DE1957825A1 - Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat von geringem scheinbaren spezifischen Gewicht - Google Patents

Description

Pntanlanwälta
Ing, Λ. v?,a dar Werth

Dr, F, todöier
81 Hamburg 9O
Wilaiorfer Straße 32

J 7.

S ο 68/3 5

Solvay & Gie«

33, Rue du Prince Albert, Brüssel 5» Belgien

Verfahren zur Herstellung von Uatriumpercarbonat von geringem scheinbaren spezifischen Gewichte

Priorität: Niederländische Patentanmeldung Ur* 6 816 551 vom 20«, November 1968*

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat von geringem scheinbaren spezifischen Gewicht*

Bs ist bekannt, daß Persalze, Z₀Bo Natriumperborat und -percarbonat als bleichende Agentien in Waschmittel einverleibt werden»

Das Natriumperborat und -percarbonat, welche nach den üblichen Verfahren erhalten werden, besitzen-ein deutlich höheres scheinbares spezifisches Gewicht als dasjenige der anderen Bestandteile der Waschmittel, Hieraus kann sich eine Anhäufung der Persalze in den Pulvern bei der Konditionierung und dem Transport derart ergeben, daß zum Zeitpunkt des Gebrauchs die Zusammensetzung dieser Pulver häufig ungleichmäßig ist, was ernstliche Übelstände bei der Wäsche hervorruft«

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Verschiedene Mittel wurden vorgeschlagen, um das scheinbare spezifische Gewicht dieser Persalze zu verringern. Beispielsweise stellt man nach einem bekannten Verfahren Natriumperborat von niedrigem scheinbaren spezifischen Gewicht daduroh her, daß man in Gegenwart kleiner Mengen eines Polymetäphosphats oder eines Tetraphosphats der Alkalien oder des Ammoniums arbeitet. Es wird betont, daß die anderen Phosphate diese Fähigkeit nicht aufweisen«

Im Fall der Herstellung von Natriumpercarbonat erwähnt die technische Literatur nur, daß der Zusatz von Metaphosphat des Natriums, auch Polymetaphosphat genannt, wie beispielsweise Hexametaphosphat oder Grahamsalz günstig die granuläre Art des Niederschlags aus Natriumpercarbonat ohne jegliche weitere Einzelheit oder Erläuterung beeinflußt«

In Analogie mit ihrem Verhalten im Fall von Natriumperborat sollte man normalerweise erwarten, daß die Phosphate das scheinbare spezifische Gewicht von Natriumpercarbonat in der gleichen Weise beeinflussen würden·

Es konnte nun aber bei derartigen Versuchen festgestellt werden, daß die Tetrapolyphosphate oder Tetraphosphate das scheinbare spezifische Gewicht des Natriumpercarbonats nicht modifizieren, und daß die Polymetaphosphate, insbesondere das Hexametaphosphat,im Gegenteil eine Erhöhung des scheinbaren spezifischen Gewichts hervorrufen, aber daß das scheinbare spezifische Gewicht des Natriumpercarbonats erniedrigt werden kann, wenn man Phosphate der Alkalimetalle oder des Ammoniums, ζ.Β· die Orthophosphate, Pyrophosphate, Tripolyphosphate und gewisse andere Polyphosphate benutzt·

Mit anderen Worten, es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Phosphate, welche ermöglichen, das scheinbare spezifische Gewicht des Natriumperborats zu verringern, sich nicht dazu eignen, dasjenige des Natriumpercarbonats zu erniedrigen, während die Phosphate, welche keine Wirkung auf das scheinbare spezifische Gewicht des Perborats ausüben, alle im Fall des Natriumpercarbonats wirksam sind·

