DE656147C

DE656147C - Herstellung von Hyposulfiten

Info

Publication number: DE656147C
Application number: DEI55875D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Dehnert; Dr Hans Dohse; Dr Karl Wintersberger
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1936-09-04
Filing date: 1936-09-04
Publication date: 1938-01-29

Description

Herstellung von Hyposulfiten Die Herstellung von Hyposulfiten durch Reduktion von Bisulfiten und bzw. oder schwefliger Säure mittels Alkaliamalgam oder durch elektrolytische Reduktion hat sich bis jetzt nicht in die Technik einführen können. Der Hauptgrund liegt darin, daß infolge von unerwünschten 1Nebenreaktionen, z. B. Bildung von Thiosulfat, Polythionaten und Sulfiden, schlechte Ausbeuten erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, daß man sehr gute Ausbeuten an Hyposulfiten erhalten kann, wenn man die Reduktion von Bisulfiten und bzw. oder schwefliger Säure zu Hyposulfiten mit Alkaliamalgam oder durch elektrolytische Reduktion in Gegenwart von Zink oder seinen Verbindungen durchführt. Das Verfahren wird beispielsweise so ausgeführt, daß man im Falle des Arbeitens mit Amalgam der wäßrigen Lösung des Bisulfits usw. eine Zinkverbindung zuführt oder auch dem Alkaliainalgam Zink oder Zinkamalgam zusetzt oder von beiden Maßnahmen Gebrauch macht. Bei Anwendung elektrolytischer Reduktion ist es im allgemeinen zweckmäßig, eine wasserlösliche Zinkverbindung der Bisulfitlösung usw. zuzufügen. Die ausbeutesteigernde Wirkung wird schon durch geringe Zusätze an Zink bzw. Zinkverbindungen herbeigeführt; es ist jedoch vorteilhaft, die Zusitze so zu bemessen,.daß die auf metallisches Zink berechnete Menge über 5 % der entstehenden Hyposulfitmenge beträgt.
Das Verfahren läßt sich sowohl diskontinuierlich wie kontinuierlich gestalten. Bei der ersteren Arbeitsweise kann man beispielsweise die Reduktion so durchführen, daß man in ein Rührgefäß, das eine Lösung von schwefliger Säure und ein Zinksalz enthält, unter kräftigen Rühren die notwendige Amalgammenge einfließen läßt. Will man kontinuierlich arbeiten, so kann beispielsweise folgendermaßen verfahren werden: Eine mit Zinkbisulfit versetzte Schwefligsäurelösung und ein Amalgamstroin werden kontinuierlich einem- Rührgefäß von unten zugeführt; durch einen Überlauf fließen stetig die gebildete Hyposulfitlösung und das Quecksilber ab.
Die Reduktion ist zwischen --o und 4.o° nahezu temperaturunabhängig, man erhält jedoch auch bei Temperaturen unter 2o und über 4.o° gute Ausbeuten.
Die Abtrennung des Zinks und die Aufarbeitung der Lösungen können in der üblichen Weise erfolgen. Das dabei z. B. als Oxyd, Carbonat o. dgl. abgeschiedene Zink kann bei neuen Ansätzen wieder verwendet werden.
Ein wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß, sofern mit Alkaliamalgam gearbeitet wird, bei Gegenwart von Zink oder seinen Verbindungen die sonst auftretende lästige Bildung von Quecksilbersulfid vollständig vermieden wird.
Beispiel i Zu 7o Gewichtsteilen einer wäßrigen L( x sung von 4,5 Gewichtsteilen Schwefeldioxyd, 3 Teilen krist. Zinkacetat und 3 Teilen Nätriumacetat werden 3ooo Gewichtsteile 0,i °/oiges Natriumamalgam bei Zimmertemperatur allmählich zugesetzt; gleichzeitig werden weitere 4 Gewichtsteile Schwefeldioxyd eingeleitet. Es entsteht eine Lösung mit 13,99 Natriumhyposulfit auf je ioo cin3, die in der üblichen Weise verarbeitet wird.
Setzt man sonst bei gleicher Arbeitsxveise statt des Zinkacetats die äquivalente Menge Natriumacetat zu, so erhält man schließlich eine Lösung mit nur 8,2 g Natriumhyposulfit auf j e i öo cm3.
Beispiele. Zu . 5o Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung von 2 Gewichtsteilen Ammoniak, 7 Gewichtsteilen Schwefeldioxyd und 3 Gewichtsteilen Zinkchlorid werden 3ooo Gewichtsteile o, i °/oiges Natriumamalgam allmählich zu-, gesetzt; gleichzeitig werden noch 4 Gewichtsteile Schwefeldioxyd eingeleitet. Die entstandene Lösung enthält 23,4. g Natriumhyposulfit in je ioo cm3.
Beim Arbeiten ohne Zinkchloridzusatz enthält die fertige Lösung nur 17,6 g Natriumhyposulfit in je ioo cm3.
Beispiel 3 Eine im Kreislauf geführte wäßrige Lösung von schwefliger Säure, die Zinkbisulfit enthält und etwa 4 g Zink in ioo cm3 Lösung aufweist, wird gleichzeitig mit einem Natriumamalgamstrom einem Rührgefäß von unten zugeführt. Ein schnelllaufender Rührer sorgt für innige Durchmischung. Durch einen überlauf fließt stetig wäßrige Hyposulfitlösung und Quecksilber ab. Die wäßrige Lösung wird zum Rührgefäß zurückgepumpt, wobei man einen Teil der Hyposulfitlösung abzweigt, der- auf festes Hyposulfit verarbeitet wird. Beider Zurückführung der Hyposulfitlösung leitet man kontinuierlich schweflige Säure zu und ergänzt die Menge des Zinkbisulfits. Die Gesamtmenge der freien und der als Zinkbisulfit zugeführten schwefligen Säure ist dem zugeführten Natriumamalgam äquivalent -zu halten. Durch Kühlung des Rührgefäßes und der abgehenden wäßrigen Kreislauflösung wird die Temperatur auf ungefähr 25 bis 35° gehalten.
Die auf diese Weise erhaltene Lösung ent-@bält z9,8 g Natriumhyposulfit in je ioo cm3. S@',;setzt man das Zinkbisulfit unter sonst

