DE1144490B - Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds - Google Patents

Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds

Info

Publication number
DE1144490B
DE1144490B DEZ8733A DEZ0008733A DE1144490B DE 1144490 B DE1144490 B DE 1144490B DE Z8733 A DEZ8733 A DE Z8733A DE Z0008733 A DEZ0008733 A DE Z0008733A DE 1144490 B DE1144490 B DE 1144490B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sodium
compounds
boron
electrolysis
electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEZ8733A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr E H Karl Ziegler Dr
Dipl-Chem Dr Wolfram Grimme
Dipl-Chem Dr Herbert Lehmkuhl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
E H KARL ZIEGLER DR DR
Original Assignee
E H KARL ZIEGLER DR DR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by E H KARL ZIEGLER DR DR filed Critical E H KARL ZIEGLER DR DR
Priority to DEZ8733A priority Critical patent/DE1144490B/en
Priority to GB16679/62A priority patent/GB1009937A/en
Priority to US192954A priority patent/US3234113A/en
Publication of DE1144490B publication Critical patent/DE1144490B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/02Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of alkali or alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/02Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of light metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Verfahren zur kathodischen Abscheidung von Natrium durch Elektrolyse von organischen Komplexverbindungen Zusatz zum Patent 1114 330 Gegenstand des Hauptpatentes 1114330 ist ein Verfahren zur kathodischen Abscheidung von Natrium durch Elektrolyse von natriumhaltigen organischen Aluminiumverbindungen in inerter Atmosphäre, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Schmelze von Komplexverbindungen der allgemeinen Formel MeAIR,R', in der Me Natrium oder eine Mischung von Natrium und Kalium, R Alkylreste und R' Wasserstoff, einen Alkyl-, einen Alkoxy- und/oder einen gegebenenfalls substituierten Aroxyrest bedeutet, elektrolysiert. Bei dieser Umsetzung wird eine Reaktion von anodisch gebildeten, nicht komplexgebundenen Metallalkylen mit dem kathodisch abgeschiedenen Natrium, z. B. durch Verwendung eines Diaphragmas, durch Elektrolyse im Vakuum oder durch Zugabe von Verbindungen der allgemeinen Formel MeAIR30R" verhindert, wobei in dieser letzten allgemeinen Formel Me und R die angegebene Bedeutung haben und R" einen Alkyl-, einen Cycloalkyl-, einen Phenyl- oder einen alkylsubstituierten Phenylrest bedeutet.A process for the cathodic deposition of sodium by the electrolysis of organic complex compounds of addition to Patent 1,114,330 the subject of the main patent 11 14330 a method for the cathodic deposition of sodium by the electrolysis of sodium-containing organic aluminum compounds in an inert atmosphere, which is characterized in that a melt of complex compounds of the general formula MeAIR, R ', in which Me is sodium or a mixture of sodium and potassium, R is alkyl radicals and R' is hydrogen, an alkyl, an alkoxy and / or an optionally substituted aroxy radical. In this reaction, a reaction of anodically formed, non-complexed metal alkyls with the cathodically deposited sodium, z. B. by using a diaphragm, by electrolysis in a vacuum or by adding compounds of the general formula MeAIR30R ", where in this last general formula Me and R have the meaning given and R" is an alkyl, a cycloalkyl, a phenyl or denotes an alkyl-substituted phenyl radical.

