DE3837432A1

DE3837432A1 - Sauerstoffentwickelnde chemikalmasse fuer atemschutzgeraete

Info

Publication number: DE3837432A1
Application number: DE3837432A
Authority: DE
Inventors: Carl Ernst Van Der Dr Smissen
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1990-05-10
Also published as: FR2638973A1; ZA895608B

Description

Es ist bekannt, als Sauerstoffquelle für Sauerstoff-Kreislaufgeräte mit gasförmigem Sauerstoff gefüllte Druckgasflaschen, Chloratpatronen oder Chemikalmassen auf der Basis von Alkaliperoxiden oder -dioxiden zu verwenden. Während Geräte mit Druckgasflaschen oder Chloratpatronen mechanische Einrichtungen zum Start bzw. zur Steuerung der Sauerstoffentwicklung benötigen, können die Peroxidmassen durch die Feuchtigkeit und das Kohlendioxid der Ausatemluft des Geräteträgers aktiviert werden. Dadurch lassen sich Geräte auf der Basis von Peroxidmassen besonders leicht und handlich bauen und bieten Geräten mit Druckgasflaschen oder Choratpatronen gegenüber erhebliche Vorteile. Nachteilig ist jedoch, daß zu Beginn der Beatmung die Entwicklung von Sauerstoff aus Peroxidmassen, die auf der Disproportionierung des gebundenen Sauerstoffs zu elementarem und zu zweiwertigem Sauerstoff beruht, nur langsam verläuft. Es sind daher Hilfskonstruktionen bekanntgeworden, die Peroxidmassen mit kleinen Chloratpatronen kombinieren. Die Chloratpatronen dienen als Starter und liefern sehr schnell eine kleine Menge Sauerstoff zur Deckung des Anfangsbedarfs des Geräteträgers. Sie erfordern aber, wie erwähnt, einen zusätzlichen mechanischen Aufwand, wodurch der Vorteil der einfachen Bauweise und Handhabung der Peroxidgeräte teilweise wieder verlorengeht. Eine andere Möglichkeit, die aus der DE-OS 36 39 146 bekanntgeworden ist, die Sauerstoffabgabe unmittelbar nach Beginn der Beatmung verstärkt einsetzen zu lassen, besteht darin, Formkörper aus KO₂ mit einer dünnen Schicht aus einer Mischung aus KO₂ und einem Katalysatormaterial zu umgeben. Das Katalysatormaterial beschleunigt in der ersten Zeit der Beatmung die Abgabe von Sauerstoff. Nach einiger Zeit hat sich die Chemikalmasse so weit erwärmt, daß eine ausreichende Sauerstoffabgabe auch ohne Katalysatormaterial gewährleistet ist. Nachteilig an diesem Verfahren ist die aufwendige Herstellung von Chemikalien-Formkörpern aus zwei verschiedenen Mischungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Reaktionsfähigkeit der Peroxidmassen so weit zu erhöhen, daß bereits zu Beginn der Beatmung genügend Sauerstoff entwickelt wird und zwar ohne Hilfskonstruktionen oder Katalysatorzusätze der beschriebenen Art verwenden zu müssen.

Die Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die Sauerstoff freisetzende Chemikalmasse aus einer trockenen Mischung von starken Oxidationsmitteln mit solchen Stoffen besteht, die entweder Peroxogruppen enthalten oder die Eigenschaft besitzen, diese bei der durch den Feuchtigkeitsgehalt der Ausatemluft bewirkten Hydrolyse zu bilden.

