DE347366C - Verfahren zur Darstellung von Natriumperborat durch Umsetzung von Natriumperkarbonat mit Natriumborat - Google Patents

Description

• Verfahren zur'barstellung von Natriumperborat durch Umsetzung von Natriumperkarbonat mit Natriumborat. Durch die Patentschrift 193722 ist die Umsetzung von Natriumperkarbonat mit Natriumboraten zu Natriumperborat bekannt geworden. Ebenso ist es bekannt, durch Elektrolyse von Alkalikarbonaten Alkaliperkarbonate darzustellen.
• Man kann also auch elektrolytisch gebildetes Natriumperkarbonat zur Umsetzung mit Boraten bringen.
• Es war nun technisch wichtig zu untersuchen, ob es möglich wäre; in wirtschaftlicher Weise in einer Operation Perkarbonat elektrolytisch herzustellen und gleichzeitig mit Boraten zur Umsetzung zu bringen. Einem solchen Unternehmen schienen sich aber unüberwindliche Schwierigkeiten in den Weg zu stellen.
• Elektrolysiert man nämlich eine Sodalösung, so nähert sich die Stromausbeute, die anfangs gut ist, nach kurzer Zeit -dem Nullpunkt. In gleicher Weise verläuft die Elektrolyse, wenn neben Soda noch Borax in Lösung ist. Auch hierbei wird schließlich ein Punkt erreicht; bei dem ebensoviel aktiver Sauerstoff, also Perkärbonat, gebildet als kathodisch reduziert wird. Es stellt sich also auch hier ein Gleichgewichtszustand ein. .-Hiernach schien es aussichtslos, durch Umsetzen des elektrolytisch gebildeten Perkarbonates mit Boraten während der Elektrolyse zu Perboraten zu gelangen. Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß es trotzdem gelingt, Natriumperborat in wirtschaftlicher Weise- zu erzeugen, nämlich dann, wenn man die Elektrolyse in Gegenwart von festem Natriumperborat, also Natriumperborat als Bodenkörper, ausführt. In welcher Weise das feste Natriumperborat zu dem Lösungsgemisch kommt, ist naturgemäß auf den Erfolg ohne Einfiuß. Das Natriumperborat kann sich bei derElektrolyse einer Soda-Borax-Lösung spontan bilden, zweckmäßiger ist es aber, nach kurzer Zeit der Elektrolyse festes Perborat zuzusetzen oder von vornherein soviel Perborat zu dem Lösungsgemisch zuzugeben, daß Natriumperborat als Bodenkörper vorhanden ist..
• Durch diese Maßnahme gelingt es bereits, in wirtschaftlicher Weise einen großen Teil des in Lösung befindlichen Borax durch weitere Elektrolyse als festes, krystallisiertes Natriumperborat auszuscheiden'. Erstaunlicherweise wird das einmal gebildete Natriumperborat nicht mehr kathodisch reduziert.
• Aber auch hier nimmt die Stromausbeute im Laufe der Zeit ab. Die Ursache dieser Erscheinung wurde gefunden in der Verarmung der Lösung an Borax. Diesem Mißstand kann man dadurch begegnen, daß man der Lösung stets soviel Borax, sei es kontinuierlich, sei es in kurzen oder längeren Zwischenräumen, zweckmäßig unter Rühren, zusetzt, als sich in Form von Perborat ausscheidet, daß man also den Borax dauernd ergänzt, so daß zweckmäßig eine möglichst gesättigte Lösung an Borax vorhanden ist. Diese Maßnahme bewirkt, daß man große Mengen Borax in einer Operation vollständig in Perborat umwandeln kann.
• Bei diesem Verfahren ist es zweckmäßig, die Anfangsstoffe .in praktisch katalysatorfreier Beschaffenheit zur Anwendung zu bringen, wobei es auch angängig ist, etwa doch vorhandene Katalysatoren in der Lösung unschädlich zu machen, z. B_ . durch Zusatz negativer Katalysatoren, wie z. B. Zinnsäure oder Magnesiumsilikat.
