DE248683C

DE248683C -

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Publication number: DE248683C
Application number: DENDAT248683D
Authority: DE
Priority date: 1910-01-22
Also published as: GB191101626A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 248683 KLASSE 12 i. GRUPPE

Verfahren zur Darstellung von Calciumperborat. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Januar 1910 ab.

Nach dem Ber. d. D. Chem. Ges. 31, S. 954 entsteht ein Calciumperborat, wenn man Natriumperborat mit Calciumchlorid umsetzt. Dieses wird jedoch als so zersetzlich bezeichnet, daß es nicht analysiert werden konnte. Auch in Patentschrift 165278 (Abschnitt 1) ist das Calciumperborat im Gegensatz zu anderen Perboraten als sehr zersetzlich bezeichnet. In der Tat zeigte es sich, daß, wenn man in der üblichen Weise nach der durch diese Literaturangaben nahe gelegten Arbeitsweise Natriumperborat auf Calciumchlorid einwirken läßt, man zu solch ungünstigen Resultaten gelangt. Setzt man z. B. eine konzentrierte Lösung von Natriumperborat mit der äquivalenten Menge Chlorcalcium um, so fällt dabei das unlösliche Calciumperborat aus in einer Sauerstoffausbeute von ungefähr 45 Prozent. Das so gewonnene Calciumperborat hat nach dem Trocknen einen Sauerstoffgehalt von durchschnittlich 8,5 Prozent. 30 Prozent des zur Anwendung gelangten aktiven Sauerstoffs waren in der Mutterlauge zurückgeblieben, der Rest von 26 Prozent war als inaktiver Sauerstoff fortgegangen.

Dagegen ergaben Versuche, daß man Calciumperborat in rationeller Weise darstellen kann unter Vermeidung der bisherigen Übelstände, wenn man das Calciumperborat bei seiner Entstehung vor Hydrolyse möglichst schützt. Dies erreicht man dadurch, daß man in Gegenwart von wenig Wasser oder unter Zusatz von anderen Verdünnungsmitteln arbeitet, welche als hydrolysehemmend bekannt sind.

Löst man z. B. ein Calciumsalz in sehr wenig Wasser auf, erwärmt diese Lösung und trägt in die konzentrierte Lösung festes, kristallisiertes Natriumperborat ein, so tritt die bekannte Reaktion augenblicklich ein. Es bildet sich sofort ein Niederschlag von Calciumperborat, wobei Kochsalz entsteht. Das Calciumperborat klumpt zusammen und wird vorteilhaft mit der ganzen Reaktionsmasse noch verrieben, damit auch eingeschlossene Teilchen noch zur, Umsetzung gelangen. Das Perborat kann natürlich auch mit Wasser vermischt zugesetzt werden.

War die angewandte Wassermenge so groß, daß das entstandene Kochsalz in Lösung gehen konnte, so wird das Calciumperborat abgesaugt und so von der Kochsalzlösung befreit.

Man kann aber auch mit weniger Wasser arbeiten und sich sogar auf das Kristallwasser allein beschränken; in diesem Falle wird nach Beendigung der Reaktion und nach dem Erkalten noch so viel Wasser zugegeben, daß nun alles Kochsalz damit in Lösung gehen kann; dann wird der Niederschlag abgesaugt und mit Wasser nachgewaschen. Die Umsetzung wird bei dieser Arbeitsweise vorteilhaft in Kugelmühlen ausgeführt.

Wenn das Calciumperborat als solches fertig vorliegt, so ist es gegen Wasser viel weniger empfindlich und man kann es daher mit

reichlich Wasser vermischen, um das Kochsalz auszulaugen. Es zeigt sich, daß also nur bei der eigentlichen Bildung des Calciumperborats das Wasser von erheblicher hydro-Iytischer Einwirkung ist.