Alkaliperoxide sowie alle anderen Perverbindungen (KO₂, ZnO₂, Erdalkaliperoxide, Peroxosalze und Peroxihydrate) enthalten Sauerstoff, der starken Oxidationsmitteln gegenüber als Reduktionsmittel wirkt, wobei er zu elementarem Sauerstoff wird. Die Reaktion der Peroxogruppe mit dem Oxidationsmittel wird unmittelbar bei der Anatmung durch den Feuchtigkeitsgehalt der Ausatemluft eingeleitet. Diese Reaktion läuft sehr schnell ab, und da hierbei pro Mol Peroxid doppelt soviel elementarer Sauerstoff entsteht wie bei der Disproportionierung, wird mit der Erfindung eine schnelle Entwicklung von Sauerstoff in Peroxidgeräten erreicht, und zwar mit wesentlich höherer Ausbeute an freigesetztem Sauerstoff als bei der bekannten Chemikalmasse und ohne Verwendung von Starter oder Katalysator. Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die Chemikalmasse entweder für sich oder in ein Atemschutzgerät eingebaut lagerfähig ist, weil in trockenem Zustand das Gemisch nicht reagiert. Erst im Gebrauch, das heißt unter dem Einfluß der feuchten Ausatemluft des Geräteträgers, läuft die Reaktion unter Sauerstoffentwicklung ab. In einer anderen Ausführung der Erfindung kann dem Gemisch von Permanganat und Peroxid ein sauer reagierender Stoff wie Phosphorpentoxid oder ein saures Salz beigemischt werden. Dann wird das Permanganat bis zum zweiwertigen Mangan reduziert. Anstelle von Permanganat kann auch Periodat als Oxidationsmittel verwendet werden. Das Periodat wird dabei in alkalischem Medium zum Iodat, in saurem Medium bis zu elementaren Iod reduziert. Die Verwendung von Phosphorpentoxid als sauer reagierender Stoff bringt einen weiteren Vorteil mit sich: Phosphorpentoxid ist stark hygroskopisch und bindet daher die Feuchtigkeit der Ausatemluft besonders gut an die Chemikalmischung, wodurch die Sauerstofferzeugung noch effektiver wird. Als Oxidationsmittel im Sinne der Erfindung sind weiter bekannt Hypochlorite und rotes Blutlaugensalz. Als Substanzen, die Peroxogruppen enthalten, können neben Natriumperoxid verwendet werden KNaO₃, K₂NaO₅, Li₂O₂, MgO₂, CaO₂, SrO₂, BaO₂, ZnO₂ sowie Perborate, Percarbonate, Perphosphate, Persulfate und Peroxihydrate. Als Hyperoxide (Stoffe, die bei der Hydrolyse Peroxogruppen bilden), sind neben Kaliumdioxid die Dioxide der übrigen Alkalimetalle sowie die Tetroxide der Erdalkalimetalle, diese jedoch nur in Mischung mit den entsprechenden Peroxiden, einsetzbar.

Als besonders günstige Chemikalmischung hat sich die Kombination von Natriumperoxid mit Kaliumpermanganat erwiesen, da diese Stoffe einerseits schnell miteinander reagieren und andererseits preisgünstig sind.

Die Erfindung wird an einem Beispiel erläutert:

200 g Natriumperoxid und 300 g Kaliumpermanganat werden fein vermahlen, gemischt und zu Tabletten von 9 mm Durchmesser verpreßt. Die Tabletten werden in die Chemikalpatrone eines Atemschutzgerätes verfüllt und mit der Ausatemluft des Geräteträgers in Berührung gebracht. Dabei wird das Permanganat bis zum Braunstein reduziert, der Sauerstoff des Peroxids wird elementar abgespalten, und die Alkalien gehen in die Hydroxide über.

Claims

1. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer trockenen Mischung von starken Oxidationsmitteln mit solchen Stoffen besteht, die entweder Peroxogruppen enthalten oder die Eigenschaft besitzen, diese bei der durch den Feuchtigkeitsgehalt der Ausatemluft bewirkten Hydrolyse zu bilden.

2. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoffe, die Peroxogruppen enthalten, Alkali- und/oder Erdalkaliperoxide vorgesehen sind.

3. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoffe, die die Eigenschaft besitzen, bei der Hydrolyse Peroxogruppen zu bilden, Alkali- und/oder Erdalkalihyperoxide vorgesehen sind.

4. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als starke Oxidationsmittel Alkali- und/oder Erdalkalipermanganate vorgesehen sind.

5. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als starke Oxidationsmittel Alkali- und/oder Erdalkaliperiodate vorgesehen sind.

6. Chemikalmasse als Sauerstoffquelle für Atemschutzgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalmasse zusätzlich einen sauer reagierenden Stoff wie Phosphorpentoxid enthält.