Bei diesem Verfahren des Hauptpatentes werden Kathoden aus Kupfer, Messing, Eisen oder Nickel oder auch anderen indifferenten Metallen oder Legierungen verwendet und dabei das Natrium an der Kathode gewonnen. Wird gleichzeitig ein gegenüber der Elektrolyse nicht indifferentes Anodenmetall verwendet, so wird im Vakuum mit Drücken von vorzugsweise unter 1 mm Hg gearbeitet. Ein weiteres mechanisches bzw. physikalisches Hilfsmittel zur Verhinderung einer unerwünschten Vermischung von anodischen Elektrolyseprodukten und kathodisch abgeschiedenem Natrium ist das bereits erwähnte Diaphragma zwischen Anode und Kathode aus z. B. gepreßten faserigen Materialien. Eine zweite grundsätzliche Möglichkeit zur Verhinderung unerwünschter Reaktionen gemäß dem Verfahren des Hauptpatentes ist eine bewußte Steuerung der chemischen Vorgänge in dem Elektrolyten, die ebenfalls eine unerwünschte Rückreaktion unter Beteiligung des abgeschiedenen Natriums unmöglich machen. Hierfür wird die komplexe Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel MeAIR30R" bevorzugt eingesetzt.In this process of the main patent, cathodes made of copper, Brass, iron or nickel or other inert metals or alloys used and thereby obtained the sodium at the cathode. Becomes an opposite at the same time The anode metal that is not indifferent to electrolysis is used in a vacuum Pressures of preferably below 1 mm Hg worked. Another mechanical resp. physical aid to prevent undesired mixing of Anodic electrolysis products and cathodically deposited sodium are already there mentioned diaphragm between anode and cathode made of z. B. pressed fibrous materials. A second basic way of preventing unwanted reactions according to the method of the main patent is a deliberate control of the chemical Processes in the electrolyte that also cause an undesirable reverse reaction Make participation of the separated sodium impossible. For this, the complex Aluminum compound of the general formula MeAIR30R "is preferably used.

In dem Verfahren des Hauptpatentes wird es bevorzugt, Elektrolyten aus Mischungen von Natrium- und Kaliumkomplexverbindungen der allgemeinen Formel MeA1R3R' einzusetzen. Während der Elektrolyse verarmt der Elektrolyt an Natriumkomplexverbindung. Diese wird daher kontinuierlich oder absatzweise dem Elektrolyten wieder zugegeben.In the process of the main patent it is preferred to use electrolytes from mixtures of sodium and potassium complex compounds of the general formula MeA1R3R 'to be used. During the electrolysis, the electrolyte becomes depleted in sodium complex compounds. This is therefore added back to the electrolyte continuously or intermittently.

Als Anodenmaterial wird es in dem Verfahren des Hauptpatentes insbesondere bevorzugt, eine natriumhaltige Anode, z. B. geschmolzenes Rohnatrium, einzusetzen. Ganz besonders zweckmäßig ist es aber, mit einer Natriumamalgamanode zu elektrolysieren. Natriumamalgame fallen nämlich heute in der Großtechnik in großem Maßstab an, und das Verfahren des Hauptpatentes erschließt ebenso wie das vorliegende Verfahren eine verbesserte Möglichkeit zur elektrolytischen Rückgewinnung von Natrium aus solchen Natriumamalgamen. Hierbei ist es dann wichtig, die Elektrolyse zu einem Zeitpunkt abzubrechen, bei dem in dem Anodenmaterial noch so viel Natrium vorliegt, daß eine Bildung von z. B. Quecksilberalkylen ausgeschlossen wird. Hierbei kann man auf Natriumrestgehalte unter 10/" z. B. auf Restgehalte von etwa 0,2 bis etwa 0,5°/o Natrium elektrolysieren. Die Stromdichten bis etwa 80 A/dm2 werden dabei während der Elektrolyse in Abhängigkeit von der Diffusionsgeschwindigkeit des Natriums im Anodenmaterial so beschränkt, daß an der Anodenoberfläche jeweils ausreichend Natrium für die Natriumalkylbildung zur Verfügung steht. Insbesondere wird es bevorzugt, bei Stromdichten im Bereich von 10 bis 50 A/dm2 zu arbeiten.As anode material, it is particularly preferred in the method of the main patent to use a sodium-containing anode, e.g. B. molten crude sodium to use. However, it is particularly useful to electrolyze with a sodium amalgamanode. This is because sodium amalgams occur today in large-scale technology on a large scale, and the process of the main patent, like the present process, opens up an improved possibility for the electrolytic recovery of sodium from such sodium amalgams. It is then important to stop the electrolysis at a time when there is still enough sodium in the anode material that a formation of z. B. Mercury alkylene is excluded. It is possible to electrolyze to residual sodium contents below 10 / ", for example to residual contents of about 0.2 to about 0.5% sodium Sodium in the anode material is limited in such a way that sufficient sodium is available on the anode surface for the formation of sodium alkyl It is particularly preferred to work at current densities in the range from 10 to 50 A / dm2.