Daher besteht das erfindungsgemäße Verfahren, um Natriumper-

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oarbonat von niedrigem scheinbaren spezifischen Gewicht herzustellen, darin, das Natriumpercarbonat zu kristallisieren unter Ausgehen von seinem Bildungsmilieu in Gegenwart einer kleinen Menge eines Phosphate der Alkalimetalle oder des Ammoniums, im Nachstehenden mit Me bezeichnet, ausgewählt aus der Gruppe, welche die Phosphate umfaßt, in welchen das Molarverhältnis Me₃OZP₂O₅ zwischen 3 und 1,67 liegt, und die Phosphate, in welchen das Molarverhältnis Me₂OZP₂O₅ zwischen 1,4 und 1,1 liegt«

Die Phosphate, in welchen das Molarverhältnis Me₂OZP₂O₅ zwischen 3 und 1,67 liegt, sind die Orthophosphate, Pyrophosphate und die Tripolyphosphate, in welchen die molaren Verhältnisse Me₂OZ-P₂O₅ die Werte 3_t2 und 1,67 aufweisen. In der Kategorie der Phosphate mit Molarverhältnissen Me₂OZP₂O₅ zwischen 1,4 und 1,1 befinden sich insbesondere die Pentapolyphosphate usw.

Ausgeschlossen für die Zwecke der Erfindung sind die Tetrapolyphosphate (Molarverhältnis Me₂OZP₂O₅ = 1,50) und auch alle Polymetaphosphate, die mitunter auch als Metaphosphate bezeichnet werden (Molarverhältnis Me₂OZP₂O₅ zwischen 1,1 und 1,0)«

Die üblichen Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat der Formel 2Na₂C0,*3H₂0₂ bestehen darin, in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Weise unter Zusammenbringen wässriger Lösungen von H₂O₂ mit verschiedenen Konzentrationen und von anhydrisohem oder hydratisiertem Natriumcarbonat oder dessen wässriger Lösung von verschiedenen Konzentrationen gegebenenfalls mit einem Gehalt an einer geringen Menge an NaHCO, oder NaOH unter Aufrechterhalten einer Temperatur in der Größenordnung von 0 - 35⁰C zu arbeiten, um flgftlXlSKTifl ■ 3eglichen Verlust an aktivem Sauerstoff zu vermeiden«

Im allgemeinen benutzt man Natriumcarbonat, welches zuvor von solchen metallischen Verunreinigungen befreit wurde, welche imstande sind, die Zersetzung des Wasserstoffperoxyds und der Persalze zu katalysieren, insbesondere Eisen, Nickel, Kupfer und dergleichen? diese Reinigung kann beispielsweise durch

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Calcinieren, Fällen mittels Oalciumsalzen, leiten durch Ionenaustauschende Harze, Elektrolyse usw* ausgeführt werden«

Vorzugsweise wird die Her&tellung des Natriumpercarbonats in Gegenwart von bekannten Stabilisatoren, ζ·Β· Natriumsilikat, Magnesiumsilikat, Magnesiumsulfat und dergleichen, gegebenenfalls in situ gebildet, durchgeführte

Um die Ausbeute an der Fällung zu vergrößern, nimmt man gewöhnlich eine Aussalzung durch NaOl oder durch ein anderes Salz, welches auch Na₂CO, selbst sein kann, vor· Im letzteren Fall wurde schon empfohlen, einen solchen Überschuß an Na₂OO^ anzuwenden, sodaß das Gewichtsverhältnis Na₂C0^/H₂Ö₂ der eingesetzten Reaktanten vorzugsweise zwischen 2,5 und 3»5 · liegt«

Das scheinbare spezifische Gewicht der Percarbonate, welche man beim Arbeiten in Abwesenheit von Phosphaten erhält, aber bei Veränderung verschiedener Faktoren unter den allgemeinen und -im nachstehenden spezifizierten Arbeitsbedingungen, bleibt gleich oder ist höher als 0,70 kg/dm⁵, wie auch das eingese ste Herstellungsverfahren ist«, Ebenso ist die Verbesserung infolge der erfindungsgemäßen Anwesenheit von Phosphaten praktisch !constant und unabhängig von der angewendeten Arbeitsweise zur Herstellung des Natriumpercarbonats aus HgO₂ und Na₃CO₃. Diese Veroesserung ist jedoch eine Funktion der Art des zugesetzten Phsophats und auch der zugesetzten Mengen daran«

