DE77340C - Verfahren zur Herstellung von festem überschwefelsaurem Natron - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bisher nicht gelungen, festes überschwefelsaures Natron herzustellen, weil dieses Salz eine sehr grofse Löslichkeit besitzt. Uni dieser entgegenzuwirken, hat der Erfinder folgendes Verfahren zur fabrikmäfsigen Herstellung dieses leicht löslichen und bei der Zersetzung activen Sauerstoff, entwickelnden Salzes angewendet:

Man nimmt eine sehr concentrirte Lösung von Natronlauge und bringt in diese das feste Ammoniumpersulfat, welches sich trotz der Concentration der Natronlauge und trotz des Mangels an überschüssigem Wasser in der Natronlauge auflöst, wonach die Umsetzung des Ammoniumpersulfats in das Natriumpersulfat vor sich geht und das entstehende Ammoniak entweicht.

Infolge der Abwesenheit jedes Ueberschusses von Wasser oder anderer Bestandteile durch die Verwendung der concentrirten Natronlauge einerseits und des Ammoniumpersulfats im festen Zustande andererseits wird eine sehr concentrirte reine Lösung von Natriumpersulfat erhalten, aus der mit Leichtigkeit durch Behandeln im Vacuum oder durch theilweises Verdunsten des Wassers bei nicht zu hoher Temperatur oder durch Zusatz von Alkohol das Salz auskrystallisiren kann.

Das Natriumpersulfat hat die Eigenschaft, bei oxydationsfähigen Körpern die Oxydation einzuleiten, und ist insbesondere deshalb für diese Oxydationsprocesse von grofsem Vortheil, weil das dabei. entstehende Natriumsulfat keine schädlichen Einflüsse auf die zu oxydirende Masse ausübt und weil man durch entsprechenden Zusatz von Substanzen, wie Natriumcarbonat und Natriumacetat, die bei der Oxydation frei werdende Schwefelsäure eventuell binden kann.

Wegen der eben erwähnten Eigenschaften kann das Natriumpersulfat mit Vortheil für Bleicherei, für Titrirzwecke und speciell für medicinische Zwecke, sowie als Antisepticum verwendet werden.

Die Umsetzung erfolgt nach folgender Formel:

(NHJzS₂ O₈ + 2HNaO
= Na₂ S₂ O₈ + 2 JViJ₃ + 2 H₂ O.

Na₂ S₂ O₈ zersetzt sich in Gegenwart von Wasser wie folgt:

ZVa₀ S₂ O₈ + H₂O = Na₂ SO₁ + H₂ S O₄ + O.

Wie aus der Formel ersichtlich, werden bei dem Herstellungsverfahren 2 Molecule Aetznatron (80 Gewichtstheile) auf 1 Molecül Ammoniumpersulfat (228 Gewichtstheile) angewendet. Es erwies sich als zweckmäfsig, eine Natronlauge anzuwenden, die ungefähr 29 Gewichtsprocente Aetznatron enthält. Nimmt man eine bedeutend concentrirtere Natronlauge, so löst sich das Ammoniumpersulfat etwas schwierig auf, nimmt man dagegen eine bedeutend verdünntere, so wird das Auskrystallisiren des Natriumsalzes erschwert.

Beispiel:

2,4 kg Aetznatron werden in 6 kg Wasser gelöst und in diese concentrirte Natronlauge werden 6,8 kg festes Ammoniumpersulfat hineingeschüttet, die sich ziemlich schnell auflösen, während die Reaction sofort beginnt. Es kann dann einige Zeit durch das Gemisch ein Luft-

strom geleitet werden, welcher die Flüssigkeit umrührt und gleichzeitig das Ammoniak, welches auch so schon entweicht, mit sich fortreifst. Läfst man den Luftstrom nach dem Austritt durch Schwefelsäure streichen, so wird alles Ammoniak als schwefelsaures Ammoniak wieder gewonnen und kann für die Darstellung neuer Mengen Ammoniumpersulfats dienen. Nach dem Entweichen des Ammoniaks enthält die Lösung nur noch reines Natriumpersulfat. Die Concentration der Natronlauge ist nun so gewählt, dafs, da durch den Luftstrom auch Wasserdampf mit fortgerissen wird, das Auskrystallisiren des Natriumpersulfats in kurzer Zeit beginnt. Dasselbe ist schon ziemlich rein und kann durch Umkrystallisiren aus warmem Wasser leicht ganz rein erhalten werden.

Wird die Luft vor dem Durchleiten nicht erst von der Kohlensäure befreit, so entsteht in der Lösung des Persulfats kohlensaures Ammoniak. Nun zersetzt sich bekanntlich letztere Verbindung bei gewöhnlicher Temperatur sogar in festem Zustande, so dafs, wenn in der Persulfatlösung aus diesem oder aus anderen Gründen, z. B. durch Anwendung von Aetznatron, das etwas kohlensaures Natron enthält, sich Ammoniumcarbonat befindet, dasselbe durch den Luftstrom entfernt werden würde. Hieraus geht hervor, dafs das hier beschriebene Verfahren namentlich mit einem anderen, etwas abgeänderten Verfahren übereinstimmt, welches darin besteht, dafs man das Aetznatron durch kohlensaures Natron ersetzt, indem dann die Reaction so verläuft:

Na₂ C O₃ + (N HJ₂ S₂ O_s ^Na₂S₂O, +(NHJ₃CO₃-

letzteres zersetzt sich sofort nach folgender Gleichung:

(NHJ₂ CO₃ = 2 NH₃ + C O₂ + H₂ O.

