DE2728170A1

DE2728170A1 - Verfahren zur herstellung von waessrigen chlordioxid-loesungen

Info

Publication number: DE2728170A1
Application number: DE19772728170
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2728170C2

Description

Verfahren zur Herstellung von
wäßrigen Chlordioxid-Lösungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Chlordioxid-Lösungen.
Chlordioxid ClO2 ist ein ausgezeichnetes Desinfektionsmittel und ist unter Normalbedingungen ein orangegelbes Gas, das dreimal schwerer ist als Luft. In seinem Verhalten zeigt es große Xhnlichkeiten mit Chlor. Bei Einatmung der Dämpfe wirken diese stark stechend und reizen die Schleimhäute der Atmungsorgane. Die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration beträgt 0,3 mg/m3. In der gasförmigen Phase ist Chlordioxid unbeständig und kann sich bei Anreicherung in der Luft über 10 Vol-% explosionsartig zersetzen. Gasförmiges ClO2 zersetzt sich außerdem bei Einwirkung von Sonnenlicht unter Volumenzunahme. Dieses ist auch der Grund, warum Chlordioxid bisher immer direkt beim Verbraucher hergestellt wird, und zwar in Form einer stark verdünnten, wäßrigen Lösung, wodurch die Gefahr einer Explosion weitgehend gebannt ist.
Die wäßrigen Chlordioxid-Lösungen eignen sich relativ gut zur Desinfektion beispielsweise von Badewasser, Trinkwasser, Brauchwasser, Abwässern usw.
Es sind nun zwei Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Chlordioxid-Lösungen im technischen Maßstab bekannt, und zwar 1. das Natriumchlorit-Salzsäure-Verfahren und 2. das Natriumchlorit-Chlor-Verfahren.
Beide Verfahren erfordern den Einsatz geschulten Personals und die Herstellung beim Verbraucher, weil die wäßrigen Lösungen nicht stabil genug sind und die Tendenz zur Ausgasung zeigen, wodurch die Gefahr von Explosionen bei längerer Lagerung besteht, und weil sich die Lösungen im Laufe der Zeit zersetzen.
Die mit den bekannten Verfahren hergestellten wäßrigen Lösungen sind also nicht lagerfähig.
Nac1te' beim 1. Verfahren sine ferner, daß die beim Verbraucher benötigte Anlage erhohte Anspruche an das Bedienungspersonal stellt, daß beim Verfahren mit verdünnten Lösungen die Gefahr der Verwechslung der Ausgangslösungen besteht, bei weichem Badewasser eine pH-Wert-Regulierung erforderlich ist und die Anlagekosten bei Großbädern durch die Verwendung von Tankanlagen für die Ausgangschemikalien relativ hoch sind.
Die Nachteile beim 2. Verfahren sind ferner, daß das bei diesem Verfahren zwangsläufig vorhandene überschüssige Chlor mit dem aus der Zersetzung von Harn entstehenden Ammonium Chloramin bildet, welches zu den bekannten Nachteilen wie Augenbrennen und Schleimhautreizungen führt, die Beeintrachtigung der Hallenluft durch das überschüssige Chlor, das als Folge des Mischoxidationsmittels "Chlordioxid und Chlor" sowie des im Beckenwasser sich bildenden Chloramins die analytische Überwachung wesentlich erschwert, die Unfallgefahr mit Chlor und die relativ hohen Anlagekosten.
Ferner ist allgemein nachteilig die Gefahr bei der Handhabung der sauren sungen, die relativ lange Reaktionszeit sowie die geringe erreichbare Konzentration an Chlordioxid in der wäßrigen Lösung. Es können höchstens bis zu 9 teige wäßrige Lösungen hergestellt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden sind und insbesondere eine stabile, lagerfähige, ungefAhrliche und relativ hoch konzentrierte Chlordioxid-Lösung herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen insbesondere darin, daß die erfindungsgemäß hergestellten Lösungen eine große Stabilität aufweisen, wodurch sie lagerfähig sind. Dieses bedeutet, daß für die Großverbraucher geringere Kosten anfallen, da diese die fertigen Lösungen vom Hersteller beziehen können und selbst keine Anlagen benötigen. Geschultes Personal beim Verbraucher ist nicht mehr notwendig. Da die erfindungsgemäßen wäßrigen Chlordioxid-Lösungen schwach alkalisch sind, ist deren Handhabung ungefährlich. Ferner wird durch die Erfindung eine wesentlich höhere Konzentration erzielt; sie liegt bei etwa 16 %.
Auch die Reaktionszeit wird verkürzt auf etwa 15 Minuten zur Herstellung solcher 16 %igen Lösungen. Die erfindungsgemäß hergestellten wäßrigen Chlordioxid-Lösungen zeigen keine Ausgasung, d.h. auch bei längerer Lagerung besteht nicht die Gefahr von Explosionen. Die erfindungsgemäß hergestellte Lösung ist außerdem unempfindlich gegen Lichteinwirkung und zersetzt sich auch nicht bei Einwirkung höherer Temperaturen.
Im Stande der Technik ist kein technisches Verfahren bekannt, das wie die Erfindung im alkalischen Bereich ar-und Chloraten beitet, weil man allgemein Rückbildungen zu Chloritenvbefürch tet , beschleunigt durch die Einwirkung von Licht. Solche Rückbildungen zeigt die nach der Erfindung hergestellte Lösung nicht.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet. Ein vorteilhaftes spezielles Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Chlordioxid-Lösungen ist im Anspruch 8 gekennzeichnet.
Die Erfindung sei nun anhand eines Beispiels erläutert.
Beispiel: In 70 Teile Wasser werden etwa 14 Teile einer 30 %igen Natriumchlorit-Lösung, 15 Teile einer 15 %igen Natrium-Hypochlorit-Ldsung und 1 Teil gesättigte Natriunkarbonat-Lösung gegeben. Anschließend wird diese wäßrige Lösung, die einen pH-Wert von etwa 10,6 aufweist, mit 0,01 Teilen Peroxyd, beispielsweise Silberperoxyd, Wasserstoffperoxyd u.a., als Stabilisator versetzt. Danach wird eine 2 %ige Schwefelsäure zur Einstellung eines bestimmten pH-Wertes, der noch im alkalischen Bereich liegen muß, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 7 und 8, chargenweise in kleinen Mengen zugegeben. Zur Erzielung eines pH-Wertes von 8 müssen im vorliegenden Beispiel etwa 15 Teile der 2 %igen Schwefelsäure hinzugegeben werden.
Der Gehalt an Chlordioxid in der durch dieses Verfahren erzielten wäßrigen Lösung beträgt etwa 15,6 %. Die Reaktionszeit ist etwa 15 Minuten.

