DE10039C

DE10039C - Process for the preparation of caustic alkalis by electrolytic means

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Publication number: DE10039C
Application number: DENDAT10039D
Authority: DE
Original assignee: TH. WASTCHUK & N. GLOUCHOFF in Moskau. '

Description

1879.1879.

Klasse 75.Class 75.

TH. WASTCHUK und N. GLOUCHOFF in MOSKAU. Verfahren zur Darstellung der kaustischen Alkalien auf elektrolytischem Wege. TH. WASTCHUK and N. GLOUCHOFF in MOSCOW. Process for the preparation of caustic alkalis by electrolytic means.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 187g ab.Patented in the German Empire on December 2, 187g.

Es ist eine bekannte Thatsache, dafs unter gewissen Voraussetzungen jede wässerige Salzlösung unter dem Einflüsse . eines elektrischen Stromes zersetzt wird. Wenn das auf diese Weise erhaltene Metall auf Wasser einwirkt, erhält man an der positiven Elektrode Säure und Sauerstoff, an der negativen aber Metalloxyd und Wasserstoff.It is a well-known fact that under certain conditions any aqueous salt solution under the influences. an electric current is decomposed. If that's on this If the metal obtained in this way acts on water, acid and acid are obtained at the positive electrode Oxygen, but metal oxide and hydrogen on the negative.

Läfst man die auf diese Weise erhaltenen Zersetzungsproducte in demselben Gefäfse, so wird infolge der eintretenden Polarisation der Strom geschwächt und die erhaltenen Producte zeigen die Neigung, sich wieder zu verbinden, so dafs man auf diesem Wege niemals eine vollständige Zersetzung der angewendeten Salzlösung wird erzielen können.If the decomposition products obtained in this way are left in the same vessel, so the current is weakened as a result of the polarization which occurs, and so are the products obtained show the tendency to reconnect, so that one never gets one in this way Complete decomposition of the saline solution used will be achieved.

Das vorliegende Verfahren vermeidet diesen Uebelstand und bietet nachstehende Vortheile.The present method avoids this inconvenience and offers the following advantages.

1. Die verschiedenen Zersetzungsproducte werden in dem Mafse, wie sie sich bilden, getrennt , und continuirlich in verschiedene Recipienten geleitet. Man erreicht dies, indem man ein constantes Zuströmen der Salzlösung bewirkt, welche die Elektroden umspült und auf diese Weise die Polarisation schwächt.1. The various products of decomposition are separated to the extent that they are formed , and continuously directed to various recipients. You can do this by a constant influx of the saline solution is effected, which washes around the electrodes and in this way the polarization weakens.

2. Die erhaltenen Gase werden je nach den ökonomischen Verhältnissen des Ortes ausgenutzt: 2. The gases obtained are used depending on the economic conditions of the place:

a) indem aus den frei gewordenen Gasen eine Art Gasbatterie gebildet wird, die ohne jede Kosten . zu einer neuen Elektrolyse gebraucht werden kann;a) by forming a kind of gas battery from the released gases, which without any cost. can be used for a new electrolysis;

b) indem man den Wasserstoff in einem Elektromotor verwendet, oder auch, indem man ihn zum Heizen von grofsen Verdampfapparaten etc. benutzt.b) by using the hydrogen in an electric motor, or by using it used for heating large evaporators etc.

Es leuchtet ein, dafs nur der allgemeine Gang des chemischen Processes beschrieben werden kann, die Gröfse der Apparate aber, sowie ihre gegenseitige Stellung und andere Einzelheiten sind abhängig von den disponiblen Räumlichkeiten, sowie von dem Mafse, in welchem die Fabrikation' betrieben wird.It is evident that only the general one The course of the chemical process can be described, but the size of the apparatus as well as their mutual position and other details depend on the disposable ones The premises and the size in which the production is carried out.

Die ökonomischen Verhältnisse des Ortes müssen jedesmal ergeben, welche von den erhaltenen Substanzen als Hauptproduct und welche anderen als Nebenproducte anzusehen sind.The economic conditions of the place must always show which of the preserved ones Substances as the main product and which others are to be regarded as secondary products.

Als Beispiel zur Erklärung des allgemeinen Ganges unseres Verfahrens geben wir eine schematische Beschreibung der Darstellung von Soda aus Kochsalz auf dem Wege der Elektrolyse. Die Darstellung von Potasche aus Chlorkalium ist genau dieselbe; was die Darstellung von Soda aus Glaubersalz betrifft, so besteht der Unterschied nur darin, dafs man statt Salzsäure Schwefelsäure als Nebenproduct erhält.As an example to explain the general course of our procedure, we give one Schematic description of the representation of soda from table salt by means of electrolysis. The representation of Potash made of potassium chloride is exactly the same; as far as the representation of soda made from Glauber's salt is concerned the only difference is that instead of hydrochloric acid, sulfuric acid is obtained as a by-product.

Das Gefäfs A, Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung, ist durch ein poröses Diaphragma in zwei Theile getheilt; in jedem Theile befindet sich eine Elektrode. Der rechts befindliche Theil (Anode) kann aus Platin oder Kohle sein, der links befindliche negative Pol (Kathode) besteht aus Platin, Kohle, Silber oder Eisen (wir ziehen Eisen vor). Wenn diese beiden Elektroden mit einer beliebigen Elektricitätsquelle verbunden sind und das Gefäfs A mit Salzlösung gefüllt ist, so tritt die Zersetzung ein. In dem rechten Theil des Gefäfses A wird Chlorgas entwickelt, welches, theilweise auf das Wasser wirkend, Ghlorwasserstoffsäure erzeugt; diese letztere zusammen mit dem durch Zersetzung des Wassers entwickelten Sauerstoff entweicht durch die Gäsleitungsröhre s in den rechten Behälter P, welcher zur Hälfte mit AVasser gefüllt ist, wodurch die Salzsäuredämpfe absorbirt werden, während Sauerstoff und Chlor vermittelst der Röhren e e m die Gasbatterie G geleitet werden.The vessel A, Fig. 1 of the accompanying drawing, is divided into two parts by a porous diaphragm; in each part there is an electrode. The part on the right (anode) can be made of platinum or carbon, the negative pole (cathode) on the left consists of platinum, carbon, silver or iron (we prefer iron). When these two electrodes are connected to any source of electricity and the vessel A is filled with saline solution, decomposition occurs. In the right part of vessel A , chlorine gas is evolved, which, acting partly on the water, produces hydrochloric acid; The latter, together with the oxygen developed by the decomposition of the water, escapes through the gas pipe s into the right container P, which is half filled with A water, whereby the hydrochloric acid vapors are absorbed, while oxygen and chlorine are conducted through the pipes eem to the gas battery G.

In dem linken Theile des Gefäfses A wird infolge der Elektrolyse metallisches Natrium producirt, welches, auf das Wasser wirkend, Aetznatron bildet und in Begleitung von Wasserstoffgas in den linken Behälter I" übergeht, wo das Aetznatron sich ansammelt, während der Wasserstoff in die Gasbatterie G' geleitet. wird.In the left part of the vessel A , metallic sodium is produced as a result of the electrolysis, which, acting on the water, forms caustic soda and, accompanied by hydrogen gas, passes into the left container I " , where the caustic soda accumulates, while the hydrogen enters the gas battery G 'is directed.

Aus Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung ist ersichtlich, dafs für die Salzsäure und für das Aetznatron je zwei Behälter vorgesehen sind, damit, während die einen im Gebrauche sind, die anderen ohne Störung im Gange der Fabrikation reparirt werden können.From Fig. 2 of the accompanying drawing it can be seen that for the hydrochloric acid and for the Caustic soda two containers are provided so that while one is in use, the others can be repaired without disturbance in the course of manufacture.

Dadurch, dafs aus dem Gefäfse R die Salzlösung mittelst eines Hahnes und des Rohres Q dem unteren Theile des Gefäfses A zugeführt wird, erreicht man, dafs die Zersetzungsproducte allmälig verdrängt werden; durch Umspülen der Elektroden wird gleichzeitig die Polarisation ge-The fact that the salt solution is fed from the vessel R to the lower part of the vessel A by means of a tap and the pipe Q ensures that the products of decomposition are gradually displaced; by rinsing around the electrodes, the polarization is simultaneously

schwächt. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Salzlösung dem Apparat A zugeführt wird, hängt von der Energie der Elektrolyse ab, und die Grenze für die Ausflufsgeschwindigkeit ergiebt sich durch Probe, wenn ein Tropfen Silbernitrat die Trübung der in dem Recipienten P¹ befindlichen Flüssigkeit bewirkt. Wie oben erwähnt, wird der durch Elektrolyse erzeugte Sauerstoff und Wasserstoff in die Gasbatterien G G¹ geleitet. Jede der Gasleitungsröhren wird zwei- oder mehrfach verzweigt, damit Batterien aus einer gröfseren Zahl von Elementen gebildet werden können. Diese letzteren können je nach Bedarf kettenweise oder parallel unter einander verbunden werden.weakens. The speed with which the salt solution is fed to the apparatus A depends on the energy of the electrolysis, and the limit for the outflow speed is determined by testing if a drop of silver nitrate causes the liquid in the recipient P ^{1 to be turbid.} As mentioned above, the oxygen and hydrogen generated by electrolysis are fed into the gas batteries GG ¹ . Each of the gas line tubes is branched two or more times so that batteries can be formed from a larger number of elements. These latter can be connected in chains or in parallel with one another, as required.

Durch die bei der Elektrolyse entwickelten Gase fortwährend genährt, können die Gasbatterien einen constanten Strom entwickeln, welcher zu einer neuen Elektrolyse zweiter Ordnung verwendet werden kann. Zu diesem Zwecke braucht man nur die Pole dieser Batterie mit den Elektroden eines anderen Gefäfses von gleicher Einrichtung wie das Gefäfs A zu verbinden. Der Sauerstoff und der Wasserstoff, die durch Elektrolyse in diesem zweiten Gefäfse entwickelt worden sind, können zu den ersten Gasbatterien zurückgeführt werden oder zur Bildung anderer galvanischer Batterien dienen, welche eine Elektrolyse dritter Ordnung bewirken können.Continuously nourished by the gases developed during electrolysis, the gas batteries can develop a constant current which can be used for a new second-order electrolysis. For this purpose it is only necessary to connect the poles of this battery to the electrodes of another vessel of the same device as vessel A. The oxygen and hydrogen evolved by electrolysis in this second vessel can be returned to the first gas batteries or used to form other galvanic batteries which can bring about third order electrolysis.

Das auf diese Weise erhaltene Aetznatron kann, nachdem es getrocknet und in eisernen Ballons verpackt ist, als kaustische Soda in den Handel gebracht werden.The caustic soda obtained in this way can, after it has been dried and converted into iron Balloons is packaged as caustic soda on the market.

Zur Darstellung von kohlensaurem Natron genügt es, die concentrirte Aetznatronlösung mit Kohlensäure, die auf gewöhnlichem Wege dargestellt wird, zu sättigen.For the preparation of carbonate of soda it is sufficient to use the concentrated caustic soda solution to saturate with carbonic acid, which is presented in the usual way.

Der Preis der erhaltenen Substanzen hängt von dem Preise des Kochsalzes und der Art der Erzeugung des galvanischen Stromes ab. Da in den neuen dynamo-elektrischen Maschinen der elektrische Strom das Resultat der Transformation von Bewegung (Dampf-, Wind- und Wasserkraft) ist, so entspricht der Preis dem des Heizungsmaterials (Holz, Kohle, Petroleum) bezw. den Kosten der Nutzbarmachung von Wind- und Wasserkraft.The price of the obtained substances depends on the price of the table salt and the type the generation of the galvanic current. As in the new dynamo-electric machines the electric current the result of the transformation of movement (steam, wind and Hydropower), the price corresponds to that of the heating material (wood, coal, petroleum) respectively the cost of harnessing wind and water power.

Es sei schliefslich erwähnt, dafs die mittelst unseres Verfahrens erhaltenen Producte viel reiner sind, als die bis jetzt fabrikmäfsig dargestellten,, weil sie aus dem Kochsalz allein gewonnen werden und das ganze Verfahren aus einer einzigen Operation besteht.Finally, it should be mentioned that there are many products obtained by our process are purer than those previously shown in the factory, because they are obtained from the table salt alone and the whole procedure consists of a single operation.

Claims

Patent claim:

A method for the preparation of caustic soda and other alkalis, as well as the corresponding Salts electrolytically, especially in this process the device to eliminate the gases that favor the polarization of the electrodes and to utilize them the latter in gas batteries, essentially as described and by the accompanying drawing explained.

For this purpose ι sheet of drawings.