'QüelWsilbersulfid verunreinigte Lösungen mit weniger als z2 g Natriumhyposulfit in ioö cm3. Beispiel 4 Zu 45 Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung von 8 Gewichtsteilen Natriumbisulfit werden 25oo Gewichtsteile eines Amalgams, welches in iooo Gewichtsteilen o,95 Gewichtsteile Natrium und 0,39 Gewichtsteile Zink enthält, bei Zimmertemperatur allmählich zugesetzt. Gleichzeitig werden noch 7 Gewichtsteile Schwefeldioxyd eingeleitet. Es entsteht eine Lösung, die 22,4 g Natriumhyposulfit in ioo cm' enthält.
Werden unter sonst gleichen Bedingungen 3öoo Gewichtsteile o, i °/oiges Natriumamalgam angewandt, so beträgt der Natrumhyposulfitgehält der Lösung nur i8,o g in je ioo em3.
Beispiels In eine elektrolytische Zelle, die durch ein Tondiaphragma in Anoden- und Kathodenraum geteilt ist und die als Anode ein Bleiblech, als Kathode ein Silberdrahtnetz besitzt, werden als Anolyt 735 Gewichtsteile einer Natriumsulfitlösüng, die 7 g Natriumsulfit in ioo cm3 enthält, als Katholyt 29o Gewichtsteile einer Natriumzinkbisulfitlösung, die 8 g SO, und o,5 g Zink in ioo cm' enthält, eingefüllt. Während des Stromdurchganges werden 3 Gewichtsteile schweflige Säure in den Kathodenraum eingeleitet. Bei einer Spannung von 9 bis 9,2 Volt und einer Kathodenstromdichte von 6,6 Amp./qdm enthält der Katholyt nach 55 Minuten Stromdurchgang 13,7 Gewichtsteile hTatriulnhyposulfit: Ersetzt man das Zinkbisulfit durch die äquivalente Menge Natriumbisulfit, so erhält man unter sonst gleichen Bedingungen nur 4,2 Gewichtsteile Natriumhyposulfit.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Hyposulfiten durch Reduktion der Lösungen schwefliger Säure und bzw. oder von Bisulfiten mit Alkaliamalgam oder durch elektrolytische Reduktion, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Zink oder seinen Verbindungen arbeitet.