In einer besonderen Ausführungsform des Ver fahrens des Hauptpatentes wird die Elektrolyse mit Natriumamalgam als untere Schicht, .dem geschmolzenen Elektrolyten als mittlere Schicht und dem kathodisch abgeschiedenen Natrium als obere Schicht durchgeführt. Dieses gelingt dadurch, daß das kathodisch abgeschiedene Natrium durch eine Netz aus isolierendem Material, z: B. Glasfaser- und/oder Cellulosefasergewebe, in dem oberen Teil des Elektrdlyten in der ' Schwebe gehalten wird. Vorzugsweise wird dabei dieses Netz möglichst dicht an die Amalgamanode herangeführt, so daß nur einige Millimeter Zwischenraum zwischen Anode und kathodisch abgeschiedenem Natrium bestehen; die durch Elektrolytflüssigkeit erfüllt sind.In a particular embodiment of the process of the main patent the electrolysis with sodium amalgam as the lower layer, .dem melted Electrolytes as the middle layer and the cathodically deposited sodium as the upper layer carried out. This is achieved by allowing the cathodically deposited sodium through a network of insulating material, e.g. glass fiber and / or cellulose fiber fabric, is kept in suspension in the upper part of the electrodlyte. Preferably this network is brought as close as possible to the amalgamamode so that only a few millimeters gap between the anode and the cathodically deposited Consist of sodium; which are met by electrolyte liquid.

Besonders wird es bevorzugt, das Verfahren bei Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur des Natriums durchzuführen, da hierdurch das Abziehen des Natriums aus der Elektrolysevorrichtung wesentlich erleichtert wird. In dem Verfahren des Hauptpatentes fällt schon bei einer ersten Elektrolyse ein Natrium an, das einen Reinheitsgrad von wenigstens 99,97"/, aufweist. Wird dieses Natrium noch einmal einer entsprechenden Elektrolyse unterworfen, dann liegen in dem jetzt gewonnenen Natrium maximal 1 y Fremdmetall je Gramm Natrium vor. Es können also mit dem Verfahren ganz besonders gute Ergebnisse bezüglich der Reinheit des kathodisch abgeschiedenen Natriums' er±%elt werden.It is particularly preferred to carry out the process at temperatures above carry out the melting temperature of the sodium, as this removes the Sodium from the electrolyzer is made much easier. In the process of the main patent, a sodium is produced during the first electrolysis, the one Purity of at least 99.97 "/. Will this sodium again subjected to a corresponding electrolysis, then lie in the now obtained Sodium a maximum of 1 y foreign metal per gram of sodium. So it can with the procedure particularly good results with regard to the purity of the cathodically deposited Sodium must be used.

Das Verfahren wird vorzugsweise bei Spannungen im Bereich von 0;5 bis 5 V durchgeführt.The method is preferably used at voltages in the range of 0; 5 to 5 V.

Alle Möglichkeiten des Verfahrens aus dem Hauptpatent sind auch für das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren gegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren weitet das Verfahren des Hauptpatentes dahingehend aus, daß neue Elektrolytverbindungen gegebenenfalls in Mischung mit den im Hauptpatent beschriebenen aluminiumorganischen Verbindungen eingesetzt werden können.All options of the process from the main patent are also available for given the present inventive method. The inventive method extends the process of the main patent to the effect that new electrolyte compounds optionally in a mixture with the organoaluminum described in the main patent Connections can be used.