Es ist nicht nötig, von fertigem Alkaliperborat auszugehen, man kann auch die Stoffe, welche Alkaliperborate liefern, als solche zur Anwendung bringen, z. B. Wasserstoffsuperoxyd + Alkaliborat oder Alkalisuperoxyd -f- Borsäure -)- Mineralsäure; überhaupt kommen alle diejenigen Ausgangsstoffe in Betracht, aus denen man in bekannter Weise Perborate darstellt.

Da das Natriumperborat an sich schon ziemlich schwer löslich ist, so ist es vorteilhaft, bei erhöhter Temperatur die Umsetzung durchzuführen.

Das vorliegende Resultat war im Hinblick auf die Literatur nicht zu erwarten, da nach den dortigen Angaben nur ein unbeständiges Calciumperborat gewonnen wird, das nicht einmal analysiert werden konnte. Auch nach der ähnlich lautenden Veröffentlichung in den Compt. rend. 140, 508, wo ebenfalls angegeben ist, daß Natriumperborat sich mit Calciumsalz zu einem Calciumperborat umsetzt, welches je nach der Verdünnung verschieden zusammengesetzt ist, war das vorliegende glatte Verfahren nicht vorauszusehen, dies um so weniger, als gerade die Wärme, die bei der vorliegenden Arbeitsweise günstig ist, nach j letzterer Veröffentlichung die Perborate gerade zersetzt (vgl. S. 507, Zeile 2 und 3).

Man braucht die Reaktion nicht notwendig mit äquivalenten Mengen vorzunehmen, sondern man kann auch das Salz in einem Überschuß anwenden; in diesem Falle geht dasselbe beim Filtrieren mit in die Mutterlauge hinein.

Beispiel.

11 Teile (V₂ Mol.) kristallisiertes Chlorcalcium werden in 10 Teilen Wasser gelöst und auf eine Temperatur von 50—60 ° erhitzt In diese Lösung bringt man 15,4 Teile (1 Mol.) käufliches Natriumperborat. Es scheidet sich Calciumperborat in Klumpen aus. Die Temperatur wird auf 50 — 60° gehalten, wobei man die Masse verreibt, bis sich ein homogener Brei gebildet hat. Dann läßt man erkalten und gibt noch 5 Teile kaltes Wasser hinzu. Nach einigem Stehen wird das Calciumperborat abgesaugt und mit wenig Wasser gewaschen.

Nach dem Trocknen an der Luft erhält man ein Produkt, welches etwa 12,3 Prozent aktiven Sauerstoff enthält. Die Menge beträgt etwa 11 Gewichtsteile. Die Sauerstoffausbeute ist 90 Prozent. In der Mutterlauge waren noch 9,5 Prozent des aktiven Sauerstoffs vorhanden, so daß also nur 0,5 Prozent bei dem Prozeß verloren gegangen ist. Die Mutterlauge kann zu neuem Ansatz wieder benutzt werden.

Arbeitet man mit mehr Wasser, so wird die Ausbeute an Calciumperborat geringer; nimmt man weniger Wasser, so wird sie höher.

Das so gewonnene Calciumperborat zeichnet sich durch einen hohen Sauerstoffgehalt aus und ist zu Bleichzwecken außerordentlich geeignet, weil es gegen Kochen mit Wasser viel beständiger ist als Natriumperborat.

Das Wesen des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß man die Hydrolyse des sich bildenden Perborats unterbindet. Dies kann nicht nur auf die beschriebene Weise dadurch erreicht werden, daß man die Wassermenge vermindert, sondern man kann auch durch Zusatz von Salzen und sonstigen Stoffen, z. B. Alkohol oder Glycerin, die hydrolytische Wirkung des Wassers bei der Reaktion herabsetzen.

Claims

⁸⁵ Patent-Anspruch :

Verfahren zur Darstellung von Calriumperborat durch Umsetzung von Calciumsalzen mit Alkaliperborat oder solches bildenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Umsetzung in Gegenwart einer zur vollständigen Lösung der beiden Fällungskomponenten nicht genügenden Menge Wassers oder nur in Gegenwart von Kristallwasser oder von die Hydrolyse des sich bildenden Calciumperborats hindernden Substanzen durchführt.