AT53536B - Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Wasserstoff. - Google Patents

Description

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   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Darstellung von Wasserstoff auf trockenem Wege und durch Selbstverbrennung, sowie eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung. 



   Es ist ein Verfahren zur Darstellung von Wasserstoff auf nassem Wege bekannt, das darin besteht, ein Metall (Aluminium, Zink oder Legierungen oder Verbindungen dieser Metalle) oder ein Metalloid (Silizium) auf eine alkalische Lösung (Natronlauge,   Kal luge,   Kalkmilch usw.) einwirken zu lassen. 



   Auf trockenem Wege ist es bekannt, Zinkstaub oder Eisen auf Kalkhydrat oder andere Hydrate oder wasserhaltiges Chlorkalzium oder Doppelverbindungen des letzteren derart einwirken zu lassen, dass die betreffenden Gemische in Rohren oder Retorte bis zum   beginnenden   Glühen erhitzt werden. Auch ist es bekannt, zum gleichen Zweck ein Gemisch von Kohle und von   Alkali- oder Erdalkalihydraten   zu erhitzen. 



   Es wurde nun festgestellt, dass gewisse trockene gepulverte Mischungen von Metallen oder Metalloiden und   Atkalihydraten.   die in der Kälte absolut   beständig   sind, sich von selbst zersetzen, wenn man die Masse an einem Punkt entzündet, und dass diese Zersetzung sich unter heftiger Entwicklung von Wasserstoff vollzieht. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht also darin, dass ein trockenes Gemisch von gepulverten Metallen (wie Aluminium oder Zink) oder ihren Legierungen oder   Metalloxiden,   wie Silizium oder Kohlenstoff einerseits und gleichfalls gepulverten trockenen   Alkali-oder Erdalkahhydraten   andererseits an einer Stelle (z. B. mit Hilfe einer   Zündpille)   entzündet wird, so dass die Umsetzung, die durch die Entzündung des Gemisches eingeleitet wird, sich lediglich durch die auftretende Reaktionswärme   vollendet,  
Um die Erläuterung des neuen Verfahrens zu vereinfachen, ist auf der Zeichnung eine Ausführungsform einer zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung dargestellt. 



  Diese Vorrichtung besteht aus einem Rohr a, al, das an einem Ende durch einen Schraubdeckel b, am anderen Ende durch einen gelochten Boden c abgeschlossen ist. Dieses Rohr, das das Entwicklungsgefäss vorstellt, ist in einem Mantelrohr d gelagert, dessen Innenraum d'zur Aufnahme des Gases dient. Der gelochte Boden c trennt in diesem Gas-    behälter eine Kammer f   ab, die als Reiniger dient und eine geeignete Filtermasse enthält. 



   Der aus dem Mantelrohr d herausragende Teil a1 des Entwicklungsrohres a trägt einen Ztindpfropfen   ;/.   Der   Gasauslass befindet   sich bei h. 



   Das Verfahren wird folgendermassen ausgeführt :
Man stellt zuerst eine Mischung von einem oder mehreren der obengenannten gepulverten und trockenen Metalle oder Metalloide oder Legierungen in dem entsprechenden   Verhältnis mit einem   oder mehreren der erwähnten gleichfalls gepulverten oder trockenen   Alkali-oder Krdaikalihydrate   her und füllt das Rohr a. al mit dieser Mischung vollständig an ; um die Verbrennung zu erleichtern, kann man das Gemisch in eine Blechhülse oder in   ein',     Säckchen,   z. B. aus Asbestgewebe, einfüllen. Dann wird der Schraubdeckel b gasdicht aufgeschraubt und der Gasauslass h verschlossen. 



     Hierauf wird   der Zündpfropfen   g   abgenommen und durch die von ihm freigegebene Öffnung eine Kugel aus Eisen oder anderem Material eingeführt, die auf etwa 400 bis   5000 r   erhitzt ist. Hierauf wird der Pfropfen wieder gasdicht aufgeschraubt. Die Reaktion 

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<tb> unfühlbarem <SEP> Pulver. <SEP> zermahlen.. <SEP> 2500 <SEP> g
<tb> Kalkhydrat, <SEP> gepulvert..... <SEP> 2000 <SEP> g
<tb> Ätznatron, <SEP> gepulvert..... <SEP> 6000 <SEP> g.
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   Diese verschiedenen Bestandteile. ergeben nach inniger Mischung ein graues zement-   ähnlichem ; Pulver,   das in der Kälte beständig ist und nach und nach Feuchtigkeit aus der Luft anzieht. 



