DE708499C

DE708499C - Oxidation of carbon monoxide and other oxidizable gases

Info

Publication number: DE708499C
Application number: DEI54839D
Authority: DE
Inventors: Dr Max Schuetze
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1936-04-24
Filing date: 1936-04-24
Publication date: 1941-07-23

Description

Oxydation von Kohlenoxyd und anderen oxydierbaren Gasen Es ist bekannt, Kohlenoxyd mittels Jodpentoxyd bei höheren Temperaturen zu Kohlendioxyd zu oxydieren, und es ist weiter bekannt, daß dies auch bei Zimmertemperatur oder bei 0° geschieht, wenn man Kohlenoxyd oder solches enthaltende Gase durch Aufschlämmungen von Jodpentoxyd in Oleum leitet oder über Bimsstein schickt, welcher mit einer solchen Aufschlämmung getränkt ist. Die Reaktionwird durch dehydratisierende oder oxydierende saure Oxyde erheblich katalysiert. Diese oleumhaltigen Zubereitungen geben jedoch Dämpfe von Schwefeltrioxyd ab, und schließlich sind die in der Aufschlämmung verfügbaren Mengen von Jodpentoxyd nur verhältnismäßig gering und werden nicht einmal vollständig ausgenutzt.Oxidation of carbon monoxide and other oxidizable gases It is known To oxidize carbon dioxide by means of iodine pentoxide at higher temperatures to carbon dioxide, and it is also known that this also happens at room temperature or at 0 °, when you get carbon dioxide or gases containing it by slurries of iodine pentoxide in oleum or sends over pumice stone, which with such a slurry is soaked. The reaction is carried out by dehydrating or oxidizing acidic oxides significantly catalyzed. However, these oleic preparations give off fumes Sulfur trioxide, and finally these are the amounts available in the slurry of iodine pentoxide only comparatively little and are not even fully used.

Nach einem bekannten Vorschlag soll man Kohlenoxyd aus Luft durch Einwirkung einer Mischung von Jodsäure, Jodsäureanhydrid, Überjodsäure 0. dgl. und von konzentrierter Schwefelsäure, insbesondere einer Masse aus 270 g gekörntem Bimsstein, 25 ccm Schwefelsäure und go g Jodsäureanhydrid entfernen. According to a well-known proposal, carbon dioxide should be passed through from the air Action of a mixture of iodic acid, iodic anhydride, hyperiodic acid, etc. and of concentrated sulfuric acid, in particular a mass of 270 g grained pumice stone, Remove 25 cc sulfuric acid and 1 g iodic anhydride.

Dieser Vorschlag hat aber keine praktische Anwendung gefunden, da die Wirkung der Masse zu gering ist.However, this proposal has not found any practical application since the effect of the mass is too small.

Es wurde nun gefunden, daß Massen, die durch Erhitzen sauerstoffhaltiger Verbindungen des Jods, wie Jodpentoxyd, Jodsäure, Jodate oder anderer Verbindungen von Säuren des Jods, mit Schwefelsäure im Temperaturbereich von etwa 500 bis 300° erhalten sind, sehr wirksame Oxydationsmittel darstellen, die von den genanntentSbelständen frei sind und die sich insbesondere für die Oxydation von Kohlenoxyd sehr gut eignen. Vielfach ist es günstig, die Wärmebehandlung unter vermindertem Druck auszuführen. It has now been found that masses that are oxygenated by heating Compounds of iodine, such as iodine pentoxide, iodic acid, iodates or other compounds of acids of iodine, with sulfuric acid in the temperature range from about 500 to 300 ° are very effective oxidizing agents obtained from the abovementioned substances are free and which are particularly suitable for the oxidation of carbon monoxide. It is often advantageous to carry out the heat treatment under reduced pressure.

Es ist bekannt, daß konzentrierte Schwefelsäure Jodpentoxyd unterhalb 2000 ohne Angriff löst und daß beim Erhitzen der Lösung auf 250 bis 2600 J2O3 # SO3 # ½ H2O entsteht. Man hat aber bisher derartige Erzeugnisse nicht als Oxydationsmittel herangezogen, und es war unbekannt, daß die durch Erhitzen von Sauerstoffverbindungen des Jods und der Schwefelsäure hergestellten Massen in der Oxydationswirkung den einfachen Mischungen dieser Bestandteile weit überlegen sind. It is known that concentrated sulfuric acid below iodine pentoxide 2000 dissolves without attack and that when the solution is heated to 250 to 2600 J2O3 # SO3 # ½ H2O is produced. So far, however, such products have not been used as oxidizing agents used and it was unknown that by heating oxygen compounds the masses produced by iodine and sulfuric acid in the oxidizing effect simple mixtures of these ingredients are far superior.