Gegenstand der Erfindung ist eine Abwandlung des Verfahrens zur kathodischenAbscheidung von Natrium durch Elektrolyse von geschmolzenen Aluminiumkomplexverbindungen der allgemeinen Formel MeA1R3R' in inerter Atmosphäre nach Patent 1114330; das dadurch gekennzeichnet ist, daß neben oder an Stelle der Aluminiumkomplexverbindung komplexe Borverbindungen der Formel MeBR,R' eingesetzt werden, wobei in dieser Formel Me Natrium und/oder Kalium; R Alkylreste und R' Wasserstoff, einen Alkyl- und/oder einen Alkoxyrest bedeutet. Das Kennzeichen der Erfindung liegt also darin, daß die Elektrolyten bororganische Verbindungen enthalten. Im übrigen bleiben die Angaben des Hauptpatentes erhalten: Die Verwendung von organischen Borverbindungen kann gegenüber der Verwendung aluminiumorganischer Verbindungen erhebliche Vorteile bedeuten. Bekanntlich entsteht bei derElektrolyse mit aluminiumorganischen Elektrolyten als Zersetzungsprodukt des Elektrolyten freies Aluminiumtrialkyl. Entsprechend entsteht bei der Elektrolyse gemäß der Erfindung mit komplexen Borverbindungen freies Bortrialkyl. Während nun das komplexe Aluminiumtrialkyl mit kathodisch abgeschiedenem Natrium unter Bildung von Aluminium in unerwünschter Weise reagiert, ist das erfindungsgemäß entstehende freie Bortrialkyl gegenüber dem Natrium stabil. Die Gefahr unerwünschterRückzersetzungen zwischen denZersetzungsprodukten des Elektrolyten und dem kathodisch abgeschiedenen Natrium besteht also bei der Borverbindung -als Elektrolyt nicht. Es leuchtet ein, daß hierdurch eine erhebliche Verfahrensvereinfachung gegeben sein kann.The invention relates to a modification of the cathodic deposition method of sodium by electrolysis of molten aluminum complex compounds of the general formula MeA1R3R 'in an inert atmosphere according to patent 1114330; that thereby is characterized in that complexes in addition to or in place of the aluminum complex compound Boron compounds of the formula MeBR, R 'are used, where in this formula Me Sodium and / or potassium; R is alkyl and R 'is hydrogen, an alkyl and / or means an alkoxy radical. The characteristic of the invention is that the Electrolytes contain organoboron compounds. Otherwise the information remains of the main patent obtained: The use of organic boron compounds can mean significant advantages over the use of organoaluminum compounds. It is known that during the electrolysis with organoaluminum electrolytes as Decomposition product of the electrolyte, free trialkyl aluminum. Accordingly arises in the electrolysis according to the invention with complex boron compounds, free boron trialkyl. While now the complex aluminum trialkyl with cathodically deposited sodium reacts in an undesirable manner with the formation of aluminum, that is according to the invention resulting free boron trialkyl stable towards sodium. The risk of unwanted decomposition between the decomposition products of the electrolyte and the cathodically deposited In the case of the boron compound, sodium does not exist as an electrolyte. It makes sense that this can result in a considerable simplification of the procedure.

Erfindungsgemäß wird es insbesondere bevorzugt, Borverbindungen der allgemeinen Formel MeBR,R' einzusetzen, in der die Reste R niedere Alkylreste mit insbesondere bis zu 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten. Es wird weiterhin bevorzugt, solche Borverbindungen einzusetzen, in denen auch der Rest R' einen Alkylrest bedeutet. Die bevorzugten erfindungsgemäßen Komplexverbindungen sind also Natriumbortetraalkyle oder Mischungen solcher Natriumbortetraalkyle mit Kaliumbortetraalkylen.According to the invention, it is particularly preferred to use boron compounds general formula MeBR, R 'to use, in which the radicals R with lower alkyl radicals in particular up to 6 carbon atoms, preferably with 1 to 3 carbon atoms mean. It is also preferred to use those boron compounds in which the radical R 'also denotes an alkyl radical. The preferred complex compounds according to the invention are sodium boron tetraalkyls or mixtures of such sodium boron tetraalkyls with Potassium boron tetraalkylene.