   Nach der Entzündung tritt eine so lebhafte Reaktion ein, dass die ganze Masse ins Glühen gerät ; man kann dabei zweckmässig in gewissen Fällen, wie in Beispiel 2, eine indifferente Substanz beifügen, um die Stärke der Reaktion zu vermindern. 



   2. Ferrosilizium mit 90 bis   95"/o Siliziumgehalt,. zu   
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<tb> untühlbarem <SEP> Pntver <SEP> zermahlen <SEP> .. <SEP> 2500g
<tb> Ätznatron, <SEP> gepulvert. <SEP> 8000 <SEP> 9
<tb> Infusorienerde, <SEP> kalziniert.... <SEP> 2000 <SEP> g.
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 3. Ferrosilizium mit 90 bis 95% Siliziumgehalt, zu 
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<tb> nnfühlbarem <SEP> Pulver <SEP> zermahlen.. <SEP> 1500 <SEP> g
<tb> Holzkohle, <SEP> gepulvert <SEP> 500 <SEP> 9
<tb> Kalkhydrat, <SEP> gepulvert..... <SEP> 2000 <SEP> 9
<tb> Ätznatron, <SEP> gepulvert <SEP> ..... <SEP> 6000g.
<tb> 
 



   Die chemischen Reaktionen, die hiebei auftreten, verlaufen nach folgenden Gleichungen :
Bei Verwendung von Aluminium :
Al2 + 6   Na OH = A 04 Na -)-2 N 0   + 3 H2 oder in Gegenwart von Kalk :
Al2+2NaOH+ 2 Ca (OH) 2   = Al2 04 Na2   + 2 Ca 0 + 3   Hg  
Bei Verwendung von   Zink :   
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 oder in Gegenwart von Kalk :
Si + 2 Sa OH + Ca (OH)2=SiO3Na2+Cao+2H2. 



   Bei Verwendung von Kohlenstoff : 
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Es kann hiebei vorkommen, dass zu Beginn der Verbrennung die Wärmeentwicklung so hoch ist, dass die Metalloxydhydrate sich unter Freiwerden von Wasserdampf zersetzen, der überdestilliert und an der Reaktion nicht teilnimmt, was gleichbedeutend mit einem Verlust an Wasserstoff ist. Um diesen Verlust auszugleichen, kann man dem Gemisch auch Substanzen beifügen, die Wasserstoff enthalten, wie z. B.

   Hydrate oder Körper, die Kristallwasser enthalten (kristallisiertes Natriumkarbonat, Natriumsulfat, Kalziumsulfat   usw.).   Selbstverständlich kann man in den angeführten Ausführungsbeispielen das Silizium durch eine äquivalente Menge von Aluminium oder Zink oder einer Ihrer Legierungen bzw. von Kohlenstoff oder einem Gemisch dieser verschiedenen Elemente ersetzen, desgleichen kann man das Natron durch Kalk oder Kali oder ein Gemisch dieser Hydrate ersetzen. 



   Die angeführten Mischungen können in Kuchenform gebracht werden, so dass sie ein 
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 in das Entwicklungsgefäss eingeführt werden können. 



   Die Erfindung gewährt demnach den Vorteil, dass dem Handel beständige Produkte geboten werden, die sich aufbewahren lassen und ohne besondere Behandlung und in sehr einfachen Apparaten reinen Wasserstoff unter Druck entwickeln. 



   Statt einer Eisenkugel kann man auch eine Zündpille oder ein beliebiges anderes   Entzfindnngsmittel verwenden. 



  Die Erfindung ist von Wert in allen Fällen, wo eine rasche Wasserstoffentwicklung benötigt wird, insbesondere also zu Zwecken der Luftschiffahrt.  

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Darstellung von Wasserstoff durch Zersetzung eines trockenen Gemisches von gepulverten Metallen (z. B. Aluminium oder Zink) oder ihren Legierungen, oder Metalloiden (z. B. Silizium oder Kohlenstoff) mit gleichfalls gepulverten Alkali-oder Erdalkalihydraten in der Hitze, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung durch Erhitzen der Mischung an einer Stelle (z. B. mit Hilfe einer Zündpille) eingeleitet und lediglich durch die auftretende Reaktionswärme vollendet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Silizium in Form von Ferrosilicium angewendet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem genannten Gemisch noch andere Metalloxydhydrate oder Kristallwasser enthaltende Verbindungen zugesetzt werden.

   4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend in einem rohrfönnigen Reaktionsgefäss (a, al), das an einem Ende einen Schraubdeckel (b) und einen Zündpfropfen (g) aufweist, am anderen Ende hingegen durch einen gelochten Boden (0) mit einem es umschliessenden Gasbehälter (d) in Verbindung steht, dessen an den gelochten Boden angrenzender Teil (f) als Reinigungskammer dient. EMI3.1