Beispiel:

Benutzt man diese eben erwähnte Modification des Verfahrens, so kann man 3,2 kg trockenes Natriumcarbonat an Stelle von 2,4 kg Aetznatron anwenden, diese in 6 kg Wasser lösen und im übrigen ganz so wie oben verfahren. Da aber feste krystallisirte Soda schon mit trockenem Ammoniumpersulfat unter Verflüssigung beim Zusammenreiben reagirt, so kann man auch wie folgt verfahren:

Es werden 8,6 kg 'krystallisirte Soda (die 5,4 kg Wasser als Krystallwasser enthalten, also ungefähr die oben angewendete Menge) mit 6,8 kg festem Ammoniumpersulfat zusammengerieben, wobei sofort unter Verflüssigung ein Brei entsteht und das Ammoniak sogleich entweicht, das durch Stehenlassen an der Luft oder vermittelst Durchleitens von Luft, wie oben, vollständig entfernt wird.

Zur Charakterisirung des Natriumpersulfats diene noch Folgendes:

Das Natriumpersulfat ist im Gegensatz zu dem Kaliumpersulfat in Wasser so leicht löslich wie das Ammoniumpersulfat, es krystallisirt aber nicht so gut wie die. beiden eben genannten Persulfate, sondern nur in Millimeter grofsen Krystallen, und es konnten daher die Krystalle noch nicht gemessen werden. Im trockenen Zustande ist es vollständig . beständig und kann beliebig lange unzersetzt aufbewahrt werden. Es oxydirt sehr stark und führt z. B. Eisenoxydullösung in Eisenoxydlösungen über und es zersetzt sich beim Glühen unter Zurücklassen von Natriumsulfat. Diese beiden letzten Eigenschaften dienen für die Analyse zur Prüfung der Reinheit.

Das Natriumpersulfat hat ferner stark fäulnifswidrige, Gährung hindernde, Bacterien tödtende Eigenschaften und zeichnet sich vor ähnlich wirkenden Verbindungen besonders durch seine Ungiftigkeit und durch seine Geruchlosigkeit aus.

Vor den anderen schon bekannten Persulfaten zeichnet es sich dadurch aus, dafs es in Fällen anwendbar ist, wo der Gebrauch der anderen Persulfate vollständig ausgeschlossen ist. In Betracht kommen überhaupt nur das Ammoniumpersulfat und das Kaliumpersulfat, vor welchen das Natriumpersulfat entscheidende Vorzüge bietet.

I. Unterschied von Kaliumpersulfat.

1. Während das Kaliumpersulfat wie alle Kaliumsalze giftige Nebenwirkungen zeigt, zeigt das Natriumpersulfat keine specifisch giftigen Eigenschaften.

2. Von dem Kaliumpersulfat können wegen seiner sehr geringen Löslichkeit nur verdünnte Lösungen dargestellt werden, wodurch es schon allein für die meisten Zwecke unbrauchbar ist, während das Natriumpersulfat sehr leicht löslich ist.

II. Unterschied von Ammoniumpersulfat.

ι. Das Ammoniumpersulfat ist ebenso wie das Kaliumpersulfat infolge der giftigen Nebenwirkungen der Ammoniumsalze von den meisten Anwendungen ausgeschlossen.

2. Für viele Anwendungen kann nicht das reine Persulfat gebraucht werden, sondern es mufs zur Abstumpfung der durch die Zersetzung frei werdenden Schwefelsäure z. B. mit einem Carbonat gemischt werden. Mischt man nun das Ammoniumpersulfat mit Ammoniumcarbonat, so hat man infolge der grofsen Zersetzbarkeit des letzteren immer eine starke Entwickelung von Ammoniak, das unangenehm und schädlich wirkt, und die Mischung hält sich nicht unverändert. Mischt man dagegen das 'Ammoniumpersulfat, z. B. mit Soda, so

Claims (1)

1. tritt, wie oben erklärt, eine Zersetzung unter Bildung von Natriumpersulfat und Ammoniakentwickelung ein.

   Paτεnt-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von festem überschwefelsaurem Natron (Natriumpersulfat), dadurch gekennzeichnet, dafs eine concentrirte Lösung von Natriumhydrat mit festem Ammoniumpersulfat behandelt wird, zum Zwecke, unter Vermeidung eines Ueberschusses des Lösungsmittels oder anderer Bestandtheile eine reine, stark concentrirte, leicht auskrystallisirende Lösung zu erhalten. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i., wonach das Natriumhydrat durch Natriumcarbonat ersetzt wird, wobei letzteres auch in fester, krystallisirter Form dem Ammoniumpersulfat zugesetzt werden kann.