Beim Arbeiten mit Metallalkyle bildenden Anoden kann es auch erfindungsgemäß zweckmäßig sein, eine Reaktion von solchen Metallallcylen mit dem kathodisch abgeschiedenen Natrium z. B. durch Verwendung eines Diaphragmas oder durch Elektrolyse im Vakuum auszuschließen. Weiterhin kann - ebenso wie in dem Verfahren des Hauptpatentes - die Mitverwendung von aluminiumorganischen Komplexverbindungen der allgemeinen Formel MeAIR30R" zweckmäßig sein, wobei in dieser allgemeinen Formel Me Natrium und/oder Kalium, R Alkylreste und R' Alkyl- oder Cycloalkylreste bedeutet, die auch substituiert sein können. Hierbei sind insbesondere die entsprechenden Aluminiumalkoxykomplexverbindungen bevorzugt. Sie wandeln nämlich nicht nur etwa entstehendes freies Aluminiumtrialkyl in die komplexe Aluminiumtetraalkylverbindung um, sie können auch eine Umsetzung mit dem erfindungsgemäß entstehenden freien Bortrialkyl eingehen. In einem Verfahren zur Herstellung von Alkalibortetraalkylkomplexverbindungen ist beschrieben worden, daß eine Mischung von freiem Bortrialkyl mit der genannten Aluminiumalkoxykomplexverbindung folgendermaßen sich umsetzt: BR3+Me [AIR30R"] -> MeBR4+AIR2OR" Bei der Mitverwendung der Aluminiumalkoxykomplexverbindung bleibt dementsprechend die Borverbindung stets als immer wieder erneuerte Borkornplexverbindung in stationärer Phase in der Elektrolytflüssigkeit. Die gleichzeitig entstehende freie Dialkylaluminiumalkoxyverbindung kann in einfacher Weise, z. B. nach den in der französischen Patentschrift 1223643 geschilderten Verfahren, wieder in die komplexe Aluminiumalkoxyverbindung zurückverwandelt und dann wieder in der Elektrolyse eingesetzt werden.When working with anodes which form metal alkyls, it can also be used according to the invention be expedient, a reaction of such Metallallcylen with the cathodically deposited Sodium z. B. by using a diaphragm or by electrolysis in a vacuum to exclude. Furthermore - as in the procedure of the main patent - the use of organoaluminum complex compounds of the general formula MeAIR30R "may be appropriate, where in this general formula Me sodium and / or Potassium, R alkyl radicals and R 'denotes alkyl or cycloalkyl radicals which are also substituted could be. The corresponding aluminum alkoxy complex compounds are particularly important here preferred. This is because they not only convert any free trialkyl aluminum that may be formed into the complex aluminum tetraalkyl compound, they can also carry out a reaction with the free boron trialkyl formed according to the invention. In one proceeding for the preparation of Alkalibortetraalkylkomplexverbindungen has been described, that a mixture of free boron trialkyl with said aluminum alkoxy complex compound is implemented as follows: BR3 + Me [AIR30R "] -> MeBR4 + AIR2OR" when used the aluminum alkoxy complex compound accordingly always remains the boron compound as a constantly renewed boron complex compound in the stationary phase in the electrolyte liquid. The simultaneously formed free dialkylaluminum alkoxy compound can be in a simple Way, e.g. B. according to the method described in French patent specification 1223643, converted back to the complex aluminum alkoxy compound and then again can be used in electrolysis.