Die gemäß der Erfindung bevorzugten Phosphate sind das Tetra*- natriumpyrophosphat, das Irinatriumorthophosphat und das Pentanatriumtripolyphosphate

Man erhält schon eine merkliche Verringerung des scheinbaren spezifischen Gewichts des Natriumpercarbonats, wenn man in Anwesenheit von Phosphaten in so geringen Mengen wie 0,01 $, bezogen auf das Gewicht des erhaltenen Percarbonats, arbeitet* Höhere Mengen vergrößern die Wirkung, aber höhere Zusätze als 5 fo des gebildeten Percarbonats bringen keine wesentliche Verbesserung, sodaß es nicht vorteilhaft ist, diesen Wert zu überschreiten. Vorzugsweise werden Phosphate in Mengen von

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0,1 - 2 Gew«# des gebildeten Percarbonate angewendet«

"Die Erfindung wird noon an den folgenden Beispielen erläutert, die in Gegenwart verschiedener Phosphate durchgeführt wurden»

Beispiel 1

Zu 1 kg einer wässrigen Lösung von HpOp von 50 $> setzt man unter Rühren 3 g Magnesiumsilikat, 15 g Natriumpyrophosphat und 3,5 kg wasserfreies natriumcarbonat hinzu*

Das Reaktionsmilieu wird so abgekühlt, daß seine Temperatur 30⁰C nicht überschreitete Dann fügt man 500 g festes NaOl hinzu« \

Nach 1-stündigem Rühren wird die Suspension filtriert und die fällung abgeschleudert und getrocknete Man gewinnt 1,4 kg Natriumpercarbonat, dessen scheinbares spezifisches Gewicht 0,53 kg/dm³ ist«

Beispiel 2

Zu 1 Tonne einer wässrigen lösung von.HpO₂ von 20 $ setzt man 5 kg MgCl₂OOHpO und 16,5 kg einer lösung von Natriumsilikat von 36° bS hinzu, dann führt man unter Rühren 600 kg wasserfreies Natriumcarbonat, welches feingemahlen und mit 10 kg Natriumtripolyphosphat und mit 100 kg festem NaCl gemischt ist, mit einer solchen Geschwindigkeit ein, daß die Temperatur des Reaktionsmilieus unterhalb 30 - 35⁰C bleibt«

Man erhält nach dem Abschleudern und Trocknen 550 kg Natriumpercarbonat von einem scheinbaren spezifischen Gewicht von 0,57 kg/dm³ρ

Beispiel 3

In einen mit Kühleinrichtung versehenen Mischer führt man einerseits 250 kg einer wässrigen Lösung von 30 # Na₂CO, und 1 kg Magnesiumsilikat und andererseits 100 kg einer wässrigen Lösung von H₂O₂ von 35 i° und 750 g Natriumpolyphosphat von einem molaren Verhältnis Na₂0/P₂0,- gleich 1,25 ein«

Man arbeitet so, daß die Temperatur 35 C nicht überschreitet_e Man setzt dann 50 kg NaCl hinzu und kühlt dann langsam das

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ORIGINAL INSPECTED

Reaktionsmilieu auf 5 C ab·

Man gewinnt nach' dem Abschleudern und Trocknen 93 kg Natriumpercarbonat mit einem scheinbaren spezifischen Gewicht von 0,63 kg/dm³·

Beispiel 4

Man arbeitet wie bei Beispiel 3, setzt aber diesmal eini

- 1 Tonne einer Lösung von Na₂OO, von 18 $>,

- 110 kg einer Lösung von HpOp von 70 i»%

- 200 kg NaCl

- 2 kg Natriumorthophosphat·

Man erhält 200 kg Natriumpercarbonat von einem scheinbaren spezifischen Gewicht von 0,56 kg/dm ·

Wenn man gemäß einem der vorstehenden Beispiele in Gegenwart von Metaphosphat arbeitet, liegt das scheinbare spezifische Gewicht des erhaltenen Natriumpercarbonats immer oberhalb 0,70 kg/dm³.

