DE111289C

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Publication number: DE111289C
Application number: DENDAT111289D
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Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung der besonderen Diaphragmenkathode, wie sie bei der Elektrolyse von Salzen gemäfs Patent 76047 angewendet wird.

Nach vorliegender Erfindung wird das Diaphragma aus zwei Schichten gebildet, welche durch eine dritte Schicht mit der Elektrode' verbunden werden. Bei der Herstellung dieser Diaphragmenelektrode wird das Drahtnetz a (s. Zeichnung) auf einem geeigneten Rahmen fest ausgestreckt und mit einer breiartigen, porösen oder schwammigen Substanz b, wie z. B. Thon oder Papier, bedeckt, welche geeignet ist, für einige Zeit eine haltbare Schicht zu bilden. Das harte und dichte Material c wird alsdann auf die Oberseite dieser Substanz aufgebracht. Gewünschtenfalls kann als Kathode auch perforirtes Metall benutzt werden. Da das harte und dichte Material dem elektrischen Strom einen hohen Widerstand entgegensetzt, empfiehlt es sich, dasselbe so dünn als möglich herzustellen. Wenn auch für die Herstellung des Diaphragmas nach vorliegender Erfindung die Anwendung eines bestimmten Materials für den harten und dichten Theil des Diaphragmas nicht Erfindungsgegenstand ist, so mag doch bemerkt werden, dafs Portlandcement für diesen Zweck sich in vielen Fällen als geeignet erwiesen hat. Der Cement wird vortheilhaft in einer solchen Consistenz angewendet, dafs er mit Hülfe einer Bürste oder Kelle in Form eines dünnen, aber vollkommen zusammenhängenden Ueberzuges aufgebracht werden kann, jedoch kann er auch in Pulverform auf die poröse oder schwammige Substanz ausgebreitet und dann mit Hülfe eines nassen Pinsels zur Erhärtung gebracht werden. Nach der Aufbringung dieses Ueberzuges aus hartem und dichtem Material c wird eine Decke d aus weichem und porösem Stoff, z. B. Asbest, Schlackenwolle, Thon oder dergl., auf diesen Ueberzug aufgebracht. In der Praxis hat sich ein Material aus Asbest und Kalk, der durch Sättigung mit einer Natriumsilikatlösung gehärtet wird, als vortheilhaft erwiesen. Sobald diese Diaphragmen in den Zellen der sogenannten horizontalen Form benutzt werden sollen, kann die Decke d aus losem Asbestbrei oder einem leichten amorphen Niederschlag (ζ. B. Magnesiumsilikat) bestehen. In manchen Fällen kann man diese Materialien in solcher Menge benutzen, dafs dadurch der Raum zwischen dem Diaphragma und der Anode ausgefüllt wird.

Eine derartige Diaphragmenelektrode zeigt namentlich durch die Anordnung der porösen, schwammigen oder plastischen Schicht b, welche nur zeitweise widerstandsfähig ist, einen nicht zu unterschätzenden Vortheil. Sobald nämlich dieses entfernbare Material nachträglich entfernt ist, besitzt zwar das Diaphragma die äufseren Contouren der Kathode, aber es bildet sich ein gewisser Zwischenraum, der mit Flüssigkeit (Elektrolyt) durch capillare Attraction gefüllt ist; es wird hierdurch genügend freier Durchgang für Wasser aus dem condensirten Dampf geschaffen, der zur Beseitigung der Alkalilösung benutzt wird. Wo dieser freie Durch-

gang zum Wegwaschen nicht vorhanden ist, geht die starke Alkalilauge infolge von Osmose in den Anodenraum, wo sie Chlorate bildet und die Kohlenanode zerstört; hierdurch wird Kohlensäure gebildet, die sich mit dem Chlor vermischt. Das in dem Kathodenraum befindliche Alkali wird ebenfalls verschlechtert, weil das Salz, welches infolge der Osmose von dem Anodenraum in den Kathodenraum tritt, sich mit Alkali mischt, wodurch das gewonnene Product weniger rein und in geringerer. Ausbeute gewonnen wird.

Der Zweck der weichen, schwammigen,¹ porösen inneren Lage des eigentlichen Diaphragmas ist der, das Alkali festzuhalten, welches durch Osmose in die Anodenzelle zurückgelangt, und seine leichte Vermischung mit dem in der Anodenzelle vorhandenen Elektrolyten zu verhindern, so dafs die osmotische Thätigkeit des Diaphragmas zuerst auf dieses Alkali wirkt und es zu der Kathodenseite des Diaphragmas zurückbringt, und zwar unabhängig von der elektrolytischen Osmose. Es ist hierbei zu berücksichtigen, dafs die einfache Osmose mit gleicher Leichtigkeit das Alkali von dem Kathodenraum zu dem Anodenraum und. umgekehrt führt, und dafs diese Wirkung stets vor sich geht, gleichgültig, ob eine elektrolytisch^ Thätigkeit vorhanden ist oder nicht; es mufs daher Alles, was die Entfernung des Alkalis von der Kathodenseite des Diaphragmas erleichtert, unter sonst gleichen Verhältnissen die Reinheit des Productes erhöhen.

Um eine leichte Entfernung der Producte der elektrolytischen.Zersetzung von derKathodenoberflä'che zu ermöglichen, kann man auch zweckmäfsig auf der Kathode vor ihrem Gebrauch einen Metalloxydniederschlag erzeugen oder auch die Oberfläche dieser Kathode mit einer dünnen Schicht einer löslichen Substanz bedecken, welche nach ihrer Auflösung einen kleinen Zwischenraum zwischen dem Diaphragma und dem die Kathode bildenden Drahtnetz freiläfst. Der Metalloxydniederschlag wird durch den elektrischen Strom zu Metall reducirt und erzeugt auf der Kathode einen rauhen oder schwammartigen Ueberzug, welcher die Wirkung der Kathode kräftiger und schneller gestaltet, das Entweichen des Wasserstoffs erleichtert, die Polarisation verringert und eine gröfsere Kathodenoberfläche in Berührung mit der Flüssigkeit hält. Die Anoden können hierbei derart angeordnet werden, dafs sie eine Art Rost bilden, auf welchem oder gegen welchen das zu zersetzende Salz ruht.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Herstellung einer Diaphragmenelektrode für elektrolytische Zellen, dadurch gekennzeichnet, dafs eine Drahtgewebe- oder eine perforirte Metallplatte (a) mit einer dünnen Lage (b) aus zeitweilig widerstandsfähigem Material, wie Papier oder Thon, bedeckt, hierauf eine Schicht (c) aus hartem bezw. dichtem Material, wie Portlandcement oder dergl., aufgelagert und schliefslich eine Deckschicht (d) aus weichem oder porösem Material, wie Asbest, Schlackenwolle, Thon oder dergl., angeordnet und so ein geschichtetes Diaphragma gebildet wird, welches auf der einen Seite dicht und auf der, anderen porös ist.

2. Die Herstellung einer Diaphragmenelektrode nach Anspruch ι in der Weise, dafs man als zeitweilig widerstandsfähiges Material eine lösliche Substanz verwendet.

3. Die Herstellung einer Diaphragmenelektrode nach Anspruch 1 bezw. 2 in der Weise, dafs man als poröses Material eine Mischung aus Asbest und Kalk verwendet, die durch eine Lösung von Natriumsilicat gehärtet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.