• Besonders vorteilhaft ist es, dem Lösungsgemisch einen oder mehrere solcher Stoffe zuzusetzen, welche die Reaktion in günstigem Sinne zu beeinflussen vermögen, wie z. B. Natriumbikarbonat oder - solches erzeugende Stoffe. Auch die obengenannten Körper scheinen in dieser Richtung zu wirken, Beispielsweise läßt sich das Verfahren etwa in folgender Weise ausführen Eine Sodalösung, die etwa 12 bis 15 g Soda in ioo ccm enthält, wird mit Borax bei einer Temperatur von etwa 13' gesättigt. io Liter einer solchen Lösung werden der Elektrolyse unterworfen, wobei etwa 7o bis go Amp. verwendet werden. Die etwa i5 o qcm großen, aus Platindrahtnetz bestehenden Anoden werden beiderseits belastet. Die Temperatur des Elektrolyten- wird auf etwa 12 bis i3° durch geeignete Kühlung gehalten. Vor Beginn der Elektrolyse werden etwa Zoo g Natriumperborat zugegeben. Während der Elektrolyse wird zweckmäßig gerührt. Durch Titration eines aliquoten, mit Schwefelsäure angesäuerten Teiles des Elektrolyten mit Permanganatlösung stellt man von Zeit zu Zeit, z. B. alle Stunde, den Grad der Umwandlung des Borax in -Perborat fest und fügt eine dem umgewandelten Teil entsprechende Menge frischen Borax zweckmäßig in pulverisiertem Zustande hinzu. Die Elektrolyse kann unterbrochen werden, wenn man eine gewünschte Menge Perborat, auf die angewandte Menge Elektrolyt etwa 2 bis 3 kg und mehr, gebildet hat.
• - .Durch Abnutschen oder Zentrifugieren wird das Perborat von der Mutterlauge getrennt, die wieder zu einem weiteren Ansatz Verwen--d.ung finden kann. Zur Erhöhung der Ausbeute kann man auf je 11 Elektrolyt etwa x bis 2 g Zinnsäure zusetzen. An Stelle von Zinnsäure kann man auch Zusätze entsprechender Mengen von anderen Substanzen, wie Magnesiumsilikat oder Gemische von Magnesiumsulfat und Alkalisilikat, zusetzen.
• Früher wurde von der Anmelderin vorgeschlagen, die Elektrolyse einer Natriumkarbonat und Natriumborat enthaltenden Lösung in Gegenwart von festem Borax durchzuführen und gegebenenfalls noch Perborat als reaktionsbegünstigenden Stoff zuzusetzen.
• Hiervon unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß in Gegenwart von festem Natriumperborat gearbeitet wird, zweckmäßig derart, daß festes Natriumperborat während der ganzen Dauer oder doch während des größten Teils der Dauer der Elektrolyse anwesend ist, während Borax zweckmäßig nur nach Maßgabe seines Verbrauches, d. h. seiner Umwandlung in Natriumperborat, zugesetzt wird.

Claims (7)

1. FFATENT-ANSPRÜc.uv.: i. Verfahren zur Darstellung von Natriumperborat durch Umsetzung von Natriumperkarbonat mit Natriumborat, dadurch gekennzeichnet, daß man das Perkarbonat in einem Lösungsgemisch von Natriumkarbonat und Natriumborat in Gegenwart von' festem Natriumperborat elektrolytisch herstellt.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man nach einiger Dauer der Elektrolyse dem Lösungsgemisch Natriumperborat in fester Form zusetzt. - 3.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man nach einiger Dauer der Elektrolyse das Lösungsgemisch einer vorübergehenden Abkühlung unterwirft. q..
4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Lösungsgemisch von vornherein so viel Natriumperborat beifügt, daß es als Bodenkörper vorhanden ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Zugeben von Borax, zweckmäßig nach Maßgabe seiner Umwandlung in Perborat, einer Verarmung der Lösung an Borax entgegenwirkt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangsstoffe in praktisch katalysatorfreier Beschaffenheit verwendet.
7. 7. Verfahren nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lösung einen oder mehrere reaktionsbegünstigende Stoffe, wie Magnesiumsilikat, Alkalibikarbonat, Zinnsäure oder ihre Verbindungen, zusetzt.