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FormkÖrper zur Erzeugung von Sauerstoff für Atmungszwecke Bei der
bekannten Erzeugung von Sauerstoff durch Zersetzung von Stoffen, die nach anfänglicher
Wärmezufuhr im Wege einer von selbst fortschreitenden Reaktion Sauerstoff abspalten
(Chlorate, Perchlorate u. dgl.), ist es bisher trotz lang andauernder Bemühungen
nicht möglich gewesen, das gleichzeitige Auftreten von Kohlenoxyd, dessen Gegenwart
die Verwendung des entwickelten Sauerstoffs für Atmungszwecke naturgemäß stark beeinträchtigen
kann, wirksam zu unterbinden, obwohl an sich anzunehmen war, daß unter den Reaktionsbedingungen
etwa entstehendes Kohlenoxyd unmittelbar zu der unschädlichen Kohlensäure verbrannt
werden würde. In dern Bestreben, die Bildung von Kohlenoxyd überhaupt zu unterdrücken,
hat man sich zunächst bemüht, aus den in Frage kommenden Massen kohlenoxydabspaltende
Bestandteile fernzuhalten, hat aber mit dieser Maßnahme nur teilweise Erfolg erzielen
können.
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Es wurde gefunden, daß das Auftreten von Kohlenoxyd bei der Reaktion
von Massen der 'gekennzeichneten Art zu einem Teil auf den an sich nur äußerst geringen
Kohlenstoffgehalt des in diesen Massen als Sauerstoffüberträger verwendeten Eisens
bzw. Eisenverbindungen zurückzuführen ist, und daß dieses Kohlenoxyd selbst bei
einem Sauerstoffgehalt der entwickelten Gase von beinahe iooo/o -und bei Reaktionstemperaturen
von 6oo bis Soo' nicht restlos zu Kohlensäure verbrennt, sondern stets zu einem
bestimmten Teil als Kohlenoxyd mit dem Sauerstoff entweicht. So wurde z. B. bei
Verwendung eines Eisenpulvers mit o,3% Kohlenstoff in dem entwickelten Gasgemisch
ein Gehalt von bis zu o,o5% Kohlenoxyd festgestellt.
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Weiter wurde gefunden, daß ein wesentlicher Anteil des in den Gasen
entwickelten Kohlenoxydes aus dem für die Initialzündung der Massen verwendeten
Zündhütchen stammt. Auch wenn die Zündhütchenladung auf einem sogenannten Sauerstoffüberschuß
aufgebaut ist, ergab die Analyse der Zündgase stets einen gewissen Gehalt an Kohlenoxyd.
So entwickelt z. B. eine 20 Mg schwere quecksilberfreie chlorathaltige Ladung
eines Zündhütchens 0,2 cm,' Kohlenoxyd.
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Der nächstliegende Weg zur Unterbindung der Entstehung von Kohlenoxyd,
die Reinheit der für die Masse verwendeten Ausgangsstoffe bis zur völligen Kohlenstofffreiheit
zu erhöhen, erwies sich als nicht gangbar, da die hierbei entstehenden Aufwendungen
in keinem Verhältnis zur erreichten Wirkung standen.
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Die vorliegende Erfindung verzichtet bewußt auf die Verwendung kohlenstofffreier
Ausgan..sstoffe und beruht auf dem Gedanken, das in den entwickelten Gasen vorhandene
Kohlenoxyd vor ihrer Verwendung in die unschädliche Kohlensäure überzuführen.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch,
daß die eingangs
beschriebenen, im wesentlichen kohlenstofffreien Stoffgemische, die nach anfänglicher
Wärmezufuhr im Wege einer von selbst fortschreitenden Reaktion Sauerstoff abspalten
(Chlorate, Perchlorate u.dgl.), von einer Hülle aus Trägerstoffen umgeben sind,
die mit an sich bekannten, eiaie Oxydation des Kohlenoxyds zu Kohlensäure bewirkenden
Katalysatoren, insbesondere Metalloxyden, wie Mangganoxyd, gegebenenfalls im Gemisch
mit Kupferoxyd, imprägniert sind, wodurch eine katalytische Oxydation des gesamten
Kohlenoxydgehalts zu Kohlensäure erfolgt, welch letztere gegebenenfalls in an sich
bekannter Weise aus dem Gasgemisch entfernt werden kann. Unter den Reaktionsbedingungen,
bei denen der Katalys,ator unmittelbar durch die bei der Sauerstoffentwicklung frei
werdende, vernüttels,des Sauerstoffs -übertragene Wärme aufgeheizt wird, ist diese
Oxydation eine vollständige.
