способ получения безводного пероксида кальция

Формула изобретения

1. Способ получения безводного пероксида кальция, включающий взаимодействие раствора хлорида кальция с раствором пероксида водорода в щелочной среде, выделение гидрата пероксида кальция и его термическую дегидратацию, отличающийся тем, что в качестве щелочной среды использую раствор гидроксида натрия и взаимодействие ведут при pH 10 12 полученной реакционной смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют раствор гидроксида натрия, содержащий 6,02 10,0 мас. хлорида натрия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения пероксидов щелочноземельных металлов и может быть использовано в производстве пероксида кальция в качестве отбеливающего, дезинфицирующего средства, для нужд бытовой химии.

Известны способы получения пероксида кальция, основанные на прямом взаимодействии пероксида водорода с гидроксидом кальция [1] и на взаимодействии гидроксида кальция с пероксидом водорода, с содержанием кислород-органических соединений [2]

Недостатками этих способов является получение пероксида кальция в несколько стадий, что ведет к снижению содержания пероксида водорода, получение трудно фильтрующегося продукта, усложнение техники проведения синтеза, использование органических растворителей, что ведет к повышению пожароопасности.

Наиболее близким к изобретению является способ получения безводного пероксида кальция [3]

Недостатком данного способа является низкий выход пероксида кальция по пероксиду водорода (около 23%) и использование больших объемов реагирующих компонентов, что приводит к соотношению твердой и жидкой фаз как 1:20 1:60.

Изобретение решает задачу повышения выхода пероксида кальция в расчете на пероксид водорода, расширения выбора исходных реагентов, интенсификации процесса, уменьшения объемов реагирующих веществ.

Это достигается тем, что в способе получения безводного пероксида кальция, включающем взаимодействие раствора хлорида кальция с раствором пероксида водорода в щелочной среде, выделение гидрата пероксида кальция и его термическую дегидратацию, согласно изобретению, в качестве щелочной среды используют раствор гидроксида натрия, который может содержать 6,02-10 мас. хлорида натрия, а взаимодействие ведут при рН реакционной смеси в интервале 10-12.

Сущность изобретения и его отличительные особенности состоят в уменьшении соотношения твердой и жидкой фаз до 1:15, сокращении объемов реагирующих компонентов, использовании сильнощелочных растворов.

Положительным является то, что для получения пероксида кальция с содержанием 85-88% можно использовать растворы пероксида водорода 5-30% концентрации при молярном соотношении CaCl₂H₂O₂ 1:1. Увеличение молярного соотношения CaCl₂H₂O₂ до 1:4 не приводит к существенному повышению выхода пероксида кальция в пересчете на пероксид водорода, а ведет лишь к незначительному повышению содержания CaO₂ в продукте (всего на 2%), что указывает на нецелесообразность использования в синтезе большого избытка пероксида водорода.

Следует отметить, что присутствие хлорида натрия не оказывает сильного влияния на выход продукта и содержание в нем пероксида кальция в том случае, если его общее содержание в реакционной массе составляет 6,02-10 мас. Однако при повышении содержания хлорида натрия в растворе время фильтрации повышается. Запредельные значения указанных величин изменяют физические качества продукта, снижают содержание и выход пероксида кальция, способствуют разложению избыточного количества пероксида водорода.

Пример 1.

К 23 мл 20% раствора хлорида кальция при 55^oC равномерно за 30 мин приливают 35 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и 5 мл 30%-ного раствора пероксида водорода (молярное соотношение CaCl₂ H₂O₂ 1:1), так чтобы рН раствора поддерживалось равным 10. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают 50 мл воды с t 5-8^oC. Полученный продукт распределяют на противне слоем 5 мм и высушивают в сушильном шкафу за 1 ч при t 125^oC. Получают 2,94 г пероксида кальция с содержанием CaO₂ 84,85% Анализ: найдено активного кислорода 18,83%

В табл. 1 представлены примеры осуществления способа по изобретению. В табл.2 представлены обобщенные параметры способа по изобретению и результаты сравнительных примеров.

Из представленных в табл.1 и 2 данных следует, что изобретение позволяет повысить выход пероксида кальция по пероксиду водорода до 76-90 мас. при этом содержание CaO₂ в пероксиде кальция составляет 81-87,8 мас. уменьшить объемы используемых растворов до 63-88 мл, что уменьшает вредные выбросы в окружающую среду, сократить длительность технологического процесса до 63-121 мин. К преимуществам изобретения относится также возможность использования электролизных растворов щелочи, содержащих до 10 мас. хлорида натрия, а также сбросных растворов хлорида кальция для получения пероксида кальция. Способ по изобретению практически не дает загрязняющих окружающую среду отходов и является экологически безопасным.