Позина М.Е. - Перекись водорода и перекисные соединения (1043378), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Нзгреввиис производит, изцримср. тзяшмми г гг лисью, рзсположенными внутри кожуха, или горичими газами, орели.чзги льи ити истыми вис кожуха. Если необходимо открыть звгрузонкз опийстиг Ц то сперва 19 Зак. Езсо. Перекнсь водорода. 291 гндРОпеРекись нАтрия неоРРАнические пРОизВОдные НвОв 290 снимают крышку 7.
Охлажление можно производить путем вдувания холод' ного воздуха в пространство между ретортой и кожухом. При пуске аппарата реторту 1 заполняют на '/з или иа '/з объе порошкообразиой окисью натрия и нагревают выше температуры плавления на ' рия. Затем загружают металлический натрий в таком количестве. чтобы в сме находилось бы всегда ие более 1отз жидкого металла После этого ретор начинает вращаться и вслед за этим через реторту пропускают сухую смесг кислорода я азота. Концентрация кислорода в этой смеси меньше, чем в а мосферном воздухе. Окисление натрия до окиси протекает сразу же. Это процесс' ведут до тех пор, пока вся масса не превратится в окись.
Во вре этого процесса в пространство между кожухом У и ретортой 1 пропуска достаточное количество холодного воздуха, следя за тем, чтобы температур в реторте была бы не выше з50'. По окончании предварительного окислен окись натрия подвергают дальнейшему окислению до перекиси. Этот процес ведут либо в той же печи, либо в другой, ей аналогичной. Образование пере. киси натрия происходит при 350' при пропускаиии чистого кислорода иля су хого воздуха, обогащенного кислородом.
Способ производства перекиси нат, рия, в котором процесс превращение окиси натрия в перекись осуществляется непрерывно, самый выгодный, так как, благодаря пересыпке материала под-' действием силы тяжести, уменьшается расход энергии и устраняется вредном сопрнкосновение окиси натрия с атмосферой. При переходе от трубчатых печей к вращающимся достигается," очень большая экономия места, энергии и рабочей силы. Если'.
в первом случае используются 72 трубчатые печи, обслуживае ' мые 100 рабочими, то для того же количества продукции во втором случае требуется всего лишь 6 вращающихся печей, обслуживаемых 24 рабочими. Известно еще одно усовер/пенствование этого способа, азы' имеющее целью увеличить производительность каждого отдельного аппарата, По описанному выше способу только 10~за свежего. исходного материала подвергаются окислеяию, тогда как осталь-.
ные 90% являются лишь твердым разбавнтелем. Для увеличения экономичности способа окисление натрия: в перекись производят в месильных аппаратах. В этих аппа-'; ратах на промежуточных стадиях не происходит спекания; и образования комков, чего в технике обычно очень опа-~' саются. Металлический натрий, находящийся в месильпом ба- . рабане, подвергают действию сухого и лишенного углекислоты воздуха.
Через некоторое время металл воспламеняется в нескольких местах и, сгорая, реагирует по всей поверхности. Уча-.; стки поверхности, на которых реакция протекает особенно интен- ' сивно, перемешиванием изолируют от действия кислорода. Таким Образом, процесс протекает спокойно и равномерно по всей массе... Жидкий расплав становится постепенно более вязким, и прн сте-,й пени окисления, отвечающей трем атомам Ха на один атом кислорода, достигается максимум вязкости. При этом не образуется корок, обволакивающих не прореагировавшнй натрий.
Максимум визкости обычно появляется яримерно через 8 часов. Дальнейшеепоглощсние кислорода происходит гладко даже в этом тесто- образном состоянии, благодаря сильному перемешиванию и размиианию смеси, тогда как при других спосббах дальнейшее окисление в таком состоянии происходило бы с трудом. Реакцнонная смесь превращается прн этом сначала в хрупкую, в дальнейшем — почти порошкообразную массу, состоящую в основном из окиси натрия. Эта стадия наступает через 10 часов, Внешний обогрев при этом способе не нужен, — скорее необходимо охлаждение воздуха, находящегося в кругообороте.
