DE299505C

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Publication number: DE299505C
Application number: DENDAT299505D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV£ 299505 KLASSE 12 L GRUPPE

in GRÜNAU, Mark.

Bekanntlich geben Chlorate und Perchlorate beim Erhitzen im geschmolzenen Zustande ihren Sauerstoff ab. Da die Säuerst off entwicklung nicht gleichmäßig vor sich geht, so hat man zur Regelung der Sauerstoffabgabe verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Beipielsweise versucht man die Entwicklung von Sauerstoff aus Chlofaten dadurch zu verbessern, daß die zur Reaktion notwendige Wärme

ίο durch die Oxydation von dem Chlorat zugesetzten Stoffen unter Verbrauch eines Teils des Chloratsauerstoffs erzielt wurde. Da nun der aus den Ghloraten dargestellte Sauerstoff ausnahmslos kleine Mengen Chlor enthält,, so ging ein anderer Vorschlag dahin, das Chlor durch Metalle, welche hitzebeständige Chloride bilden, zu binden, und zwar sind dies solche Metalle, deren höchste Oxydationsstufen keinen Säurecharakter haben, insbesondere also die Alkali- und Erdalkalimetalle, von denen das Barium sich als sehr wirksam erwiesen hat. Weiter, ist durch die Literatur bekannt (s. Gmelin-Kraut, Handbuch der anorganischen Chemie, η. Aufl., Band II, Abt. 1, S. 104), daß die Sauerstoff entwicklung aus Chlorat durch Zusätze von Oxyden und Superoxyden, besonders sauren Oxyden, beschleunigt wird. Für die Sauerstofferitwicklung selbst sind alkalisch wirkende Metalloxyde, wie Calcium-, Barium- und Bleioxyd, als indifferent anzusehen.

Versuche haben nun bestätigt, daß die sauren Metalloxyde tatsächlich die Abspaltung des Sauerstoffs aus Chloraten wesentlich beschleunigen, während die Erdalkalioxyde keine Wirkung ausüben. Als besonders wirksam erwiesen sich Kobalt- und Nickeloxyde, . ¹ und die Metalle selbst. Während beim Erhitzen von Chloraten nach anfänglicher kurz andauernder Entwicklung von Sauerstoff (erste Periode) ein Stillstand eintritt und die weitere Gasentwicklung erst erfolgt, wenn die geschmolzene Masse bedeutend höher erhitzt wird (zweite Periode), bewirkte der Zusatz von Kobalt uud Nickel schon nach eingetretenem Schmelzen des ChIorats ohne weitere Wärmezufuhr eine kräftige Sauerstoffentwicklung, welche erst beim Erstarren der Schmelze zum Stillstand kommt. Leider enthält jedoch das Gas als Verunreinigung ohne Ausnahme nicht unwesentliche Mengen von Chlor.

Es war daher sehr überraschend, und dies bildet den Gegenstand der Erfindung, daß, wenn man den Zusatz von Kobalt und Nickel sehr erheblich beschränkt, die neben dem Sauerstoff in Freiheit gesetzte Chlormenge so außerordentlich gering ist, daß sie sogar unter der Menge, 'welche beim Zusatz von 1 Prozent Bariumoxyd zum Kaliumchlorat entwickelt wird, zurückbleibt. Dies war um so weniger vorauszusehen, als nach den bisherigen Veröffentlichungen die Gegenwart beider Metalle zur Erhöhung des Chlorgehalts im Gas beitragen sollte. Der Grund für diese überraschende Beobachtung liegt wahrscheinlich darin,

daß. gering^ Mengen Kobalt oder Nickel die Eigenschaft haben, die Zersetzungstemperatur der Chlorate bei der »ersten Periode« festzuhalten und die Abspaltung des Sauerstoffs bei verhältnismäßig niedriger Temperatur außerordentlich zu erleichtern. Beispielsweise wurde ,gefunden, daß bei einer Versuchstemperatur von. 415 bis 420⁰C innerhalb einer halben Stunde beim Zusatz von V₂ Prozent Kobalt-ίο oxyd bereits sämtlicher Sauerstoff entwickelt " wurde, wogegen bei der gleichen Temperatur die gleiche Menge Kaliumchlorat mit einem /Zusatz von 1 Prozent Bariumoxyd erst 5,3 Pro-' zent vom Gesamtgehalt an aktivem Sauerstoff abgab.

Als gleich wirksam wie Kobalt und Nickel für die Erniedrigung der Temperatur der Sauerstoffentwicklung erwies sich Cerdioxyd. Indessen entwickelt dieses im Vergleich zu Kobait und Nickel etwa die zehnfache Menge an 'Chlor als Verunreinigung des Sauerstoffs, welches man durch besondere Behandlung entfernen muß. Durch Verminderung des Kobaltzusatzes auf ^J/₄, ¹J₁₀ oder Y₂₀ Prozent kann man die Geschwindigkeit der Sauerstoffentwicklung in gewollter Weise beeinflussen. Man ist also durch die Verwendung von geringen Mengen von Kobalt und Nickel imstande, bei niedriger Temperatur den gesamten aktiven Sauerstoff aus Chloraten und Perchloraten zu erhalten, und zwar bei genügender Vorsicht unmittelbar im chlorfreien oder fast chlorfreien Zustande.

Ein weiterer Vorteil der durch den Kobalt- oder Nickelzusatz bewirkten niedrigen und gleichmäßigen Zersetzung des Chlorats liegt darin, daß die Sublimation des Salzes, die beim Erhitzen des Chlorats für sich allein oder mit Zusatz von Bariumoxyd ziemlich erheblich ist, vollkommen unterbleibt, weil zur vollständigen Sauerstoffabspaltung ohne Kobaltzusatz eine bedeutend höhere Temperatur angewandt werden muß. Dadurch ist die Unannehmlichkeit, daß das in den kälteren Teilen der Gasäbleitungsröhren sich absetzende sublimierte Chlorat die Röhren verstopft, beseitigt.

Schließlich haben Versuche ergeben, daß man auch die letzten Spuren von Chlor dadurch beseitigen kann, daß man die entwickelten Gase durch ein Filter von trockener Magnesia usta, Schlämmkreide, entwässerter Soda und anderen chlorabsorbierenden Stoffen streichen läßt. Zweckmäßig werden die trockenen Salze zwischen einen inerten Stoff, wie Glaswolle oder Asbest, verteilt. Mit Hilfe eines derartigen Filters läßt sich auch Cerdioxyd gut als Beschleuniger für die Sauerstoffentwicklung aus Chloraten verwenden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Entwicklung von chlorfreiem oder fast chlorfreiem Sauerstoff aus Chloraten oder Perchloraten in der Schmelzhitze unter Verwendung von Kobalt, Nik- 65· kel oder anderen schweren Metallen, deren höchste Oxydationsstufen den Charakter einer Säure haben, dadurch gekennzeichnet, daß man den Chloraten nur so geringe Mengen voi^Kobalt oder Nickel in Gestalt der Metalle>^6xyde e zusetzt, daß dauernd die Anfangs-Sauerstoffentwicklungsperiode (»erste Periode«) festgehalten wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Chloraten geringe Mengen von sauren Metalloxyden, insbesondere Cerdioxyd, beimengt und die bei niedriger Temperatur entwickelten chlorhaltigen Gase in bekannter Weise zwecks Reinigung durch ein Filter von festen chlorabsorbierenden Stoffen, wie Magnesia usta, Schlämmkreide usw., leitet.