Natriumpercarbonat

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Strukturformel
Strukturformel von Natriumpercarbonat
Allgemeines
Name Natriumpercarbonat
Andere Namen

Natriumcarbonatperoxohydrat

Summenformel 2 Na2CO3 · 3 H2O2
CAS-Nummer 15630-89-4
Kurzbeschreibung

farb- und geruchloses, brandfördendes Pulver[1]

Eigenschaften
Molare Masse 314,02 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,14 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

Zersetzung bei ca. 60 °C[3]

Löslichkeit

leicht löslich in Wasser (150 g·l−1 bei 20 °C)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
03 – Brandfördernd 05 – Ätzend 07 – Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 272​‐​302​‐​318
P: 220​‐​280​‐​305+351+338 [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][1]
Brandfördernd Gesundheitsschädlich
Brand-
fördernd
Gesundheits-
schädlich
(O) (Xn)
R- und S-Sätze R: 8​‐​22​‐​41
S: 3​‐​8​‐​17​‐​26
Toxikologische Daten

1034 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Natriumpercarbonat (2 Na2CO3 · 3 H2O2) ist eine Anlagerungsverbindung (Addukt) von Wasserstoffperoxid H2O2 an Natriumcarbonat (Soda, Na2CO3).

Geschichte[Bearbeiten]

Natriumpercarbonat (PCS) ist seit 1899 bekannt. Es konnte sich als Bleichmittel in Waschpulvern gegen das chemisch beständigere Natriumperborat nicht durchsetzen. Nur während des Ersten und Zweiten Weltkriegs, als Bormineralien knapp waren, erfolgte in Deutschland eine nennenswerte Produktion. Nach dem Zweiten Weltkrieg blieb PCS ein Nischenprodukt für Gebissreiniger und Fleckenwasser. Erst Anfang der 1990er wurde durch neue Coating-Verfahren (Beschichtung der PCS-Kristalle) die Lagerfähigkeit erhöht und Natriumpercarbonat ein marktfähiges Bleichmittel. 2004 betrug die Produktionskapazität in den EU-25-Staaten fast 500.000 Tonnen.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Die Herstellung von Natriumpercarbonat erfolgt industriell nach einem trockenen Spray-Granulationsverfahren oder einem nassen Kristallisations-Verfahren. Beide Verfahren bauen auf einer Anlagerung von Wasserstoffperoxid an Natriumcarbonat auf:

\mathrm{2 \ Na_2CO_3 + 3 \ H_2O_2 \rightarrow 2 \ Na_2CO_3 \cdot 3 \ H_2O_2}

Beim klassischen Nassverfahren wird eine Natriumcarbonatlösung mit Wasserstoffperoxid versetzt und durch Kühlung auskristallisiertes Natriumpercarbonat abzentrifugiert. Anschließend wird in einem Wirbelbetttrockner auf die gewünschte Restfeuchte getrocknet.

Beim trockenen Spray-Granulationsverfahren werden eine Natriumcarbonat- und eine Wasserstoffperoxid-Lösung gemeinsam auf ein von Warmluft durchströmtes Wirbelbett aus kleinen Natriumpercarbonat-Impfkristallen gesprüht und zum Auskristallisieren gebracht. Entstehende Feuchtigkeit wird mit der Luft ausgetragen.

Beide Verfahren können kontinuierlich betrieben werden. Nicht umgesetzte Rohstoffe werden in den Reaktionsraum zurückgeführt. Im Vergleich zum Spray-Granulationsverfahren ist der Energiebedarf beim Nassverfahren, durch die Vorabscheidung des Lösewassers (Mutterlauge) vor der Trocknung, prozeßbedingt geringer. Die etwas stärker strukturierte Oberfläche der im Nassverfahren hergestellten Kristalle wirkt sich positiv bei der Herstellung von Spülmaschinen- bzw. Waschmitteltabs aus. Typische Verunreinigungen von technischem Natriumpercarbonat sind Natriumcarbonat (< 15 %), Natriumsulfat (< 10 %) und Natriumchlorid (< 5 %).[2]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Natriumpercarbonat bildet farblose Kristalle, die sich gut in Wasser lösen, die Lösung reagiert stark alkalisch. Der Feststoff ist reizend und ätzend. Unter Wärmeeinwirkung wird ab 50 °C das Wasserstoffperoxid wieder abgespalten, das weiter zu Wasser und aktivem Sauerstoff zerfällt. Mit zunehmender Temperatur steigert sich die Reaktionsgeschwindigkeit.

Verwendung[Bearbeiten]

Natriumpercarbonat als Bleichmittel und Oxidationsmittel ist ökologisch unbedenklicher als das früher vielfach verwendete Natriumperborat, da es kein Bor enthält. Im Gegensatz zu Natriumperborat ist Natriumpercarbonat für Pflanzen ungiftig. Natriumpercarbonat ist Bestandteil vieler Wasch- und Maschinengeschirrspülmittel. Es setzt beim Reinigungsvorgang über 60 °C Sauerstoff frei, der bleichbare Flecken (unter anderem von Tee, Rotwein, Gras oder Obst) beseitigt. Die Farbstoffe werden oxidiert und dadurch farblos, teilweise werden fleckenbildende Substanzen sogar in wasserlösliche überführt und mit der Waschlauge entfernt.

Natriumpercarbonat ist neben verschiedenen Tensiden und Enzymen der Hauptwirkstoff vieler Haushaltswaschmittel mit Bleichwirkung, die mit Begriffen wie „Aktiv-Sauerstoff“ oder der vorangestellten Bezeichnung „Oxi-“ beworben werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Eintrag zu Dinatriumcarbonat, Verbindung mit Hydrogenperoxid (2:3) in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 12. Februar 2008 (JavaScript erforderlich)
  2. a b Inchem: SIDS Initial Assessment Report (PDF; 520 kB)
  3. a b Hansagroup: Sicherheitsdatenblatt
  4. a b Datenblatt Sodium percarbonate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 14. April 2011 (PDF).
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.