DE638136C - Herstellung von sauerstoffabgebenden Mitteln - Google Patents

Description

• Herstellung von sauerstoffabgebenden Mitteln Die Erfindung betrifft die Herstellung von sauerstoffabgebenden Mitteln, insbesondere zur Verwendung in Atmungsgeräten.
• Es ist bekannt, daß trockene Gemische von Alkalisuperoxyden mit Stoffen, die Wasser oder Kohlensäure abspalten, wie Gips, kristallisierte Borsäure, Bicarbonate u. dgl., verhältnismäßig gut lagerlieständig sind und Sauerstoff abgeben, wenn die Reaktion an einer Stelle durch Erhitzen auf mindestens 8o' eingeleitet wird. Es ist ferner bekannt, daß man bei vorsichtiger Reaktion von Alkalisuperoxyden mit wasserabgebenden Stoffen unter besonderen Bedingungen bezüglich Mengenverhältnisse, Verteilung, Temperatur usw. niedrige und für den vorliegenden Zweck besonders geeignete Superoxydhydrate in Form einer porösen zusammengebackenen. Masse erhalten kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf diese als bekannt vorausgesetzten Verfahren. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die nach diesem Verfahren erhaltenen Massen nicht ausreichend lagerbeständig sind und allmählich ihren Sauerstoff verlieren, besonders, wenn die Bestandteile zwecks Erzielung homogener und poröser Massen sehr fein vennahlen oder wenn ihnen in bekannter Weise Katalysatoren zugesetzt worden sind, welche die Abgabe.des Sauerstoffs erleichtern und gleichmäßiger machen. Es wurde gefunden, daß dieser Nachteil vermieden wird, wenn den Bestandteilen vor oder während der Mischung bzw. der Malilung eine inerte" leicht flüchtige Flüssigkeit, wie Tetrachlerkohlenstüff, zugesetzt wird. Dadurch werden nicht nur lagerbeständigere Massen erhalten, sondern es werden ferner noch weitere Vorteile erzielt, wie erhebliche Verminderung der Feuersgefahr und der lästigen Staubbildung, die Möglichkeit, die Bestandteile feiner als bisher üblich zu vennahlen, wodurch man homogenere und porösere Massen erhält, sowie die Möglichkeit, Katalysatoren zuzufügen, ohne daß die Massen beim Lagern Sauerstoff verlieren. Dieser Zusatz ermöglicht ferner, einen weiteren Spielraum bei der meist üblichen Druckverfestigung der Massen ohne Gefahr entweder eine zu kompakte und zu wenig poröse Masse oder andererseits eine zu lockere und nicht genügend zusammenhaltende Masse zu erhalten.
• Die Verwendung von Schutzgasen oder Schutzflüssigkeiten ist für die verschiedensten Zwecke bekannt, z. B. für die Verarbeitung von Explosivstoffen, bei dem Vermahlen karbidischer Hartmetalle, wobei durch, die Verwendung inerter organischer Flüssigkeiten an Stelle von Wasser keine Verminderung des Kohlenstoffgeh21tes zu befürchten ist. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Alkalisupgroxydhydrate in der Weise herzustellen, daß man die- Superoxyde, z. B. Na2 01, in der 2- bis 4fachen Menge einer inerten Flüssigkeit suspendiert zund der gekühlten; Suspension langsam die entsprechende Wa!ii"'W", sermenge zugibt.
• Es war möglicherweise zu erwarten, dai#.' durch die Anwesenheit einer inerten Flüssigkeit die Feuersgefahr und die Staubbildung würden herabgemindert oder vermieden werden können; es war aber nicht vorauszusehen, daß durch diese Maßnahme auch bei feinerer Mahlung und bei Gegenwart von Katalysatoren eine bei mindestens gleicher Empfindlichkeit- und gleich leichtem Anspringen lagerbeständigere Masse würde erlialten werden können oder daß ein solcher Zusatz einen größeren Spielraum bei der Druckverfestigung gestatten würde.
• Die Wirkung dieses Zusatzes ist wahrscheinlich so zu erklären, daß die geringen Mengen von Wasserdampf und--Kohlensäure, die stets in der Luft anwesend sind, in sehr geringem Maße die Reaktion einleiten und daß diese, wenn einmal eingeleitet, allmählich fortschreitet. Verhindert man erfindungsgemäß die Einleitung der Reaktion, sokann diese nicht fortschreiten, und die Massen sind lagerbeständig und behalten ihren vollen Sauerstoffgehalt.
