AT21987B - Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrolytische Zwecke. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrolytische Zwecke. 



   . Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur   Hersteiinng von Eick-   troden für elektrolytische Zwecke aus Eisenoxyd. 



   Aus magnetischem Eisenoxyd hergestellte Elektroden sind, wenn auch nicht im praktischen Betriebe, so doch in der Literatur nichts neues. So ist z. B. durch die amerikanische Patentschrift Nr. 518710 ein Verfahren bekannt geworden, nach   wekheru   solche Elelitrodcn aus   Stücken   von natürlichem, in die passende Form geschnittenem Magnetit hergestellt werden sollen.   Der Magnetit, kommt   aber in der für den gedachten Zweck erforderlichen Reinheit so selten vor, dass an seine Verwendung nicht gedacht worden kann, zumal da 
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 ergeben muss.   Ausserdem   ist die Verarbeitung des harten und spröden Materiales sehr schwierig. 



     Diesem Missstand   hat Blackmann (deutsche Patentschrift Nr.   92GH) dadurch   abzuhelfen versucht, dass er vorschlug, den   natürlichen   Magnetit und andere leitende magnetische Eisenoxyd verbindungen mit oder ohne geeignete Flussmittel zu schmelzen und hieraus Elektroden von der   gewünschton Gestalt und Grösse zu giessen. Hiedurch wird   nur die   Schwierigkeit   der mechanischen Bearbeitung des Magnetits vermieden, während die sonstigen   Missstände   bestehen bleiben.

   Es wird gerade so wie bei der amerikanischen Patentschrift von der Verwendung des   Magnetits ausgegangen, und wenn   auch in jener Patentschrift 
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 konnten, so sind doch solche Verbindungen nicht genannt, welche in der nötigen Menge und Reinheit vorkommen, um den Bedarf an Elektroden der fraglichen Art in wirtschaftlich zufriedenstellender Weise decken zu können. Der im besonderen dort   genannte     black   slag" kommt nur   als Abfallprodukt   in Hochöfen vor und kann diesen nur dann entnommen werden, wenn der Ofen ausgebessert werden soll. Abgesehen aber davon, dass dieser black 
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 eisensteins : Er ist derart mit fremden Bestandteilen verunreinigt, dass an seine betriebs-   technische Verwendung für den gedachten Zweck gar nicht zu   denken ist.

   So ist denn   auch tatsächlich bisher noch   nie eine brauchbare Elektrode der fraglichen Art auf den Markt gekommen, obgleich das   Bedürfnis nach   einer solchen   überaus gross   ist. Der Grund hiefür liegt darin, dass wie oben erwähnt, der Magneteisenstein in der Reinheit, wie er für den gedachten Zweck verwendet werden könnte, zu selten   vorkommt.   Wird dagegen der in 
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 in Schweden mit 
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 (Rest sind Spuren von Oxyden des Mangans, Bleis, Aluminiums und Magpesiums) wurde im elektrischen Ofen geschmolzen und in Formen gegossen.

   Es stellte sich heraus, dass sich sehr schwer grössere Elektroden, wie man sie zu einem technischen Betriebe nötig hat, herstellen liessen, da die meisten infolge der Ungleichmässigkeit des Materials beim Erkalten in Stücke sprangen. Es wurde dann an verschiedenen Stücken die Leitfähigkeit des gegossenen Materiales bestimmt und es ergab sich, dass ein Wiirfel von 1 cm2 Seitenfläche einen Widerstand von    0'1996 Ohm.   hatte. Diese schlechte Leitfähigkeit und die schwere Giessbarkeit ist durch die grossen Verunreinigkeiten bedingt. Ein Stab von 4'5 cm Durchmesser wurde durch 16 Ampères schon so stark erhitzt, dass man ihn nicht mehr mit der Hand berühren konnte. 



   Die vorliegende Erfindung besteht nun in einem Verfahren, nach welchem gute und brauchbare Eisenoxyd-Elektroden in beliebiger Menge, von guter   Leitfähigkeit   und grosser Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse herzustellen sind. Sie gründet sich auf die von Moissan   ("Der   elektrische Ofen", 1897, Seite 34) und   Dammer (Handbuch   für anorganische Chemie", 3.

   Bd., Seite 298 und 300) angeführte, aber auch schon viel früher bekannte Tatsachn, dass gewöhnliches, nicht magnetisches Eisenoxyd, wenn man es der Schmelztemperatur aussetzt, in magnetisches   Eisenoxyd übergeht.   Man hat gefunden, dass sich das auf diese Weise aus gewöhnlichem Eisenoxyd gewonnene Produkt als Elektrode ganz vorzüglich eignet, dass man also den von Blackmann a. a.   O.   vorgeschlagenen, seltenen, teuren und unzugänglichen Magnetit mit grossem Vorteil durch gewöhnliches Eisenoxyd, wie es z. B. in den entkupferten Kiesabbränden (purple ore) in unbegrenzten Mengen in der nötigen Reinheit und zu ausserordentlich billigem Preise zu haben ist, ersetzt. 



   Das Verfahren ist das folgende : In einem elektrischen Ofen werden Kiesabbrände so, wie sie von der Entkupferung kommen, geschmolzen und die Schmelze in geeignete Formen gegossen. 



   Die Zusammensetzung des verwendeten purple ore war folgende : 
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 Rest : Wasser ans Eisenhydroxyd. 



   Dieses Material, das etwa 1/3 billiger ist als bester im Handel befindlicher Magneteisenstein, eignet sich wegen seiner Reinheit vorzüglich zur Darstellung von solchen Elektroden. Die geringen Verunreinigungen werden durch das Schmelzen im elektrischen Ofen fast vollständig beseitigt, da das Bleioxyd sich verflüchtigt, das Kupferoxyd sich grösstenteils zersetzt und der Schwefel zu schwefeliger Säure verbrennt. Das Material lässt sich wegen seiner homogenen Zusammensetzung zu beliebig grossen Elektroden giessen und die Leitfähigkeit ist    6'601al grösser als   bei den aus Magneteisenstein gegossenen. Ein Würfel von 1 cm2 Seitenfläche hatte nur einen Widerstand von   0'02979   Ohm. 



   Die in der beschriebenen Weise gewonnenen Elektroden sind besonders in der Chlor-   alkali-Hlektrolyse   anwendbar und bieten den bisher üblichen Anoden aus Kohle und Platin gegenüber folgende Vorteile :
1. Sind sie bedeutend billiger, da sie nur ungefähr den fünften Teil der Kohlenanode kosten und im Gegensatz zu dieser eine unbegrenzte Lebensdauer haben,
2. liefern sie ein kohlensäurefreies Chlor, was für die Darstellung des Chlorkalkes, sowie auch für die   Chlorverflüssigung   und sonstige Verwertung des Chlors von grosser 
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3. geben sie eine bedeutend niedrigere Spannung als die Platinelektroden. 



   Gegenüber den nach   der Deutschen Patentschrift Nr.   92612 hergestellten Elektroden haben sie, abgesehen von der Billigkeit den Vorteil der grösseren Leitfähigkeit, der leichteren Her- 

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