Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 15. 15 april 1950 - Framställning av vätesuperoxid, av Gösta Wranglén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i 5 april 1950
331
(V 14 A). Lösningen i retorten håller 75 % H202
och avger en ånga hållande 30 % H>02. Trycket
i retorten hålles vid 50—60 torr och
temperaturen vid 60° C. Ångan från retorten fraktioneras
i en fyllkropparskolonn av stengods till 70 %
styrka. Den avrinnande lösningen från denna
första kolonn går vid processens början tillbaka
till retorten, tills halten där nått erforderliga
75 % men går sedan till en andra liknande
retort och kolonn, där den uppkoncentreras till
80—85 %, som är den avgående slutprodukten.
Efter en vecka har dock halten föroreningar i
den första retorten blivit så stor, att det är
farligt att fortsätta processen, varför den avbrytes,
och retorten tömmes och rengöres.
Stabilisatorer, bestående av natriumpyrofosfat och
8-hydrox-ykinolin tillsättes både den ingående 30
procen-tiga och den avgående 85 procentiga lösningen.
Det är känt att man efter kriget i USA lyckats
framställa en 90 procentig vätesuperoxid av
ännu större renhet och stabilitet än den tyska
krigsvaran. Man väntar, att den förutom för
raketmotorer skall finna användning soin
oxidationsmedel i den kemiska industrin.
A7ätesuperoxidens stabilitet
Vätesuperoxiden är, termodynamiskt sett, en
mycket instabil förening
H202 = H20 -f I 02; A G = — 30 kcal
I överensstämmelse härmed frigöres också stora
energimängder vid dess sönderfall enligt den
uppskrivna reaktionsformeln (zJH=—23 kcal).
Är lösningen alldeles ren, går dock sönderfallet
mycket långsamt, endast med ca 1 % per år vid
vanlig temperatur. I svagt sur lösning går
sönderfallet ännu långsammare (minimum vid pH
3—4), men i alkalisk lösning ökas det snabbt och
blir ca 1 % per dygn i starkt alkali. Man tolkar
detta så, att det är jonen H02- av den svaga
syran H202, som deltar i sönderfallsreaktionen.
Koncentrationen av denna jon är ju större i
alkaliska lösningar. Syror skulle alltså öka
väte-superoxidens egen kemiska stabilitet genom att
minska dess sönderfallshastighet.
Emellertid finns ett stort antal andra ämnen,
som har praktisk användning som stabilisatorer.
Dessa anses ej påverka vätesuperoxiden som
sådan utan i stället bortskaffa ämnen som
katalyserar dess sönderfall. Sådana katalysatorer är
framför allt vissa tunga metallers joner. Särskilt
verksamma är krom, koppar och järn, av vilka
redan 0,1 mg/1 ökar sönderfallshastigheten 100
gånger. Overksamma är däremot t.ex. Sn och Al.
Stabilisatorerna kan nu indelas i åtminstone två
grupper, beroende på, hur de oskadliggör de
aktiva metalljonerna. Detta kan ske genom
komplexbildning eller genom adsorption. Till den
förra gruppen hör pyrofosfater, fluorider och
cyanider samt flera organiska ämnen, varav sär-
skilt 8-hydroxykinolin (känt som
fällningsreagens i den kemiska analysen) kommit till
praktisk användning. Till den senare gruppen hör
t.ex. natriumstannat. Detta bildar en negativt
laddad kolloid av tennsyra, som adsorberar de
positiva, högvalenta metall jonerna eller av dem
bildade positiva kolloider.
Vätesuperoxidens stabilitet är av betydelse inte
bara vid dess framställning utan framför allt vid
dess lagring och användning.
Konstruktionsmaterial för vätesuperoxid får bedömas utifrån
dessa synpunkter.
Framställningskostnader
På grundval av tyska uppgifter om
energiförbrukning, materialåtgång, arbetskraftsbehov
m.m. har följande ungefärliga
tillverkningskostnader beräknats per 100 kg 100-procentig H202,
framställd enligt kaliumpersulfatmetoden och
föreliggande som 30-procentig resp. 85-procentig
vara:
Framställning av 30-procentig H202 enligt K2S208-metoden
Kostnad
kr. %
Elenergi,
för elektrolys (1 500 kWh à 3 öre) ________45 9,5)
övrig (300 kWh à 4 öre) ..........................12 2,5/
Ånga (3 t à 10 kr.) ......................................30 6
Vatten (300 m3 à 3 öre) ..............................9 2
Kemikalier ....................................15 3
Arbetslöner (30 h à 3,50) ............................105 22
Underhåll, reparationer ..............................40 8
Allmänna omkostnader (administration,
försäkringar etc.) ......................................30 6
Avskrivning, 20 % på apparatur..............120 25 ^
Avskrivning, 7 % på byggnader................28 6 i 41
Ränta, 5 % på anläggningskapital ..........50 10 )
484 100
Per 100 kg H202 som 30-procentig vara 484 kr.
Högkoncentrering
Ånga (0,6 t à 10 kr.) ................. 6
Vatten (40 m3 à 3 öre) ................ 1
Arbetslöner (1 h à 3,50) .............. 3,50
Avskrivningar, räntor etc............................15
Materialförlust (5 %) ................................25,50
51,00
Per 100 kg H202 som 85-procentig vara 535 kr.
Anläggningskostnaderna är höga. De torde
uppgå till ca 10 000 kr/t årskapacitet vid en
medelstor anläggning (1 000 t/år H202). De utgör den
största posten i omkostnaderna. Den näst största
är arbetslöner. Förbrukningen av elenergi är av
mindre betydelse. Kemikalieförbrukningen är
naturligt nog låg. Det framgår vidare att
upp-koncentrering från 30 % till 85 % medför en
kostnadsökning av ca 10 % per enhet H202.
Hälften härav utgöres av förluster vid
destillationen.
Litteratur
Persulfatelektrolysens teori
1. Bancroft, W D: Anode reactions. Träns, electrochem. Soc. 71
(1937) s. 195.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