• Als inerte, leicht flüchtige Flüssigkeit können alle Flüssigkeiten verwendet werden, die mit den Alka.Iisuperoxyden, -hydraten und -supefc>xydhydraten nicht reagieren, nicht oder nur schwer brennbar sind und bei etwa 8o bis ioo' flüchtig sind, also z. B. die bekannten Halogensubstitutionsprodukte, wie Tetrachlorkohlenstoff, Trichlo,räthylen, Perchloräthylen u. dgl.
• Als Alkalisuperoxyd kann jedes geeignete Superoxyd verwendet werden, vorzugsweise die des Natriums und Kaliums.
• - Als Alkalihydrat wird #:weckmäßig ein Alkaliperoxydoktohydrat verwendet.
• Der Zusatz der inerten Flüssigkeit kann vor oder bei der Mahlung des einen oder anderen Bestandteiles oder bei der Mischung erfolgen; er beträgt zweckmäßig nur so viel, daß die Masse nur leicht angefeuchtet ist, z. B. bei Verwendung von TetrachlorkohlenstOff etwa 4 bis 8 11, der Masse. Bereits bei der Mahlung oder Mischung kann der Zusatz eines Katalysators erfolgen.
• Das Produkt wird dann zweckmäßig einer Druckverfestigung durch Pressen zu Tabletten oder anderen Preßkörpern unterworfen, wobei der Spielraum des Druckes sehr viel weiter sein kann als bei unbefeuchtetem Material. Statt der Druckverfestigung kann ;auch der Mahlvorgang als Naßmahlung mit einer größeren Menge der inerten Flüssigkeit, etwa, bis zu 5o'/, der Masse, erfolgen und hierauf die Masse in bekannter Weise ,.g.ranuliert werden.
• #,#,#Um die Mischung plastischer zu machen, en in bekannter Weise Ton oder andere isc achende Stoffe zugesetzt werden. ie so erhaltene Masse kann alsdann in bekannter Weise zur Reaktion gebracht werden, so daß das Alkalisuperoxyd mit dem Alkalihydrat, vorzugsweise Natriumperoxydoktohydrat, unter Bildung niedriger Peroxydhydrate reagiert; da diese Reaktion exotheriii und mit erheblicher Wärmeabgabe, verbunden ist, ist z. B. durch Kühlung dafür zu sorgen, daß -die Temperatur ioo bis i:2o' nicht überschreitet. Bei dieser Temperatur wird durch die Reaktionswärme die inerte, leicht flüchtige Flüssigkeit vollständig durch Verdanipfung entfernt.
• Bei Gebrauch der Massen wird durch die ausgeatmete Kohlensäure und den Wasserdampf Sauerstoff in Freiheit gesetzt, und es findet eine starke Erhöhung der Temperatur sta-tt; bei den bisher bekannten Massen, die Glaubersalz, Gips -und ähnliche Stoffe enthalten, die ihr Wasser bei oder unter etwa i2o' abgeben, wird die Reaktion stark be.-schleunigt, was eine weitere Temperaturerhöhung, stärkere Wasserabgabe, dadurch verstärkte Reaktion und 'weitere Temperaturerhöhung zur Folge hat. Es findet somit eine zu starke Sauerstoffabgabe statt, und die Massen werden, insbesondere an den Oberflächenschichten, frühzeitig erschöpft, wodurch der noch etwa reaktionsfähige innere Kern abgeschlossen wird, so daß er nicht oder nur unvollständig und schwer zur Wirkung gelangt. Dieser Nächteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß solche Stoffe in möglichst feiner und homogener Verteilung der Masse einverleibt werden, die ihr Wasser erst oberhalb von 140', vorzugsweise bei etwa i8o bis 2oo', abgeben, also erst am Ende der Reaktion, wenn die Masse diese Temperatur erreicht hat. Infolge der Ab- wesenheit von leicht wasserabspaltenden Stoffen wird also während der Hauptgebrauchszeit der Masse Sauerstoff nur in dem Maße der zugeführten Atemluft entwickelt; wenn aber, gegen Ende der Reaktion die Sauerstoffentwicklung nachläßt, vermutlich infolge eines Zusammenhackens der äußeren Schichten, so hat die Masse inzwischen eine Temperatur von etwa 14o bis 2oo' erreicht und macht nun aus den zugefügten schwer wasserabgebenden Stoffen das Wasser frei, das alsdann in der porös gebliebenen Tüasse die Reaktion zu Ende führt, so daß tatsächlich der gesamte in der Masse verfügbare Sauerstoff abgegeben wird, und zwar in sehr gleichmäßiger Weise. Es ist klar, daß diese Wirkung durch Stoffe, die ihr Wasser ganz oder teilweise unter 120' abgeben, nicht erreicht werden kann.
