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Verfahren zur Herstellung von leichtentzündlichen Metallen.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden Verfahren zur Herstellung von Metallen in einer Form, welche leichtentzündlich ist und daher als semipyrophor"angesprochen werden kann.
Diese Verfahren bestehen in der Reduktion von Metallverbindungen unter derart modifizierten Be- dingungen, dass weder die pyrophore, noch die normale Form erhalten wird, oder in derartiger Behand- lung pyrophorer Metalle, dass deren Entzündbarkeit unter Erhaltung der Leichtentzündlichkeit erschwert wird. Die Reduktion der Metallverbindungen kann vollzogen werden durch thermische Zersetzung in inerten Gasen oder durch chemische Reduktion, z. B. mit Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen.
Temperatur und Reaktionsdauer müssen dabei in einem Gebiet gehalten werden, das zwischen den Grenzen liegt, jenseits derer mittels der gleichen Massnahmen pyrophore oder schwer entzündliche
Metalle entstehen. Als Ausgangsprodukte kommen sowohl die anorganischen wie organischen Ver- bindungen der Metalle in Betracht, es seien hier Oxyde, Nitrate, Karbonate, Sulfate, Oxalate, Tartrate usw. genannt.
Pyrophore Metalle werden in semipyrophore umgewandelt durch kürzere oder längere Behandlung in inerten Gasen bei erhöhter Temperatur. z. B. Stickstoff, Wasserstoff usw. oder durch Mischung respektive Legierung oder Überziehen mit an der Luft nicht selbstentzündlichen Substanzen, wie z. B. Oxyden.
Da bei diesen Darstellungsweisen die Reaktionsdauer in gewissen Grenzen eine Funktion der Temperatur ist, bei der die Reaktion vonstatten geht, und da ausserdem Temperatur und Reaktionsdauer für die verschiedenen Metalle und für verschiedene Gase und Drucke wiederum stark voneinander abweichen, so ist es nicht möglich, allgemein gültige Daten für die Reaktionsbedingungen anzuführen, sondern das folgende Ausführungsbeispiel kann lediglich eine von den zahlreichen Möglichkeiten der experimentellen Arbeitsweise beschreiben und illustrieren :
Semipyrophores Eisen kann nach folgender Vorschrift hergestellt werden : Man erhitzt 10 g Eisenoxydul-Oxalat auf zirka 400 C im Wasserstoffstrom. Der Wasserstoff wird eingangs durch konzentrierte Schwefelsäure getrocknet und strömt mit einer mässigen Geschwindigkeit durch den Reaktionsraum.
Nach Beendigung der Reaktion kann das so erhaltene schwarze Pulver der Luft ausgesetzt werden, ohne abzubrennen, besitzt aber dennoch eine ausserordentlich leichte Entzündbarkeit (Entzündungstemperatur zirka 180 C).
Die nach der Erfindung in leichtentzündlicher (semipyrophorer) Form erhaltenen Metalle sind für die verschiedensten Zwecke verwendbar.
Insbesondere eignen sich diese Metalle als Initialzünder für Sieherheitszündmassen, welche an den üblichen besonders präparierten Reibflächen entzündet werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von leichtentzündlichen Metallen, dadurch gekennzeichnet, dass anorganische oder organische Metallverbindungen wie Oxyde, Nitrate, Oxalate u. dgl. unter solchen Bedingungen (Temperatur und Zeit) reduziert werden, z. B. mit Wasserstoff oder in Stickstoff unter Erhitzung, dass die Entstehung des pyrophoren Zustandes vermieden, die Entzündlichkeit jedoch wesentlich gesteigert wird.
2. Verfahren zur Herstellung leicht entzündlicher Metalle, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsbedingungen für die Behandlung pyrophorer Metalle behufs Heraufsetzung der Entzündungstemperatur in inerten Gasen derart eingehalten werden, dass die pyrophoren Eigenschaften verschwinden, der Normalzustand aber noch nicht entsteht.
3. Verfahren zur Herstellung leicht entzündlicher Metalle, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrophoren Metalle mit nicht selbst entzündlichen Substanzen, z. B. Oxyden, kombiniert werden.
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Process for the production of highly flammable metals.
The subject of the present invention is a process for the production of metals in a form which is highly flammable and can therefore be referred to as "semi-pyrophoric".
These methods consist in the reduction of metal compounds under conditions modified in such a way that neither the pyrophoric nor the normal form is obtained, or in such a treatment that pyrophoric metals are made more difficult to ignite while maintaining their high inflammability. The reduction of the metal compounds can be accomplished by thermal decomposition in inert gases or by chemical reduction, e.g. B. with hydrogen at elevated temperatures.
The temperature and reaction time must be kept in an area that lies between the limits, beyond those which are pyrophoric or difficult to ignite by means of the same measures
Metals are created. Both inorganic and organic compounds of the metals come into consideration as starting products; oxides, nitrates, carbonates, sulfates, oxalates, tartrates, etc. may be mentioned here.
Pyrophoric metals are converted into semi-pyrophoric by shorter or longer treatment in inert gases at elevated temperatures. z. B. nitrogen, hydrogen, etc. or by mixing or alloying or coating with substances which do not spontaneously ignite in the air, such as. B. Oxides.
Since the reaction time is within certain limits a function of the temperature at which the reaction takes place, and since the temperature and reaction time for the various metals and for different gases and pressures again differ greatly from one another, it is not possible in general cite valid data for the reaction conditions, but the following exemplary embodiment can only describe and illustrate one of the numerous possibilities of the experimental procedure:
Semi-pyrophoric iron can be produced according to the following procedure: 10 g of iron oxide / oxalate are heated to about 400 ° C. in a stream of hydrogen. The hydrogen is initially dried using concentrated sulfuric acid and flows through the reaction chamber at a moderate speed.
After the end of the reaction, the black powder obtained in this way can be exposed to the air without burning off, but is still extremely easy to ignite (ignition temperature approx. 180 C).
The metals obtained according to the invention in a highly flammable (semipyrophoric) form can be used for the most varied of purposes.
In particular, these metals are suitable as initiators for security primers, which can be ignited on the customary specially prepared friction surfaces.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the production of highly flammable metals, characterized in that inorganic or organic metal compounds such as oxides, nitrates, oxalates and. Like. Are reduced under such conditions (temperature and time), z. B. with hydrogen or in nitrogen with heating that the development of the pyrophoric state is avoided, but the inflammability is significantly increased.
2. A process for the production of highly flammable metals, characterized in that the reaction conditions for the treatment of pyrophoric metals for the purpose of increasing the ignition temperature in inert gases are maintained in such a way that the pyrophoric properties disappear, but the normal state does not yet arise.
3. A method for producing highly flammable metals, characterized in that the pyrophoric metals with non-self-igniting substances, such. B. oxides, are combined.
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