DE176080C

DE176080C -

Info

Publication number: DE176080C
Application number: DENDAT176080D
Authority: DE

Description

Si-Vtipjfoq!' be

iVz- ^C2£i xh'tyiÄi

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Überführung von Luftstickstoff in Cyanalkali wird bei fast allen bisher bekannten Verfahren mit Hilfe von Karbiden bewirkt, 'die entweder als solche direkt der Einwirkung von Stickstoff bei erhöhter Temperatur ausgesetzt werden (vgl. die Patentschriften 88363 und 95660) oder während der Reaktion entstehen (vgl. Patentschrift 108971). Auch die anderen Reaktionen, die zur Bildung von Cyanalkali führen und von denen einige weiter unten angeführt sind, werden meist in der Weise aufgefaßt, daß die intermediäre Bildung von Karbiden angenommen wird (vgl. N. C a r ο , Chem.

Ind. 1895, 289 ff.).

Die Einwirkung von Stickstoff auf das Cyanidbildungsgemisch, das 'meist aus Kohle und einer Alkaliverbindung besteht, verläuft aber sehr träge. Einige Erfinder setzen deshalb diesem Gemisch ein Metall zu, um die Cyanidbildung zu erleichtern; so wird gemäß der Patentschrift 12351 dem Cyanidbildungsgemisch fein verteiltes Eisen zugesetzt, um »den Kohlenstoff aufzunehmen und zu übertragen«. Ebenso setzt Thomson dem Gemisch von Koks und Pottasche Eisenfeilspäne zu (vgl. Lunge, Industrie des Steinkohlenteers und Ammoniaks, 4. Auflage, II. Band, 1900, S. 12), während de Lambilly den Zusatz von Eisen, Nickel und Kobalt empfiehlt. Diese Zusätze sind indes nicht notwendig, da »der Prozeß auch ohne diese völlig gelingt« (vgl. Patentschrift 12351, Lunge 1. c. Seite 17).

Die oben genannten Verfahren haben sich, abgesehen von denjenigen von Frank und C a r ο , wenig bewährt, hauptsächlich wohl der schlechten Ausbeuten wegen. Nach den Angaben von Täuber (Ber. 32, 3150 bis 54) erhält man bei Anwendung' des Verfahrens der Patentschrift 12351 durchschnittlich 10 Prozent der angewendeten Soda als Cyannatrium, in einigen Fällen bis zu 25 Prozent. Die Geringfügigkeit dieser Ausbeute macht die Methode technisch unbrauchbar.

Bei vielen Cyanalkaliprozessen geht die Bildung des Cyanalkalis die eines Cyanamid- oder Dicyandiamidsalzes voraus (vgl. z. B. die Patentschriften 108971, 124977 und 126241). Ini diesen Salzen steht das Metall am Stickstoff, und dieser Umstand führte zu dem Versuche, Stickstoffmetalle zur Darstellung von ■ Cyanalkali zu verwenden.

Stickstoffmetalle sind bisher zur ■ Darstellung von Alkalicyaniden noch nicht verwendet worden¹. Der zur Darstellung von Alkalicyanid vorgeschlagene Borstickstoff (vgl. die Patentschrift 91708) stellt die Verbindung von Stickstoff mit einem Metalloid dar und gehört somit in eine ganz andere Klasse von chemischen Verbindungen. Borstickstoff ist auch technisch nicht aus Bor und Stickstoff darstellbar; der Körper wird vielmehr nach der genannten Patentschrift aus Borax und Ammoniumchlorid erhalten. Das Verfahren benutzt also an Stelle des Luftstickstoffs das teure Ammoniak.

Der sonst so indifferente Stickstoff bildet

nun mit einer Reihe von Metallen leicht Nitride. Von diesen sind die Erdalkalinitride, insbesondere Magnesium und Calciumnitrid, leicht und in letzter Zeit auch billig zugänglieh geworden.

