AT19465B - Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Alkalimetallen durch feuerflüssige Elektrolyse. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Alkalimetallen durch feuerflüssige
Elektrolyse. 
 EMI1.1 
 in eint ! zweite Zelle, in der das Natriumamalgam als Anode in Gegenwart eines wasserhältigen Elektrolyten wirkt, zu erzeugen. Es war auch bekannt, an Stelle von Quecksilber geschmolzenes Blei, welches entsprechend bewegt wird. bei   Benitzung von Salz in   geschmolzenem Zustande zu verwenden, doch konnte Natrium nach diesem Verfahren nicht gewonnen werden ; es musste noch ein besonderes Vorfahren in Anwendung treten, am 
 EMI1.2 
 Zoll getangt und in dieser die   Anode bildet. ! n   diesem Gefässe wird dann das Natrium an der Kathode frei, wobei,   fa) is nasses Ätznatron vorhanden   ist, auch etwas Wasserstoff erzeugt wird, welcher entweicht.

   Weder Sauerstoff noch andere Ionen entweichen an der Anode, wobei kein Aufbrauch des Elektrolyten in der Sekundärzelle wahrnehmbar ist, so dass   die Hodingungen   zur Ausführung dieses Verfahrens sehr günstige sind. Die Prima- 
 EMI1.3 
   Menge kontrnuierlich   zu ersetzen. 



   In den beiliegenden Zeichnungen   sind Ausführungsformen   der Vorrichtung für dieses Verfahren dargestellt. Fig. 1 ist ein Schnitt durch die erste bezw.   Primarzelle   für die elektrolytische Zersetzung von Natriumchlorid. Fig. 2 ist ein   Schnitt   durch die Sekundärzelle für die elektrolytische Ausscheidung des metallischen Produktes. Fig. 3 ist eine Ausführungsform der   Vorrichtung,   bei welcher beide Zellen zu einer einzigen vereinigt sind. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 gestatteten Kohlenstücken, welche in dieser Form das Entweichen der Gase erleichtern.

   Der Elektrolyt E ist geschmolzenes Natriumchlorid mit einem Zusatz von Substanzen, wie Baryum-, Strontium-oder Kaliumchlorid zur Herabminderung des Schmelzpunktes, wobei keines der genannten Salze in Gegenwart eines Überschusses an Natriumchlorid zersetzt wird. Die Kathode F besteht aus geschmolzenem Blei oder sonst geeigneten Metallen oder Legierungen, welche bei mässiger Temperatur schmelzbar sind und mit dem 
 EMI2.2 
 den magnetischen Kraftlinien als Rückleitung dient. Um das Eintreten dieser magnetischen Kraftlinien in die Zelle zu ermöglichen, ist der Boden A4 derselben aus nicht magnetischem Metall, z. B. aus Kupfer, hergestellt. Anode und Kathode sind mit den üblichen Klemmen ausgestattet. Die Wirkungsweise dieser Zelle ist folgende : Das Chlor wird an der Anode D 
 EMI2.3 
 kanal C entweicht.

   Das Natrium scheidet sich an der Kathode   F   aus und bildet mit dem Blei eine Legierung, weiche durch Abstechen in einen Behälter oder durch die Tätigkeit des Elektromagneten G aus der Zelle entfernt wird. In Fig. 2 ist die Sekundärzelle H 
 EMI2.4 
 sitzt ; der untere Teil wird durch Kohle 113 gebildet und ist wie bei der   Primarzelle   mit einer dünnen Metallauskleidung versehen. Der Elektrolyt J ist Ätznatron oder ein sonst geeigneten Natriumsalz. Die Anode K besteht aus einer geschmolzenen Legierung von Natrium 
 EMI2.5 
 in Wirbelung   bezw.   Kreisbewegung zu orhalten.

