-
Verfahren zur Herstellung von Chlorat enthaltenden Unkrautvertilgungsmitteln
mit verringerter Feuergefährlichkeit Die Erfindung betrifft die Herstellung von
amorphen, Chlorat enthaltenden Unkrautvertilgungsmitteln.
-
Es ist bekannt, Mischungen eines Alkali- oder Erdalkalichlorates mit
einem anderen wasserlöslichen Salz, z. B. einem Borat, welches dazu dient, die Feuersgefahr
zu verringern, welche immer mit der Verwendung von Chlorat allein verbunden ist,
zur Unkrautvertilgung auf Eisenbahndämmen, Straßen, Gartenwegen u. dgl. zu verwenden.
-
Um die Feuersgefahr auf ein Minimum zu verringern, ist es erforderlich,
sicherzustellen, daß jedes Chloratteilchen in der trockenen Mischung mit einer ausreichenden
Menge eines verdünnten Salzes zusammen vorliegt und daß keine Abscheidung von Chloratteilchen
stattfindet. Darüber hinaus ist es, weil die Mischung üblicherweise in wäßriger
Lösung angewendet wird, wünschenswert, daß die Bestandteile in einer Form vorliegen,
die in Wasser schnell löslich ist und wobei die Auflösung eher exotherm als endotherm
verläuft. Das auf den Feldern verwendete Wasser ist üblicherweise kalt, und daher
ist eine weitere Kühlung auf Grund endothermer Auflösung ungeeignet, weil die Geschwindigkeit
der Auflösung verlangsamt und die Konzentration der Lösung verringert wird.
-
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß feste Chlorat-Natriumborat-Gemische
in einer solchen Form hergestellt werden können, daß sie sich in Wasser
schnell
lösen und konzentriertere Lösungen ergeben als die bisher verfügbaren Materialien.
Die neuen Mittel entwickeln bei der Auflösung in Wasser Wärme. Des weiteren sind
nicht nur die Bestandteile gleichmäßig durch das ganze Material verteilt, sondern
sogar innerhalb eines jeden Teilchens ist dies der Fall, so daß keine Abscheidung
stattfinden kann.
-
In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet »Chlorat« (außer wenn
Natriumchlorat besonders erwähnt wird) ein Chlorat eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls.
-
»Natriumborat« bedeutet irgendeines der bekannten Natriumborate, beispielsweise
Borax, Natriummetaborat, Natriumpentaborat und jede Zusammensetzung oder Mischung
dieser Substanzen mit Borsäure.
-
Gemäß der Erfindung wird eine wäßrige Lösung eines Chlorates und eines
Natriumborates in den gewünschten Anteilen bei einer mäßig erhöhten Temperatur in
einen Strom heißer, relativ trockener Luft gesprüht. Die Sprühtröpfchen verlieren
ihr Wasser durch Verdunstung, Erstarrung, und bei der bevorzugten Form der Erfindung
werden sie nahezu auf Zimmertemperatur gekühlt, während sie noch von einem Luftstrom
getragen werden und ehe sie auf die Wandungen des Behälters aufprallen. Jeder Tropfen
bildet auf diese Weise ein im allgemeinen kugelförmiges Teilchen, welches jeden
Bestandteil in dem Anteil enthält, wie er in der. Lösung vorhanden war.
-
Eine gleichmäßige amorphe Mischung aus Chlorat und Natriumborat in
beliebigen Verhältnissen kann auf diese Weise hergestellt werden. Die bevorzugten
Verhältnisse sind i Gewichtsteil Chlorat auf 1,5 bis 3 Gewichtsteile Natriumborat.
-
Es ist bereits bekannt, feste Stoffe aus Lösungen durch Versprühen
derselben in einen Heißluftstrom herzustellen. Die Anwendung dieses bekannten Verfahrens
der Zerstäubungstrocknung. auf Lösungen, die gleichzeitig Chlorat und Natriumborat
enthalten, im Sinne der Erfindung, wurde jedoch noch nicht vorgeschlagen. Dampft
man nach dem Stande der Technik ein Gemisch von Chlorat und Borat zur Kristallisation
ein, so erhält man ein verhältnismäßig grobes Kristallgemisch. Die Anwendung der
Zerstäubungstrocknung auf derartige Lösungen führt jedoch zu einem amorphen, völlig
gleichmäßigen Produkt, bei welchem jedes kleinste Chloratteüchen mit einer der Zusammensetzung
der Lösung entsprechenden Menge von Borat vereinigt bzw. von diesem umhüllt ist,
so daß jede Feuers- oder Explosionsgefahr mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
-
Bei einem bevorzugten Arbeitsverfahren wird eine konzentrierte wäßrige
Lösung aus Natriumchlorat und Natriumborat durch die Schwerkraft von einem auf eine
Temperatur von etwa 9o° erwärmten Zufuhrbehälter zu einer Sprühdüse, vorzugsweise
einer Zentrifugaldüse zugeführt, von der aus sie in Form eines feinen Nebels in
eine Sprühkammer gelangt. In diese Kammer wird Luft, die eine Erwärmungsvorrichtung
durchlaufen hat, eingeführt. Die Luft, die geeigneterweise eine Temperatur von 5oo
bis 550° aufweisen kann, trägt die festen Teilchen, die durch Verdampfung .des Nebels
gebildet werden, in eine Abscheidevorrichtung, aus der die ausgefällten Teilchen
durch einen Strom kalter Luft in eine zweite Abscheidevorrichtung. getragen werden
können, in der das Produkt gesammelt wird.