Je nach der gewünschten Beschaffenheit des Erzeugnisses kann man der genannten Mischung vor, während oder nach dem Erwärmen Stoffe hinzufügen, welche als Träger-, Auflockerungs-, Stabilisierungs- oder Aktivierungsmittel wirken. Will man z. B. eine sehr lockere Oxydationsmasse herstellen, so empfiehlt sich die vorherige Zugabe von Chromtrioxyd. Bei dem Erwärmen tritt dann infolge starker Sauerstoffentwicklung eine beträchtliche Auflockerung der Masse ein. Depending on the desired nature of the product, you can add substances to the mixture before, during or after heating, which as a carrier, Loosening, stabilizing or activating agents works. Do you want to z. B. produce a very loose oxidation mass, so recommends the previous addition of chromium trioxide. When heating then occurs as a result strong oxygen development a considerable loosening of the mass.

Sulfate, insbesondere die des Chroms, sind als Aktivierungsniittel ausgezeichnet brauchbar, ebenso ist auch ein Zusatz von Kieselgel sehr von Vorteil, besonders wenn das Oxydationsmittel bei niedriger Temperatur angewendet werden oder vor Gebrauch länger lagern soll. Auch Zugaben von Silicaten, Nitraten, Carbonaten, anderen Oxyden als Chromtrioyd, z. B. Bauxit, oder anderen, z. B. auch organischen Stoffen, wie Kohlen verschiedener Art, ferner Oxalsäure, Stärke, Zucker in nicht zu großer Menge, können zur Verbesserung der Masse beitragen.Sulphates, especially those of chromium, are useful as activating agents excellent usability, the addition of silica gel is also very beneficial, especially when the oxidizing agent is applied at low temperature or should be stored longer before use. Additions of silicates, nitrates, carbonates, oxides other than chromium trioid, e.g. B. bauxite, or others, e.g. B. also organic Substances such as coals of various kinds, furthermore oxalic acid, starch, sugar in none too much can help improve mass.

Sofern die Massen fest sind, können sie in üblicher Weise, am zweckmäßigsten nachträglich, in beliebige Form gebracht werden. If the masses are solid, they can be used in the usual way, most expediently subsequently, can be brought into any shape.

Sollte die Wirksamkeit der Massen gelegentlich nachlassen, so kann sie durch erneute Wärmebehandlung leicht wiederhergestellt werden, solange nicht eine Erschöpfung zufolge weitgehenden Verbrauchs ihres Sauerstoffgehalts eingetreten ist. Should the effectiveness of the masses occasionally decrease, so can they are easily restored by re-heat treatment as long as not exhaustion has occurred as a result of extensive consumption of their oxygen content is.

Die beschriebenen Erzeugnisse sind ausgezeichnet zur Oxydation von Kohlenoxyd geeignet, sie enthalten die wirksamen Bestandteile in hoher Konzentration und gestatten eine praktisch vollständige Ausnutzung des kostbaren Jods. Da sie Kohlenoxyd auch in großer Verdünnung und z. B. bei o° C vollständig und schnell oxydieren, sind sie nicht nur für die Zwecke der Gasanalyse und der Reinigung von Nutz- oder Abgasen brauchbar, sondern auch für die Herstellung von Gasmaskeneinsätzen hervorragend geeignet. The products described are excellent for the oxidation of Suitable for carbon monoxide, they contain the active ingredients in high concentration and allow a practically complete utilization of the precious iodine. Since they Carbon oxide also in great dilution and z. B. completely and quickly at 0 ° C oxidize, they are not only used for gas analysis and purification purposes Useful or exhaust gases can be used, but also for the manufacture of gas mask inserts excellently suited.

Auch auf andere oxydierbare Gase als Kohlenoxyd wirl;en sie stark ein. Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Oxydationsmittel, für die hier kein Schutz begehrt wird, kann in verschiedener Weise erfolgen.They also act strongly on oxidizable gases other than carbon monoxide a. The preparation of the oxidizing agents to be used according to the invention for which protection is not sought here, can be done in various ways.

Beispiel I 20 g Jodpentoxyd werden mit 3 ccm konzentrierter Schwefelsäure verrührt und 30 Minuten lang auf 2500 erhitzt. Es entsteht ein noch etwas feuchtes Produkt. Example I 20 g of iodine pentoxide are mixed with 3 cc of concentrated sulfuric acid stirred and heated to 2500 for 30 minutes. The result is something that is still damp Product.

Beispiel 2 j g Chromjodsäure (vgl. Gmelin-Kraut, 7. Auflage, Bd. III, Abt. 1, S. 455) und 20 ccm 500 obige Schwefelsäure werden im Vakuum allmählich erhitzt und so lange bei 2000 gehalten, bis die äußerst lockere Masse ein trockenes Aussehen hat. Example 2 j g of chromium iodic acid (cf. Gmelin herb, 7th edition, vol. III, Section 1, p. 455) and 20 ccm of 500 above sulfuric acid are gradually reduced in a vacuum heated and kept at 2000 until the extremely loose mass is dry Has appearance.