Wenn man ohne jegliches Phosphat arbeitet, liegt das scheinbare spezifische Gewicht des erhaltenen Natriumpercarbonats in der Größenordnung von 0,70 kg/dm ·

Selbstverständlich sind diese Beispiele nicht beschränkend· Auch können der verwendete Stabilisator bzw· das Phosphat entweder in der wässrigen Lösung von H₂Og gelöst oder gleichzeitig wie das Carbonat eingeführt oder teilweise in der H₂O₂ Lösung gelöst und teilweise wie das Carbonat eingeführt werden. Das Salz zum Aussalzen kann in der wässrigen Lösung des HpOp gelöst oder in fester Form gleichzeitig mit oder nach dem Carbonat eingeführt werden«

Eine Reihe von Versuchen nach dem einen oder anderen der erwähnten Verfahren wurde durchgeführt zu dem Zweck, die verschiedenen Phosphate hinsichtlich ihres Einflusses auf das scheinbare spezifische Gewicht untereinander zu vergleichen und ebenso, um die Schwankungen des scheinbaren spezifischen Gewichts als Punktion zunehmender Mengen des gleichen eingesetzten Phosphats zu prüfen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt*

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	Art	- 7 .	1957825
	(Kontrollversuch)	Tabelle
eingesetzte	•		scheinbares spezifisches
	Metaphosphate	Phosphate	Gewicht , kg/dnT
(Kontrollversuche)		0,70
	eingesetzte Menge in g/kg des ausgefällten Natriumpercarbonats	0,72
	0	0,75
Tetraphosphate	1	0,76
(Kontrollversuche)	4	0,80
	12	0,70
	20	0,70
Orthophosphate	1	0,71
	4	0,69
	12	0,60
Pyrophosphate	20	0,58 0,55
	1	0,52
- - φ	4 12	■ 0,53
Tr!polyphosphate	20	0,55 0,52
	1	0,52
	4 12	0,68
Polyphosphate	20	0,66 0,59
	1	0,56
	4 ' 12	0,65
20	0,61 0,65
1	0,63
4 12
20

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Das in Betracht gezogene scheinbare spezifische Gewicht ist das scheinbare spezifische Gewicht, welches durch freies Fließen gemäß dem in der belgischen Patentschrift 577 317 . beschriebenen Verfahren bestimmt wird*

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat von niedrigem scheinbaren spezifischen Gewicht durch Umsetzung zwischen Wasserstoffperoxyd und Natriumcarbonat in wässrigem Milieu ,dadurch gekennzeichnet, daß man die Herstellung des Natriumpercarbonats in Gegenwart einer geringen Menge eines Phosphats eines Alkalimetalls oder des Ammoniums (Me) ausführt, ausgewählt aus der Gruppe, welche gebildet ist durch die Phosphate, worin das Molarverhältnis Me„0/P_o0_c zwischen 3 und 1,67 liegt, und den Phosphaten, in welchen das Molarverhältnis MegO/PgO^ zwischen 1,4 und 1,1 liegt« - '

   2, Verfahren nach Anspruch 1,da durch gekennzeichnet , daß das eingesetzte Phosphat letranatrium« pyrophosphat ist*

   % Verfahren nach Anspruch 1 , d a -d u r. c h gekennzeichnet , daß das eingesetzte Phosphat Trinatriumorthophosphat ist· -

   4· Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Phosphat Pentanatriumtripolyphosphat ist·

   5« Verfahren nach Anspruch 1 ,dadurch g e k e η n— zeichnet, daß die zugesetzte Phosphatmenge zwischen 0,01 und 5 96, vorzugsweise zwischen 0,1 und 2 #, vom Gewicht des gebildeten Natriumpercarbonats beträgt*

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