Es wunde nun gefunden, daß der Stickstoff des Magnesiumnitrids mit großer Leichtigkeit und in sehr guter Ausbeute in Cyanalkali sich umwandeln läßt. Ein Gemenge von

ίο Magnesiumnitrid, Alkalikarbonat und Kohle gerät nämlich beim Erhitzen ins Glühen, das sich alsdann, ohne daß weitere Wärmezufuhr von außen nötig wäre, von. selbst durch die ganze Masse fortsetzt unter Bildung von Cyanalkali. Um eine möglichst gute Ausbeute zu erhalten, ist es erforderlich, die Wirkung des Luftsauerstoffs auf das Reaktionsgemisch möglichst auszuschließen. Ebenso ist es zweckmäßig, einen Überschuß von Natriumkarbonat zu vermeiden. Man erhält z. B. gute Ergebnisse, wenn man die Materialien in den durch die Gleichung

Mg₃N₂ + Na₂CO, + -C = 2Na CN' + 3 Mg O

gekennzeichneten Mengenverhältnissen aufeinander zur Einwirkung bringt.

Ebenso wie das Magnesiumnitrid liefern auch die Nitride von anderen Erdalkalimetallen beim Erhitzen mit Soda oder Pottasche und Kohle unter den geeigneten Bedingungen Cyanalkali; von den übrigen Nitriden ist das Calciumnitrid leicht zugänglich. Es läßt sich in obiger Reaktion, das Magnesiumnitrid durch eine äquivalente Menge Calciumnitrid ersetzen.

Die Überführung des Luftstickstoffs in Cyanalkali vollzieht sich somit in zwei Operationen, charakterisiert durch die Gleichungen:

3 Mg+ N, = Mg₈ N₂,

Mg_s N₂ + Na₂ CO₃ + C =
2NaCN+ 3 Mg 0

Es wurde nun endlich gefunden, daß es nicht nötig ist, das Magnesiumnitrid vorher zu isolieren. Man erhält vielmehr gleichfalls in guter Ausbeute Cyanalkali, wenn man z. B.

auf ein entsprechend der Gleichung:

+ + _2s +
2 Na CN + 3'Mg O

zusammengesetztes Gemisch von Alkalikarbonat und Magnesium sowie Kohle trockenen Stickstoff bei erhöhter Temperatur einwirken läßt. Sobald die Reaktionstemperatur (Rotglut) erreicht ist, findet außerordentlich lebhafte Stickstoff absorption und Cyanalkalibildung statt.

Statt Magnesium läßt sich auch Calcium verwenden. Das Verfahren wird durch folgende Beispiele erläutert:

■ B e i s ρ i e 1 I.

Ein inniges Gemenge von 5 Teilen Magnesiumnitrid (78 prozentig), 4,1 Teilen trock-65 ner Soda und 0,5 Teilen ausgeglühtem Kienruß wird im Wasserstoffstrom ¹Z₂ bis ³/₄ Stunden z. B. mit einer schwachen Gebläseflamme erhitzt. Nach dem Erkalten läßt sich das entstandene Cyannatrium aus dem grauen pulverigen Reaktionsprodukt mit Wasser auslaugen und in der üblichen Weise gewinnen.

Beispiel II.

3,9 Teile Magnesiumnitrid (78 prozentig),, 4,2 Teile Kaliumkarbonat, 0,5 Teile Rußkohle werden innig gemischt und in der in vorstehendem Beispiel beschriebenen Weise erhitzt.

80 Beispiel III.

3,6 Teile Magnesiumpulver, 5,3 Teile trockenes Natriumkarbonat, . 2,0 Teile Ruß werden innig gemengt; das Gemenge wird dann in einer Atmosphäre trockenen Stick-Stoffs auf höhere Temperatur (z. B. Dunkelrotglut) während einiger Stunden erhitzt. Nach dem Erkalten läßt sich das entstandene Cyannatrium aus dem grauen pulverigen Reaktion sprodukt mit Wasser auslaugen und in der üblichen Weise gewinnen.

Claims

Pate nt-A N Spruch:

Verfahren zur Darstellung von Alkalicyaniden, darin bestehend, daß man Nitride von Erdalkalimetallen, im besonderen Magnesium- oder Calciumnitrid mit Alkalikarbonat und Kohle erhitzt, oder daß man über erhitzte Gemische von Metallen der Erdalkaligruppe mit Kohle und Alkalikarbonat Stickstoff leitet.