   Der Vorgang in der   Sekundarzelle   ist folgender: An der Kathode L scheidet sich Natrium ab und wenn nasses Ätznatron den   E) (iktro) yton hitdüt,   so wird auch etwas Wasserstoff erzeugt, welcher entweicht, obgleieb unter normalen Verhältnissen der Wasserstoff kaum bemerkenswert ist. während das 
 EMI2.6 
 oder sonst ein schwer schmelzbarer Elektrolyt für die Sekundärzelle gewählt wird, so muss, wie früher bemerkt, das Natrium gegen die äussere Luft sorgefältig geschützt werden, bis es genügend   gokuhlt   ist. Bei Verwendung der Primär- und Sekundärzellen in getrenntem Zustande   müssen   für die mechanische Überführung der Legierung und deren Rückstand nach Ausscheidung des Alkalimetalls besondere Gefässe vorgesehen sein.

   Fig. 3 zeigt die zwei Zellen so miteinander verbunden, dass sie fine einzige Vorrichtung bilden. Die primäre Zelle A bildet den   Mittelteil der Verrichtung und   ist wie früher mit den Elektroden D, F versehen, deren   Elcktrolyt E ist, wobei   auch die Zuführung B B1 B2 und der Kanal C 
 EMI2.7 
   nusnützung   möglich ist. Die Anode der Sekundiirzelle wird durch die Natriumbleilegierung F gebildet, weiche aus der Primärzelle übertritt ; der Elektrolyt J besteht aus Ätznatron 
 EMI2.8 
 ein Elektromagnet C genügend, um den Inhalt beider Zellen in kreisender Bewegung zu halten. 



   Da in den meisten Zellen hei Verwendung einer Zwischenelektrode die Leistungsfähigkeit des Stromes in einer Zelle nicht genau gleich ist derjenigen der anderen Zelle, so kann der Unterschied dadurch ausgeglichen werden, dass ein Bruchteil des Stromes in 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 klemme 0 (Fig. 1 und 2) ist zu diesem Zwecke in der Zeichnung angedeutet. In gleicher Weise kann beim Anlassen der Vorrichtung sicherheitshalber die Sekundärzelle kurzgeschlossen werden, his die Zwischenelektrode ihren normalen Betrag von Natrium aufgenommen hat, worauf der Kurzschluss unterbrochen wird und das Ausscheiden des Natriums beginnt. 



     Gemäss   dem vorliegenden Verfahren   lässt   sich die Elektrolyse des Salzes in folgender Form entwickeln : 
 EMI3.2 
 wobei sich der Prozess in der Sekundärzelle wie folgt gestaltet: 
 EMI3.3 
 
 EMI3.4 
   legierung auf, so dass der Elektrolyt nicht aufgebraucht wird. 



  Wenn Natriumiodid oder-chlorid in der Sekundärzelle verwendet wird, so erläuft   der Prozess wie folgt : 
 EMI3.5 
 
 EMI3.6 
 sehr hoch (z. B. 80 bis   1000/0)'  
Bei den bisherigen Verfahren der Elektrolyse von geschmolzenem. Ätznatron mit   unl < tslichen Anoden verhindet   sich das an der Anode frei gewordene   Wasr wieder mit   dem   Ätznatron und hat eine sekundäre   Wirkung zur Folge :

   
 EMI3.7 
 
 EMI3.8 
 Ausbeute dos   metalls.   Verglichen demnach mit bisherigen Verfahren zur Darstellung von Alklllimotallen, bei denen zunächst eine Lösung von Atzkali durch Elektrolyse erzeugt und hierauf bis zur Trockne abgedampft werden muss. um dann mit unlöslichen Anoden 
 EMI3.9 
 
1.   Verfahren ur Darstellung   von Alkalimetallen durch   feuerflüssige     Elektirolyse, bei   welcher als Anode eine geschmolzene Legierung eines Alkalimetalles mit einem leicht schmelzbaren Metall dient, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt eine geschmolzene Verbindung des zu gewinnenden Alkalimetalles verwendet wird, wodurch der Elektrolyt nicht aufgebraucht wird, indem er die gleich6 Menge Alkalimetall aus der Anode aufnimmt, als an der Kathode abgeschieden wird.

Claims (1)

1. 2. Eine aus zwei Zellen bestehende Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Zelle die andere umgibt, so dass die Kathode der einen Zelle gleichzeitig die Anode der anderen Zelle bildet.