An Stelle der Aluminiumalkoxykomplexverbindung kann erfindungsgemäß auch die entsprechende Alkaliboralkoxykomplexverbindung der allgemeinen Formel MeBR30R" eingesetzt werden. In Analogie zu den entsprechenden Aluminiumverbindungen findet dabei folgende Umsetzung zwischen dem freien Bortrialkyl und der Komplexverbindung statt: BR3+Me [BR30R"] -> MeBR4+BR20R" In diesen allgemeinen Formeln entsprechen die Reste R und R" in ihrer Bedeutung den entsprechenden Resten der parallelen Aluminiumverbindungen. Da sich auch die freien Borverbindungen der Formel BR20R" leicht in die komplexen entsprechenden Boralkoxyverbindungen wieder zurückverwandeln lassen, ist hier eine zweite Möglichkeit gegeben, das entstehende freie Bortrialkyl sofort abzufangen, in komplexe Bortetraalkylverbindung zurückzuverwandeln und statt dessen einen Hilfsstoff im Kreislauf zwischen Elektrolyse und Regenerierung zu führen.Instead of the aluminum alkoxy complex compound, according to the invention also the corresponding alkali boroalkoxy complex compound of the general formula MeBR30R " can be used. Finds in analogy to the corresponding aluminum compounds the following reaction between the free boron trialkyl and the complex compound instead of: BR3 + Me [BR30R "] -> MeBR4 + BR20R" Correspond in these general formulas the meaning of the radicals R and R ″ corresponds to the corresponding radicals of the parallel aluminum compounds. Since the free boron compounds of the formula BR20R "can easily be converted into the complex Reconvert the corresponding boron alkoxy compounds is one of them second possibility given to immediately intercept the resulting free boron trialkyl, in convert back complex boron tetraalkyl compound and instead its one auxiliary material in the cycle between electrolysis and regeneration.

Die Temperatur des Elektrolyten wird nach oben durch die Beständigkeit der eingesetzten Borverbindungen begrenzt. In der Praxis liegt die obere Grenze bei maximal etwa 200°C. Bevorzugt werden Temperaturen im Bereich von 145 bis etwa 200°C. Da die Borverbindungen im allgemeinen etwas höher schmelzen als die entsprechenden Aluminiumverbindungen, kann erfindungsgemäß dementsprechend auch bei etwas höheren Temperaturen als im Hauptpatent gearbeitet werden. Falls jedoch ein Arbeiten bei tieferen Temperaturen erwünscht ist, so ist es ohne Schwierigkeiten möglich, diese zu verwirklichen. Man braucht nämlich dem Elektrolyten nur geringe Mengen von Hilfsstoffen zuzusetzen, die als »Schmelzpunktserniedriger«wirken. Geeignet sind hierfür polare indifferente organische Verbindungen, und zwar insbesondere Äther und tertiäre Amine. Ganz besonders bevorzugt sind cyclische Äther, insbesondere vom Typ des Tetrahydrofurans. Werden solche Hilfsstoffe den borhaltigen Elektrolyten auch nur in geringer Menge zugesetzt, so sinkt der Schmelzpunkt der gesamten Elektrolytmasse bedeutend. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch Lösungen der Borverbindungen in diesen Lösungsmitteln eingesetzt werden. Überraschenderweise sind auch noch solche Lösungen, die beispielsweise 5001, und mehr Lösungsmittel enthalten, hervorragende Leiter, die zur Durchführung der Elektrolyse außerordentlich geeignet sind. Eine andere Möglichkeit zur Erniedrigung des Schmelzpunktes des Elektrolytbades ist die gleichzeitige Verwendung verschiedener Borverbindungen oder einer Mischung von verschiedenen Bor- und Aluminiumverbindungen. Organische Komplexverbindungen des angegebenen Typs sind dafür bekannt, daß sie in Mischung miteinander tieferschmelzende Eutektika bilden können.The upper limit of the temperature of the electrolyte is limited by the resistance of the boron compounds used. In practice, the upper limit is a maximum of around 200 ° C. Temperatures in the range from 145 to about 200 ° C. are preferred. Since the boron compounds generally melt somewhat higher than the corresponding aluminum compounds, according to the invention it is accordingly possible to work at somewhat higher temperatures than in the main patent. However, if it is desired to work at lower temperatures, it is possible to achieve this without difficulty. You only need to add small amounts of auxiliaries to the electrolyte, which act as "melting point depressants". Polar inert organic compounds are suitable for this purpose, specifically ethers and tertiary amines in particular. Cyclic ethers, in particular of the tetrahydrofuran type, are very particularly preferred. If such auxiliaries are added even in small amounts to the boron-containing electrolytes, the melting point of the entire electrolyte mass drops significantly. In a further embodiment of the invention, solutions of the boron compounds in these solvents can also be used. Surprisingly, solutions containing, for example, 5001 and more solvents are also excellent conductors which are extremely suitable for carrying out the electrolysis. Another possibility for lowering the melting point of the electrolyte bath is to use different boron compounds or a mixture of different boron and aluminum compounds at the same time. Organic complex compounds of the specified type are known to be able to form deep-melting eutectics when mixed with one another.

