, um den gewünschten Höchstdrugk auszuhalten, und genügend groß ist, um alles frei gewordene Gas aufnehmen zu können.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Darstellung von Sauerstoff aus Chlorkalk unter Verwendung von Kontaktsubstanzen, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig ein Eisen- oder Manganoxydulsalz und ein Kupfer-, Kobalt- oder Nickelsalz auf Chlorkalklösungen oder -Brei einwirken läßt, zu dem Zwecke, eine völlige Zersetzung des Chlorkalkes in der Kälte zu erzielen.