• Diese Wirkung einer Wasser erst bei etwa i4o' oder darüber abspaltenden Substanz kann mit der eigentlichen Katalysatorwirkung, z. B. von Metallen, vereinigt werden, indem ein Metallsalz gewählt wird, dessen Metallbestandteil kata-lytisch wirkt, z. B. Kupfer, und das andererseits Wasser in der oben beschriebenen fest gebundenen Form enthält, so daß dieses erst oberhalb von 140' abgegeben wird; ein solches Metallsalz ist z. B. das Kiipferoxy#hlorid (Cu Cl, - 3 Cu 0 - 3 H.0). St-att oder neben ei-nein solchen kombinierten Katalysator können natürlich andere bekannte Katalysatoren und/oder Stoffe, die ihr Wasser erst oberhalb von i4o' abgeben, verwendet werden.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert: i oo kg fein gepulvertes N, atriumsuperoxvd werden in einer Mischniaschine mit 4 kg Tetrachlorkohlenstoff vermischt. Es werden alsdann 8 kg Natriumperoxydoktohydrat und 1,5 kg IZ-upferoxychlorid zugegeben. Nach inniger Mischung wird die lockere angefeuchtete Masse durch eine Tablettiermaschine geschickt, die Preßlinge grob zerkleinert und die Reaktion durch Erwärmen eingeleitet und auf einer Temperatur von 8o bis * i2o' gehalten. Die Reaktionsmischung kann dabei in Bewegung gehalten werden. Das Material stellt alsdann eine poröse, zusammenhängende feste Masse dar, die vollständig frei ist von dem anfänglich zugesetztenTetrachlorkohlen-Stoff.
• Die Gewichtsmenge an Natriumperoxydoktohydrat kann 4 bis 8 kg betragen; als Katalysator kann z. B. 1, 5 kg Kupf erpulver und o,5 kg Kupferoxychlorid verwendet werden.
• In dem gleichen Apparat kann die Bildung des Alkaliperoxydhydrates, das Mahlen der Mischungsbe ' standteile auf die erforderliche Feinheit und das innige Zusarnmenmischen der Bestandteile erfolgen.
• Die erfinäungsgemäß erhaltenen Massen sind außerordentlich lagerbeständig, von charakteristisch hoher Initialempf-indlichkeit und außerordentlich hohem Wirkungsgrad; sie geben sofort von Anfang an ihren Sauerstoff ab und bedürfen --keiner besonderen Anlaßchemikalien oder -zusatzgeräte, die Ab- gabe ist sehr gleichmäßig und erfolgt bis zur völligen Erschöpfung der Masse an verfügbarem Sauerstoff.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von sauerstoffabgebenden Stoffen, insb#esondere zur Verwendung in Atmungsgeräten, bei dem ein Alkalisuperoxyd mit einem Alkalihydrat, vorzugsweise l',Tatriumperoxydoktohydrat, innig gemischt und zwecks Bildung einer zusammenhängenden, porösen, aktiven Masse zur Reaktion gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung vor oder während dem Mischen eine inerte, leicht flüchtige Flüssigkeit, wie Tetrachlorkohlenstoft, zugesetzt und durch die Reaktionswärme am Ende des Verfahrens wieder verdampft wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der inerten Flüssigkeit so klein gehalten wird, z. B. 4 bis 80[" daß sie nur zur Anfeuchtung der Masse ausreicht. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbestandteile (Superoxyd und Hydrat) äußerst fein verinahlen und vorzugsweise einer Druckverfestigung unterworfen werden. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zwischen Superoxyd und Hydrat z. B. durch Kühlung auf einer Temperatur von 8o bis 120' gehalten wird. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse vor der Reaktion bzw. vor der Druckverfestigung ein Katalysator und/oder ein wasserhaltiger Stoff, der sein Wasser erst bei 14o bis 2oo' abgibt, zugesetzt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein wasserhaltiger Stoff verwendet wird, der einen katalytisch wirkenden Bestandteil enthält und der sein Wasser erst bei 140 bis 2oo' abgibt, z. B. Kupferoxychlorid.