<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Elektrolyse von Alkalichloridlösungen
EMI1.1
natürlich auch grössere Konzentrationen ange- wendet werden, beispielsweise 0-01 oder 0-02%.
Grössere Konzentrationen ergeben keinen wesentlichen Vorteil. Der durch die Verwendung dieser
Mittel erzielbare Vorteil ist bei verhältnismässig höheren Temperaturen weniger stark àusgeprägt als bei niedrigeren Temperaturen ; positive Effekte sind aber bei Temperaturen bis zu 500 C ein- deutig erzielbar.
Zu den erfindungsgemäss als wirksam erkannten Materialien gehören die Alkalisalze von ungesättigten Fettsäuren mit langen Ketten, gegebenenfalls auch die freien Säuren, sulfonierte Produkte von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren und deren Alkalisalze, Alkalisalze von sulfonierten aromatischen Kohlenwasserstoffen mit mindestens einer Alkylseitenkette, Kaliharzseifen und sulfonierte Derivate von chloriertem Paraffinwachs.
Beispiele solcher Substanzen sind : Natriumoleat, Natriumpalmitat, Schmierseife, Türkischrotöl, Natriumoleyl-p-anisidinsulfonat und die unter den Namen der eingetragenen Handelsmarken "Nekal","Lissapol C. S.", Whitcol J","Calso- lene Oil H. S."und Aerosol 0. T."erhältlichen Produkte.
Um die Wirkung der verschiedenen, der zu elektrolysierenden Lösung zugesetzten Materialien zu untersuchen, wurde eine schmale Zelle mit ungefähr 7-5 cm Weite verwendet. Die Zelle hatte die wesentlichen Merkmale der in der Industrie üblichen Zellen mit fliessenden Quecksilberkathoden, war aber mit Glaswänden ausgestattet und hatte geeignete Mittel zur Messung der Stromstärke und der Spannung. Die Graphitanode wurde mit ihrer unteren-Fläche l CM über der Oberfläche der fliessenden Quecksilberkathode angeordnet und ein Elektrolyt mit 25% Kochsalzgehalt in dieser Zelle bei einer Stromdichte von 16bis20 Amp.p./2 elektrolysiert. Nun wurde die Zellenspannung gemessen, hierauf zum Elektrolyten Zusätze von 0-01% des ausgewählten Materials hinzugefügt und die Zellenspannung wieder gemessen.
Es wurde gefunden, dass infolge Zugabe der erfindungsgemässen Mittel die Spannung um einen Betrag von 0. 1 bis 0, 3 Volt abnahm und dass bei visueller Beobachtung durch die Glaswände der Zelle eine merkbare Veränderung der Chlorblasen an der Unterseite der Graphitanode festgestellt werden konnte.
<Desc/Clms Page number 2>
So erreichten die Gasblasen, wenn kein Zusatz- mittel zugegeben wurde, an der Unterseite der
Anode eine maximale Grösse von 9-5 MM und es verstrichen 50 Sekunden zwischen der Ablösung zweier grosser Gasblasen von derselben Fläche der
Elektrode. Bei Verwendung der am besten wirksamen Zusatzmittel hingegen wuchs die maximale Grösse der Blasen bloss auf 3-5 mm an und die Blasen lösten sich in Intervallen von 20 Sekunden nacheinander ab.
Bei Zusatz- stoffen, die nur eine kleinere Spannungs- verminderung bewirkten, wurden auch nur zwischen den angegebenen Zahlen liegende Werte für die Blasengrösse und die Geschwindigkeit der Blasenablösung beobachtet. Anderseits ergaben andere Substanzen, wie z. B. ein aus getrockneter Sulfitzelluloseablauge hergestelltes Produkt, von welchem eine wirksame Benetzung erwartet werden konnte, einen sehr beständigen Schaum von kleinen Blasen an der unteren Fläche ; eine Herabsetzung der Spannung trat gleichfalls nicht ein. Daraus ist zu ersehen, dass die erwünschte Herabsetzung der Spannung in Verbindung mit der Abnahme der Blasengrösse und der Abwesenheit von Schaum erfolgt und dass dieses Kriterium dazu verwendet werden kann, zu bestimmen, ob ein gegebener Zusatz zur erfindungsgemässen Anwendung geeignet ist.
Es hat sich bei Durchführung des Verfahrens in industriellem Massstabe bestätigt, dass die Vorteile, die auf Grund der vorstehenden Beobachtungen zu erwarten waren, verwirklicht werden konnten. Dieses bemerkenswerte Ergebnis konnte durch Zusatz einer ausgesprochen geringen Menge des Zusatzmittels erzielt werden. Beispielsweise wurde gefunden, dass durch stetige Zugabe von gewöhnlicher Schmierseife im Verhältnis von 10 Teilen auf 1,000. 000 Teile Elektrolyt eine Spannungsherabsetzung von 0-25 Volt bewirkt wurde. Ähnliche vorteilhafte Ergebnisse wurden auch bei der kontinuierlichen Zugabe von
Türkischrotöl ohne schädliche Wirkung in anderer
Hinsicht beobachtet.
Bei Anwendung des Verfahrens ist es günstig, wässerige Lösungen vorzubereiten, die einen verhältnismässig grossen Anteil, z. B. 5 Gew.-% des Zusatzmittel, enthalten und die Stammlösung durch eine Rinne in stetigem Zulauf dem Elektro- lyten unmittelbar vor dem Eintritt in die Elektro- lysenzelle zuzusetzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Elektrolyse von Alkalichloridlösungen, vorteilhaft von praktisch gesättigten Natriumchloridlösungen, in einer Zelle mit im wesentlichen horizontal gelagerten, in kurzem Abstand über einer fliessenden Quecksilberkathode befindlichen Graphitanoden, dadurch gekennzeichnet, dass demElektrolytenbis zu 0-02 Gew.-% einer Substanz zugesetzt wird, die unter den in der Zelle herrschenden Bedingungen eine benetzende Wirkung ausübt, ohne merkliches Schäumen zu verursachen und die nicht rasch zersetzt wird.