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Die Herstellung der Forinkörper gemäß Erfindung erfolgt derart, daß
die vorzugsweise zu Formlingen gepreßten Massen auf Chlorat- oder Perchloratbasis
von Stoffen, wie z.B. Schlackenwatte' Glaswolle, Bimssteinpulver u.dgl. umgeben
werden, die mit den katalytisch wirkenden Metalloxyden imprägniert sind. Zweckmäßig
-wird die den Formling umgebende Deckschicht gleichzeitig ganz oder teilweise auch
noch mit alkalischen und gegebenenfalls auch wasserbindenden Chemikalien versehen,
so daß die bereits in den Gasen enthaltene bzw. durch katalytischt Verbrennung neu
gebildete Kohlensäure an Ort und Stelle gebunden wird. Geeignete Zusätze dieser
Art, von deren kohlensäure- und wasserbildender Wirkung durch Aufbringen der Stoffe
auf eine die Sauerstoff liefernde Masse umgebende Hülle aus Trägerstoffen an sich
bereits früher Gebrauch gemacht wurde, sind #beispielsweise die Oxyde bzw. Hydroxyde
der Alkalien und Erdalkalien. Gegebenenfalls können hierfür auch die Peroxyde der
Alkahen und Erdalkalien velwendet werden, die- den Vorteil aufweisen, daß sie bei
der Absorption von Kohlensäure die äquivalente Gewichtsmenge Sauerstoff neuentwickeln.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Schwermetalloxyde, u.a. auch; solche,
die an sich .eine überführung von Kohlenoxyd in Kohlendioxyd zu bewirken vermögen,
durch thermische Zersetzung sauerstoffliefernden Massen als Verbrennungsträger zuzumischen.
Der aus solch-en Stoffgemischen erzeugte Sauerstoff ist jedoch nicht kohlenoxydfrei
und kann daher für Atmungszwecke nicht verwendet wer-den. Wiedie folgendenVergleichsversuche
zeigen, wird vielmehr erst durch Aufbringung derartiger Katalysatoren auf eine die
sauerstoffliefernde Masse umgebende Träz gerschicht gemäß Erfindung eine Gewähr
für eine vollkommene Oxydation des Kohlenoxyds zu Kohlendioxyd bzw. für die Erzielung
eines kohlenoxydfreien Gases für Atmungszwecke gegeben. Vergleichsver-suche i. Einer
durch thermische Zersetzung sauerstoffabgebenden Chloratmasse, die mit Eisenpulver,
das einen Kohlenstoffgehalt von o,o16% aufweist, hergestellt wurde, wurden 20/0
eines Cu0-'MnO.-Katalysators (enthaltend etwa 400/0 CuO und 6oo,o MnO2) zugemischt
und daraus Preßlinge geformt.
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Der aus diesen Preßlingen entwickelte Sauerstoff enthielt neben Kohlensäure
-und Chlor, die durch eine alkalische Filtermasse absorbiert wurden, noch o,oo80,7o
Kohlenoxyd, das mit dem Sauerstoff die Filtermasse durchdringt.
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Ein solcher Kohlenoxydgehalt muß in Atmungsgasen als schädlich bezeichnet
werden. 2. Die gleiche Chloratmasse mit dein gleichen Eisenpulver (C=o,o16%), jedoch
ohne Katalysatorzusatz, wurde von einer Filtermasse, die aus gekörntein Na202 mit
ioo,!o des CuO-MnO2-Katalys,ators bestand, in einer derartigen Masse umgeben, daß
der Katalysatorgehalt in bezug auf die Chloratmasse gleichfalls 2% betrug.
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Der aus diesem Filter austretende Sauerstoff ist koh-1,enoxydfrei
(die zum CO-Nachweis angewendete Jodpentoxydreaktion würde noch den Nachweis für
einen Gehalt von o,ooogo/o CO erbracht haben).