Claims

Patentansprüche öl Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Chlordioxid-Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß 7 bis 21 Gew.Teile eines Chlorits, 7,5 bis 22,5 Gew.Teile eines Hypochlorits und 0,5 bis 1,5 Gew.Teile eines Karbonats in der angegebenen Reihenfolge in 35 bis 105 Gew.Teilen Wasser gelöst werden und daß die so erhaltene wäßrige Lösung anschließend mit 7,5 bis 22,5 Gew.Teilen verdünnter anorganischer oder organischer Säure zur Einstellung eines pH-Wertes von 5 bis 10 versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Chlorits, des Sypochlorits und des Karbonate wäßrige Lösungen dieser verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlorit Natriumchlorit, das Hypochlorit Natrium-Hypochlorit und das Karbonat Natriumkarbonat ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Versetzen mit der Säure 0,01 bis 0,1 Gew.Teile eines Stabilisators zugegeben werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator ein Peroxyd ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator Silberperoxyd ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure verdünnte Schwefelsäure ist, die chargenweise zugegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 14 Vol.Teile einer 30 %igen Natriumchlorit-Lösung, 15 Vol.Teile einer 15 %igen Natrium-Hypochlorit-Lösung und 1 Vol.Teil einer gesättigten Natriumkarbonat-Lösung mit 70 Vol.Teilen Wasser gemischt werden, daß anschließend 0,01 Gew.Teile Silberperoxyd hinzugegeben werden und danach die wäßrige Lösung durch chargenweise Zugabe von 15 Vol.Teilen einer 2 igen Schwefelsäure auf einen pH-Wert von etwa 8 eingestellt wird.