В конце процесса окисление протекает с малым выделением тепла, и под самый конец оно поддерживается внешним обогрепом н применением более высокого парциального давления кислорода, а именно того газа, который образуется при электролитическом получении наприя. Полученный таким образом продукт содержит 97 — 98% перекиси натрия. Выход достигает 95 с/з. Перекись натрия представляет собой твердый заменитель концентрированной перекиси водорода. На свойстве его образовывать, щелочь и перекись водорода основано его применение: при отбелке (в белильных и стиральных порошках), как средства для регенерации воздуха, в качестве источника кислорода в дыхательных аппаратах, применяемых пожарными и водолазами, в качестве промежуточного продукта для получения других перекисных соединений, в качестве окислителя при анализах, для получения некоторых сернистых красителей, для окисления кубовых красителей, для получения анилиновой черни, для гидролиза крахмала, с целью получения аппретуры и т.
д. Гидронерекись натрия, 1чаООН вЂ” белый кристаллический порошок, уже при обыкновенной температуре медленно разлагающийся, При повышенной температуре разложение протекает бурно. Гидроперекись растворяется в воде без потери кислорода, с выделением небольшого количества тепла. В метиловом спирте она мало растворима, в этиловом — еще меньше. "' Гидроперекись натрия была получена "' при взаимодействии перекиси натрия с охлаждаемой льдом смесью спирта и концентрированной кислоты — серной, соляной нли азотной. Тафедь назвал этот продукт натрилгндроперекисью, Ллтропов з" — гидроксатом натрия.
Тафсль, а также Вольфепштейн и Пельтнер п1и чполагали, что она является производной трехвалентного пи~рпи, имеющей строение О=НŠ— ОН. Д'Ан н Фридерихза' доказали ошибочность этого предположения, заместив один ~и дородный атом перекиси водорода, растворенной в эфире, металлическим натрием. Таким образом выяснилось, что гидропергкпгь илгрпн является истинной производной перекиси водородн г гтрук~у1июй формулой 1ча — ООН н что натрий в ней одноиилеи и и. 2й1аООН ° НзОз = ХаООН ° О,бйзОх.
По данным /ГЛпл и Фридериха,зэ' гидроперекись натрия весьма ~клпппа г~н/гипнться с перекисью водорода, образуя крнсталлтитергидраты. Так, 293 292 неОРГАнические ПРОИИВОдные НИОЕ ПЕРЕКИСИ КАИИЯ например, при обработке ее эфирным раствором перекиси водорода она присоединяет Н20ь Даже в чистом спиртовом растворе гидроперекись натрия метастабильяа по отношению к соединению 51ИООН ° 0,5НдОИ содержащему кристаллизационную перекись водорода.
Вольфенштейи и Пельтнер, м например, применяя свой метод получения гидроперекиси натрия из перекиси натрия, получили этот кристаллопергидрат при встряхивании реакпионной смеси в абсолютном спирте. Она представляет собой желтоватое вещество, мало стойкое во влажном состоянии, весьма гигроскопичное, поглощающее углекислоту и бурно разлагающееся при 62'. 2ХИООН ° Н,О, 4НкО= МаООН 0,5Н,О, 2Н,О. Это соединение представляет собой кристаллическое вещество, легко растворяющееся в воде. Кристаллы, сначала прозрачные, очень быстро мутнеют. На воздухе оно выветривается, а над серной кислотой теряет всю кристаллизационную воду. По Шене, ми оно образуется при выпаривании раствора, содержащего 1 эквивалент ИаОН и 3,5 — 4 эквивалента Н20ь в темноте, при разрежении. Гидраты перекиси натрия.
С водой перекись натрия образует гидраты определенного состава. Основным является октогидрат Ха,О, ° 8Н,О. Он образуется при выпаривании водного раствора перекиси натрии, полученного без потерь кислорода, или путем поглощения ищяиого пара твердой перекисью натрия. "' В чистом состоянии он кристаллпзугтся в виде прозрачных, похожих на слюду, совершенно белых пластинок, которые способны расщепляться.
В воде ои растворяется с поглощсяием тепла; под действием кислот выделяет перекись водорода и образует соли. Теплота растиореиия 51арО2 ° 8НРО в 4000 г воды, по Форнранду,'"' при 12' — 14848 кол. Кристаллы плавятся при 30 в своей кристаллизационной воде, а при 40' начинается разложение щелочного раствора. Путем частичяого обезвоживания октогидрата или из перекиси натрия и небольшого количества воды или водяного пара при низких температурах получается дигидрат аз,О, ° 2Н,О. "к"А Известен также моногидрат 51Е~ОА ° НАО. "' Гидраты перекиси натрия, ввиду их недостаточной стойкости, имеют столь же малое техническое значение, как и кристаллопергидраты.