Beispiel 3 5 g Jodpentoxyd, 5 g Talkum und 3 ccm 960/oige Schwefelsäure werden gut verrührt i und 2 Stunden lang bei I800 im Vakuum von 50 mm fig erhitzt. Statt Talkum kann mit Vorteil auch Magnesiumsulfat verwendet werden. Example 3 5 g of iodine pentoxide, 5 g of talc and 3 cc of 960% sulfuric acid are stirred well and heated for 2 hours at 1800 in a vacuum of 50 mm fig. Magnesium sulphate can also be used with advantage instead of talc.

Beispiel 4 iog Jodsäure werden zusammen mit lo g Chromalaun gut gepulvert und hiernach mit 2,5 ccm konzentrierter Schwefelsäure angerührt. Nach einer Vakuumbehandlung bei 2000 und 20 mm Hg ist das Oxydationsmittel gebrauchsfähig. Example 4 iog iodic acid is powdered well together with lo g of chrome alum and then mixed with 2.5 cc of concentrated sulfuric acid. After a vacuum treatment at 2000 and 20 mm Hg the oxidizing agent is usable.

Beispiel 5 10 g Jodpentoxyd und 4 g hei I00° getrocknetes Kieselgel, das aus Wasserglas durch Fällen mit Salzsäure und anschließendes restloses Auswaschen der Salzsäure erhalten worden war, werden mit 4 ccm ooO,Oiger SchRefelsäure verrieben und 10 Stunden lang bei IIoO im Vakuum erhitzt Beispiel 6 Eine Mischung von 10 g Jodpentoxyd, 10 g trockenem Kieselgel und 10 ccm konzentrierter Schwefelsäure wird nach gründlichem Vermischen 1 Stunde lang bei 2000 im Vakuum behandelt. Man läßt hierauf am besten über Phosphorpentoxyd abkühlen. Das auf diesem Wege gewonnene Produkt eignet sich besonders für die Unschädlichmachung von Spuren Kohlenoxyd in Gasen bei Temperaturen um 00. Example 5 10 g of iodine pentoxide and 4 g of silica gel dried at 100 °, from water glass by precipitation with hydrochloric acid and subsequent washing out completely the hydrochloric acid was obtained are triturated with 4 cc of 100% sulfuric acid and heated in vacuo at 100 ° for 10 hours. Example 6 A mixture of 10 g Iodine pentoxide, 10 g of dry silica gel and 10 ccm of concentrated sulfuric acid after thorough mixing, treated in vacuo at 2000 for 1 hour. One lets then best to cool over phosphorus pentoxide. That won in this way Product is particularly suitable for rendering traces of carbon monoxide harmless Gases at temperatures around 00.

Beispiel 7 Eine Mischung von 5 g feinst gepulvertem Jod in reiner Form oder in Form eines durch Oxydation von Kohlenoxyd verbrauchten jodhaltigen Oxydationsmittels mit lo ccm ioo0i0iger Schwefelsäure und I ccm Salpetersäure (d = 1,5) wird unter Rühren ungefähr I Stunde lang auf etwa 500 erwärmt. Nach Absitzen und Abgießen der Flüssigkeit wird der Niederschlag auf Tonscherben in einen Vakuumexsikkator gebracht. Nach etwa stündigem Stehen ist er gebrauchsfertig. Example 7 A mixture of 5 g of finely powdered iodine in pure Form or in the form of an iodine-containing one consumed by the oxidation of carbon dioxide Oxidizing agent with 10 cc of 10000 sulfuric acid and 1 cc of nitric acid (d = 1.5) is heated to about 500 for about 1 hour while stirring. After sitting down and pouring off the liquid, the precipitate is on pottery shards in a vacuum desiccator brought. It is ready to use after standing for about an hour.

Beispiel 8 2 g fein gepulvertes Jod in reiner Form oder in Form eines durch Oxydation von Kohlenoxyd verbrauchten jodhaltigen Oxydationsmittels werden mit 20 cem Salpetersäure (d = I,5) 10 Minuten lang geschüttelt. Example 8 2 g of finely powdered iodine in pure form or in the form of a oxidizing agents containing iodine are consumed by the oxidation of carbon monoxide shaken with 20 cem nitric acid (d = 1.5) for 10 minutes.

Nach dem Absaugen und Waschen mit 5 ccm konzentrierter Schwefelsäure wird das feste, noch feuchte Gut 3 Stunden lang in einem trockenen Luftstrom auf 2o0bis2150 erhitzt. After suctioning off and washing with 5 ccm of concentrated sulfuric acid the solid, still moist material is placed in a stream of dry air for 3 hours Heated from 2o0 to 2150.

