Herstellung Wasserstoffperoxid
Obwohl Wasserstoffperoxid auch in der Natur vorkommt wird sämtliches Wasserstoffperoxid synthetisch hergestellt.
Für die Produktion großer Mengen gibt es 2 Hauptwege.
1. Elektrolyse von Schwefelsäure
Dieses Verfahren beruht auf 2 Schritten: Im ersten Schritt wird eine 50% Schwefelsäurelösung bei hoher Stromdichte zu Peroxodischwefelsäure umgewandelt. Sie ist auch als Marschall’sche Säure bekannt und bildet weiße, wasserlösliche Kristalle.
Zur Gewinnung von Wasserstoffperoxid wird diese Peroxodischwefelsäure hydrolisiert, wodurch wieder der Ausgangsstoff Schwefelsäure entsteht.
Die Reaktionsgleichungen lauten:
2. Anthrachinon Verfahren
Das Anthrachinon Verfahren wurde erstmals von der I. G. Farben zur Herstellung von Wasserstoffperoxid entwickelt.
Anthrachinon selbst kommt in der Natur hauptsächlich als das seltene Mineral Hoelit vor. Seine Derivate sind bekannt als Wirkstoffe pflanzlicher Mittel wie Rhabarberwurzel.
Stark vereinfacht gesehen wird ähnlich zur direkten Synthese aus Wasserstoff und Sauerstoff ebenfalls der Sauerstoff von -I auf -II reduziert.
Jedoch wird statt dem Wasserstoff direkt ein 2-Alkyl-Anthrahydrochinon verwendet. Dieses wir aus einer katalytischen Hydrierung mit Palladium des entsprechenden 2-Alkyl-Anthrachinon hergestellt.
Es reagiert mit Sauerstoff in der organischen Phase unter Rückbildung des Anthrachinons zu Wasserstoffperoxid. Im letzten Schritt wird mittels Destilliertem Wasser das Wasserstoffperoxid extrahiert und anschließend destilliert. Das Wasserstoffperoxid reichert sich im Destillations Rückstand an und wird üblicherweise auf eine Konzentration von 50% erhöht.
Da sich im letzten Schritt der Reaktion das Anthrachinon erneut bildet und nicht verbraucht wird handelt es sich auch hierbei um eine rein katalytische Reaktion.
Die Reaktionsgleichung lautet:
