DE105008C

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Publication number: DE105008C
Application number: DENDAT105008D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei den zur elektrolytischen Darstellung von Alkalipersulfat und Alkalipermanganat bekannt gewordenen Verfahren und Apparaten werden die Elektroden durch poröse Scheidewände getrennt. In dem Patent Nr. 28782 deutet zwar der zweite Absatz, welcher heifst:

»Dieselbe Ueberführung der mangansauren Salze in übermangansaure Salze erfolgt auch, wenn man die beiden Elektroden einfach in die Lösung des mangansauren Salzes taucht, nur erhält man dann nicht das Metallhydroxyd getrennt«, an, dafs die elektrolytische Darstellung von Permahganat auch ohne Anwendung von porösen Scheidewänden erfolgt, es ist aber nicht angegeben,, in welcher Weise das Verfahren ausgeführt werden soll. Wenn die an der Anode gebildeten Oxydationsproducte nach der Kathode gelangen, so werden sie durch den dort auftretenden Wasserstoff reducirt und das erzeugte Alkalipersulfat und Alkalipermanganat wieder in Alkalisulfat bezw. Alkalimanganat zurück verwandelt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, Alkalipersulfat und Alkalipermanganat durch elektrolytische Oxydation von Alkalisulfat und Alkalimanganat ohne Benutzung von Scheidewänden darzustellen, indem man die reducirende Wirkung des Wasserstoffs dadurch verhindert, dafs man die Kathodenflüssigkeit von den Oxydationsproducten frei hält. Diesen Zweck erreicht man dadurch, dafs man die Anode mit einer Lösung von hohem specifischen Gewichte und die Kathode mit einer Lösung von geringem specifischen Gewichte umgiebt, indem man die leichtere Flüssigkeil über die schwere Flüssigkeit schichtet, und dafs man dafür Sorge trägt, dafs dieser Zustand während der elektrolytischen Oxydation erhalten bleibt.

Der zu diesem Verfahren verwendete Apparat ist von einfachster Construction und besteht aus einem Gefäfse, in dessen unterem Theile die Anode, im oberen Theile die Kathode sich befindet.

Für die praktische Ausführung dieses Verfahrens ist es am vorteilhaftesten, die zu oxydirenden Substanzen (Alkalisulfat und Alkalimanganat) der Anode zuzuführen. Das Alkalisulfat setzt man am besten in fester Form der Anodenflüssigkeit zu; das Alkalimanganat löst man vorteilhaft möglichst concentrirt in einer verdünnten Alkalihydratlösung, damit die Spaltung des Manganats in Permanganat und Mangansuperoxyd nicht eintritt, und führt diese Lösung der Anode zu.

Als Kathodenflüssigkeit verwendet man am besten bei der Darstellung von Alkalipersulfat eine Lösung von Alkalisulfat, eventuell mit einem Zusatz von Schwefelsäure, und bei der Darstellung von Alkalipermanganat eine verdünnte Lösung von Alkalihydrat.

Folgende Beispiele veranschaulichen die anzuwendenden Concentrationen der Lösungen.

Bei der Oxydation von Alkalisulfat befindet sich an der Anode eine gesättigte Lösung von Alkalisulfat, da man das Sulfat in fester Form der Anodenflüssigkeit zusetzt. Die Kathodenflüssigkeit ist für Alkalisulfat etwa halb ge-

sättigt, und dieser Unterschied in der Sättigung genügt, um die Kathodenlösung von Alkalipersulfat frei zu halten. Nach dieser Vorschrift würde das specifische Gewicht der Lösung etwa betragen für die Darstellung von:

an der an der

Anode Kathode

Kaliumpersulfat 1,08 1,04

Natriumpersulfat 1,12 1,06

Ammoniumpersulfat 1,24 1,12.

Bei der Oxydation von Alkalimanganat führt man der Anode eine Lösung von Alkalimanganat und Alkalihydrat im specifischen Gewichte von etwa 1,3 zu und schichtet über derselben eine verdünnte Alkalihydratlösung im specifischen Gewichte von etwa 1,12.

Das vorliegende Verfahren wird, wie bereits hervorgehoben, ohne Benutzung einer Scheidewand ausgeführt. Es ist indefs die Möglichkeit vorhanden, in dem Zersetzungsapparate eine horizontale Scheidewand anzuordnen, wenn dieselbe aus sehr porösen Substanzen hergestellt wird, die der Elektricität einen geringen Widerstand bieten.

Das Verfahren kann in continuirlicher Weise ausgeführt werden, wenn das Alkalisulfat und Alkalimanganat mittelst eines Rohres oder Trichters durch die Kathodenflüssigkeit in die Anodenflüssigkeit gebracht werden, ohne dadurch die Schichtenbildung der Flüssigkeiten zu stören.

In allen Fällen mufs man dafür Sorge tragen, dafs die vorstehend beschriebenen Schichten der Flüssigkeiten von verschiedenem specifischen Gewichte möglichst lange erhalten bleiben. Sollte während des Betriebes allmählich eine Vermischung der schwereren Anodenflüssigkeit mit der leichteren Kathodenflüssigkeit stattfinden, oder das specifische Gewicht der Kathodenflüssigkeit infolge der durch die Elektricität bewirkten Wasserzersetzung sich erhöhen, so mufs man die Kathodenflüssigkeit erneuern oder mit Wasser verdünnen, bis das angegebene specifische Gewicht annähernd erreicht ist. Am besten führt man solches in der Weise aus, dafs man beispielsweise bei der Darstellung von Alkalipersulfat die Kathodenflüssigkeit an der Oberfläche mit einer verdünnten Alkalisulfatlösung von Zeit zu Zeit überschichtet und von der zu schwer gewordenen Kathodenflüssigkeit ein gleiches Volumen aus dem Zersetzungsäpparat entfernt.

Das vorstehend beschriebene Verfahren unterscheidet sich von der von Elbs und Schönherr in der Zeitschrift für Elektrotechnik und Elektrochemie I. Band (1894 bis 1895), Seite 472 angegebenen Art der elektrolytischen Darstellung von Ueberschwefelsäure dadurch, dafs man die zu oxydirenden Substanzen (das' Alkalisulfat und Alkalimanganat) der Anode zusetzt und dafs . man die Vermischung der Anoden- und Kathodenflüssigkeit zu verhindern sucht. Bei der Darstellung der Ueberschwefelsäure, soweit sie beim Vergleich mit vorstehendem Verfahren in Betracht gezogen werden kann, findet dagegen die Zuführung der Schwefelsäure an der Kathode statt und die Kathodenflüssigkeit vermischt sich dabei mit der Anodenflüssigkeit, wie aus folgendem Satze (Seite 472 rechte Spalte) hervorgeht:

»Nimmt man eine weite Röhre als Gefäfs, so kann man unten an der Anode die an H₂ S₂ O₈ reichere Säure abzapfen, während man oben an der Kathode frische Schwefelsäure zutreten läfst.«

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Die Darstellung von Alkalipersulfat und Alkalipermanganat durch elektrolytische Oxydation von Alkalisulfat bezw. Alkalimanganat in der Weise, dafs man bei Uebereinanderanordnung der Elektroden über der Anodenflüssigkeit die im specifischen Gewichte leichtere Kathodenflüssigkeit schichtet, welch letztere bei der Darstellung von Alkalipersulfat aus einer Lösung des entsprechenden Sulfats und bei der Darstellung von Alkalipermanganat aus einer Lösung des entsprechenden Alkalihydrats besteht, und diesen Unterschied in den specifischen Gewichten der Anoden - und Kathodenflüssigkeit während der Elektrolyse aufrecht erhält.

2. Die durch Anspruch 1 zu schützende Dar-. stellung von Alkalipersulfat und Alkalipermanganat unter Verwendung einer an der Berührungsstelle der Anoden- und Kathodenflüssigkeit zwischengeschalteten stark porösen, dem Strom keinen Widerstand bietenden horizontalen Scheidewand.