Man erhält eine hochaktive Masse. A highly active mass is obtained.

Beispiel 9 Durch Schütteln von 5 g Jod in reiner Form oder in Form eines durch Oxydation von Kohlenoxyd verbrauchten jodhaltigen Oxydationsmittels mit etwa 50 ccm Salpetersäure (d = I,52) und Absaugen der verbleibeenden Flüssigkeit gewonnenes Jodnitrat wird im Vakuum auf 2000 erhitzt; bei dieser Temperatur fügt man 2 ccm konzentrierte Schwefelsäure hinzu und hält dann die Masse etwa 3 Stunden lang im Vakuum auf 215 bis 2300. Der nach dem Erkalten hochwirksamen Masse kann man noch Bolus alba oder Kieselgel zumischen. Example 9 By shaking 5 g of iodine in pure form or in the form an oxidizing agent containing iodine consumed by the oxidation of carbon monoxide with about 50 cc of nitric acid (d = 1.52) and suction of the remaining liquid iodine nitrate obtained is heated to 2000 in a vacuum; at this temperature adds 2 cc of concentrated sulfuric acid are added and the mass is then kept for about 3 hours long in a vacuum to 215 to 2300. The mass, which is highly effective after cooling, can add bolus alba or silica gel.

Beispiel 10 Zu einer Mischung aus 5 g Jodpentoxyd und 5 g Kieselgel gibt man unter Verreiben etwa 5 g basisches oder neutrales Jodisulfat und so viel einer auf etwa 2000 rhitzten Lösung von Jodisulfat in Ioo%iger Schwe£elsäure, daß die Masse anfängt zu backen; sie ist sofort gebrauchsfertig. Example 10 To a mixture of 5 g of iodine pentoxide and 5 g of silica gel add about 5 g of basic or neutral iodisulphate and so much while rubbing in a solution of iodisulphate in 100% sulfuric acid heated to about 2000, that the mass begins to bake; it is ready to use immediately.

Beispiel II Eine Mischung aus gleichen Gewichtsteilen von unreinem Jodpentoxyd, das aus jodhaltigen Abfällen hergestellt war, und von Kieselgel wird zu Pillen verpreßt. Diese werden durch einstündiges Behandeln mit konzentrierter Schwefelsäure bei 200 bis 2400 in das gewünschte Oxydationsmittel umgewandelt. Example II A mixture of equal parts by weight of impure Iodine pentoxide, which was made from waste containing iodine and is made from silica gel compressed into pills. These are concentrated by treating them for one hour Sulfuric acid converted into the desired oxidizing agent at 200 to 2400.

Der Pentoxydgehalt kann beliebig gesteigert und gesenkt werden. The pentoxide content can be increased and decreased as required.

Besonders hohe Festigkeit des Oxydationsmittels läßt sich mit Hilfe von Wasserglas oder Phosphorsäure erhalten, z. B. indem man die Mischung aus Jodpentoxyd und Kieselgel vor oder nach dem Verpressen mit Phosphorsäure oder Wasserglas anfeuchtet und sodann vor der Zugabe der Schwefelsäure trocknet. Man kann auch das pulverige Gemisch aus Jodpentoxyd und Kieselgel mit phosphorsäurehaltiger Schwefelsäure verrühren, aus der feuchten Masse Formlinge herstellen und diese auf etwa 2000 erhitzen. Particularly high strength of the oxidizing agent can be achieved with the help obtained from water glass or phosphoric acid, e.g. B. by adding the mixture of iodine pentoxide and silica gel moistened with phosphoric acid or water glass before or after pressing and then dried before adding the sulfuric acid. You can also use the powdery one Mix the mixture of iodine pentoxide and silica gel with sulfuric acid containing phosphoric acid, Make briquettes from the moist mass and heat them to around 2000.

Beispiel 12 Gleiche Teile rohes Jodpentoxyd und Bolus alba werden mit Monohydrat angeteigt und in gelochte Monelplatten eingestrichen. Nach einstündigem Erhitzen bei etwa 2200 werden die gebrauchsfertigen, äußerst harten Formstücke herausgenommen. Example 12 Equal parts of crude iodine pentoxide and bolus alba are used Pasted with monohydrate and coated in perforated Monel plates. After an hour Heating at around 2200, the ready-to-use, extremely hard fittings are removed.

Claims

PATENT CLAIM: Use of the oxygenated by heating Compounds of iodine with sulfuric acid in the temperature range from about 50 to about 3000 available masses as an oxidizing agent for the oxidation of carbon monoxide and other oxidizable gases, optionally with the addition of carrier, loosening, Stabilizing or activating agents.