Bezüglich der im einzelnen für die praktische Durchführung des Verfahrens hier nicht erwähnten Angaben wird auf die entsprechenden Angaben des Hauptpatentes verwiesen. Wie bereits erwähnt, gelten sie auch für das Verfahren der Erfindung. Hingewiesen sei hier nur insbesondere noch auf die Durchführung des Verfahrens in der Form der »Dreischichtenelektrolyse«. Auch im erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, die Elektrolyse in Form dieser drei Schichten durchzuführen, wobei auch hier wieder das kathodisch abgeschiedene Natrium durch ein Netz aus isolierendem Material einige Millimeter über dem Anodenmaterial im Elektrolyten in der Schwebe gehalten wird. Es hat sich herausgestellt, daß dieses Netz ganz allgemein für die Durchführung von elektrolytischen Verfahren nach dem Typ der Erfindung und des Hauptpatentes hervorragend geeignet ist. Beispiel 1 In einer Elektrolysezelle mit der Form eines geschlossenen Kessels aus emailliertem Stahlblech befinden sich in der Mitte eine Kathode aus Kupferblech, die bis zum Boden des Kessels verlängert ist, und beiderseits in etwa 1 bis 2 cm Abstand davon Anoden aus ebenfalls Kupferblech, die mindestens 10 bis 20 cm kürzer sind als die Kathode. Man füllt in den Kessel unter Stickstoff eine geschmolzene Mischung von 50 °/o Natriumbortetraäthyl und 50 °/o Kaliumbortetraäthyl ein. Das Reaktionsgefäß besitzt außerdem einen absteigenden Kühler mit einer auf etwa 0°C gekühlten Vorlage.Regarding the details for the practical implementation of the procedure Information not mentioned here is referred to the corresponding information in the main patent referenced. As already mentioned, they also apply to the method of the invention. Attention should only be drawn here to the implementation of the method in the form of "three-layer electrolysis". Also in the method according to the invention it is expedient to carry out the electrolysis in the form of these three layers, wherein also here again the cathodically deposited sodium through a network of insulating Material suspended a few millimeters above the anode material in the electrolyte is held. It has been found that this network is very general for the Carrying out electrolytic processes according to the type of the invention and the main patent is excellently suited. Example 1 In an electrolytic cell with the shape of a Closed kettles made of enamelled sheet steel are located in the middle Cathode made of copper sheet, which is extended to the bottom of the boiler, and on both sides at a distance of about 1 to 2 cm from it anodes also made of copper sheet, which at least 10 to 20 cm shorter than the cathode. The kettle is filled under nitrogen a molten mixture of 50 per cent. sodium boron tetraethyl and 50 per cent. potassium boron tetraethyl a. The reaction vessel also has a descending cooler with a about 0 ° C cooled template.

Die Elektrolyse wird bei 140°C und einer Stromdichte von etwa 30 A/dm1 durchgeführt [Leitfähigkeit etwa 2,5 - 10-2(S2 - cm)-1]. Man läßt jetzt je 26,8 Ah 150 g (=1 Mol) geschmolzenes NaB(C,H5)4 kontinuierlich in die Elektrolysezelle einfließen, an der Kathode scheidet sich das geschmolzene Natrium in der richtigen Menge, d. h. je 26,8 Ah 23 g, ab. Es fließt an der Kathode herunter und sammelt sich als eine zusammenhängende flüssige Schicht am Boden des Gefäßes und kann von dort abgezogen werden. An der Anode entwickelt sich ein 1 : 1-Gemisch aus Äthan und Äthylen. Das durch die elektrolytische Zerlegung des Natriumbortetraäthyls frei werdende Bortriäthyl destilliert aus dem Reaktionsgefäß ab und wird in der gekühlten Vorlage gesammelt.The electrolysis is carried out at 140 ° C and a current density of about 30 A / dm1 performed [conductivity about 2.5 - 10-2 (S2 - cm) -1]. You now leave 26.8 each Ah 150 g (= 1 mol) of molten NaB (C, H5) 4 continuously into the electrolysis cell flow in, at the cathode the molten sodium separates in the correct one Amount, d. H. 26.8 Ah 23 g each, from. It flows down the cathode and collects as a cohesive liquid layer at the bottom of the vessel and can of be deducted there. A 1: 1 mixture of ethane develops at the anode and ethylene. This is released by the electrolytic decomposition of the sodium boron tetraethyl Become boron triethyl distilled from the reaction vessel and is in the cooled Template collected.