-
Die folgende Tabelle führt besondere Ausgangsmaterialien an und Produkte,
die daraus durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhalten werden:
| Tabelle |
| I @ II Beispiel |
| @ In @ IV |
| Heiße Lösung, |
| hergestellt aus: |
| NaC103 ........... 21,5 °/o 16,2 % 14,2% I?.o'@/o- |
| Na2B407, r OHIO . . 36,8 28,6 - - |
| Na2B407, 3 - 7, H20. ' _ - 8,o 7,6 |
| Na2B508, 5 r320 ... - - 44,5 42,1 |
| H3B03..'.......... 25,6 27,9 - - |
| 1110 .............. 15,7 27,3 33,3 33,3 |
| Zusammensetzung |
| des Produktes |
| NaC103 ........... 34,93% 28,2% 25,204 3490/0 |
| Na20 ............. 10,45 9,9 11,8 10,2 |
| B203.............. 46,97 53,3 53,0 46,2 |
| H20 (errechnet) .... 7,65 8,6 10,0 8,7 |
| Molverhältnis |
| Na20 : B203 ....... 0,25 0,21 0,25
0,25 |
| Offenbare Dichte :.. 0,52 c,63 - - |
Die Produkte der Beispiele i und 2 wurden durch Röntgenanalyse auf ihre Kristallstruktur
hin untersucht. Beispiel l enthielt keine Kristalle, Beispiel 1I wies eine schwache
Spur kristallines Natriumchlorat
und kein kristallines Borat auf.
Es wird angenommen, daß die gemäß der Erfindung hergestellten Produkte feste Lösungen
sind.
-
Der nichtkristalline Charakter der aufgeführten typischen Materialien
wird weiter offenbar durch ihre Neigung, bei erhöhten Temperaturen plastisch zu
werden. Bei Zimmertemperaturen und wenn sie vor Feuchtigkeit geschützt werden, backen
die beschriebenen Materialien nicht zusammen und sind auch sonst physikalisch und
chemisch stabil. Sie neigen jedoch dazu, Wasser zu absorbieren, wenn sie der Atmosphäre
ausgesetzt werden, und lösen sich sehr leicht sogar in einer verhältnismäßig geringen
Wassermenge. So kann beispielsweise ein Produkt der im Beispiel III dargestellten
Art schnell bei i5° unter Bewegung in Anteilen gelöst werden, die etwa o,i kg auf
o,5 1 Wasser entsprechen, wobei eine übersättigte Lösung gebildet wird, die etwa
2 Tage lang klar verbleibt. Die Konzentration, die der üblichen Gleichgewichts-Sättigung
entspricht, beträgt nur etwa o,oi kg auf o,5 1. Sogar bei sehr viel höheren Konzentrationen,
wie etwa o,2 kg auf o,51, kann eine klare Lösung gebildet werden, wodurch angezeigt
wird, daß eine stark übersättigte Lösung durch direkte Lösung der Bestandteile gebildet
worden ist. Bei solchen Konzentrationen ist jedoch die Lösung nicht stabil wie sonst,
und es bilden sich allmählich Boratkristalle. Trotz der begrenzten Stabilität derartig
stark übersättigter Lösungen ist es jedoch von Zeit zu Zeit nützlich, daß man in
der Lage ist, die in Frage stehenden Materialien in solchen hohen Konzentrationen
direkt zu lösen, und die Möglichkeit einer solchen Lösung erleichtert die schnelle
und günstige Herstellung weniger konzentrierter Lösungen.
-
Wenn ein Gemisch der im Beispiel IV der Tabelle dargestellten Art
in Wasser bei Zimmertemperatur in einer Konzentration von o,i kg auf 0,5
1 Wasser gelöst wird, wird ein Temperaturanstieg von etwa i° beobachtet. Andererseits
erniedrigt die Lösung einer entsprechenden Mischung der ursprünglichen festen kristallinen
Bestandteile, aus denen das Produkt hergestellt wurde und welche beispielsweise
aus Natriumchlorat, calciniertem Borat und Natriumpentaborat in den in der Tabelle
angeführten Anteilen bestehen kann, die Wassertemperatur um etwa 5°. Der Temperaturanstieg
auf Grund der Lösung des neuen amorphen Produktes fördert in großem Ausmaß das Lösungsverfahren,
im scharfen Gegensatz zu der störenden Temperaturverringerung, die durch Lösung
der entsprechenden kristallinen Gemische verursacht wurde, welche bisher verfügbar
waren. Es wird angenommen, daß die Fähigkeit der beschriebenen Produkte, in einer
bemerkenswert hohen Konzentration und ohne bemerkbare Verringerung der Lösungstemperatur
schnell in Lösung zu gehen, auf dem amorphen Zustand des Gemisches beruht, im Gegensatz
zu den vorher verfügbaren kristallinen Materialien. Die größere Löslichkeit besitzt
große praktische Bedeutung, wenn große Mengen konzentrierter Lösungen auf dem Felde
herzustellen sind, wie es zur Unkrautvertilgung und Entlaubung von Pflanzen erforderlich
ist.
-
Das Verfahren der Erfindung ergibt gute Ergebnisse mit Alkali- und
Erdalkalimetallchloraten und mit jedem Natriumborat. Das Natriumborat kann als solches
gelöst sein oder kann in der Ausgangslösung hergestellt werden, beispielsweise aus
Borsäure und Natriumhydroxyd oder einem anderen Natriumborat.
-
Gewünschtenfalls können andere wasserlösliche feste Bestandteile in
der Ausgangslösung vorliegen, beispielsweise andere verdünnende feste Substanzen
oder Unkrautvertilgungsmittel, vorausgesetzt, daß diese sich mit dem vorliegenden
Chlorat und Borat vertragen.