Das Bortriäthyl kann leicht in bekannter Weise mit Natriumhydrid und Äthylen in Natriumbortetraäthyl zurückverwandelt und der Elektrolysezelle wieder zugeführt werden. Verwendet man für die NaH-Darstellung ein Rohnatrium, so stellt das Verfahren, da das kathodisch gewonnene Natrium mindestens 99,99°/oig ist, ein Raffinationsverfahren für Natrium dar. Die Verunreinigungen des Natriums bleiben bei der Anlagerung des NaH an Bortetraäthyl als unlösliche, abtrennbare Verunreinigungen zurück. Beispiel 2 Man verfährt, wie im Beispiel l beschrieben, mit gleicher Elektrolytmischung und gleicher Stromdichte. Zum Ersatz des verbrauchten Elektrolyten gibt man jetzt aber je Ah 7,85 g Natriumbutoxyaluminiumtriäthyl zu. Bei dieser Verfahrensweise entsteht kein freies Bortriäthyl - man kann sich also die Installierung von absteigendem Kühler und Vorlage sparen -, statt dessen sammelt sich über dem Elektrolyten eine zweite flüssige Phase, die aus reinem Butoxyaluminiumdiäthyl besteht und von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich abgezogen und mit NaH und Äthylen in bekannter Weise wieder in Na(C,Hs)3AIOC4H9 zurückverwandelt werden kann, das dann der Elektrolysezelle wieder zugeführt wird. Damit kein freies Bortriäthyl auftreten kann, das mit dem entweichenden Äthan-Äthylen-Gemisch verlorenginge, ist bei der Elektrolyse zu beachten, daß im Elektrolyten stets eine gewisse Menge des Natriumbutoxyaluminiumtriäthyls erhalten bleibt. An sich genügt ein ganz geringer stationärer Gehalt. Da aber die Dosierung wegen gelegentlicher Stromschwankungen nicht immer genau äquivalent dem Stromdurchgang einzustellen ist, ist es zweckmäßig, mit einem Gehalt von einigen Prozenten der Alkoxyverbindung im Elektrolyten zu arbeiten. Beispiel 3 Man verwendet als Elektrolyten eine Mischung aus gleichen Teilen Natriumbortetraäthyl, NaB(C2HS)4, und Tetrahydrofuran.The boron triethyl can easily in a known manner with sodium hydride and Ethylene is converted back into sodium boron tetraethyl and the electrolysis cell again are fed. If a raw sodium is used for the NaH representation, it represents the process since the cathodically recovered sodium is at least 99.99% Refining processes for sodium. The impurities of sodium remain with the addition of NaH to boron tetraethyl as insoluble, separable impurities return. Example 2 The procedure is as described in Example 1, with the same electrolyte mixture and the same current density. To replace the used electrolyte one now gives but 7.85 g of sodium butoxyaluminum triethyl per Ah. With this procedure there is no free boron triethyl - you can therefore install descending Save cooler and template - instead, one collects above the electrolyte second liquid phase consisting of pure butoxyaluminum diethyl and of time withdrawn at time or continuously and with NaH and ethylene in a known manner can be converted back into Na (C, Hs) 3AIOC4H9, which is then passed to the electrolysis cell is fed back. So that no free boron triethyl can occur with the escaping ethane-ethylene mixture has to be taken into account during electrolysis, that there is always a certain amount of sodium butoxyaluminum triethyl in the electrolyte preserved. In and of itself, a very low stationary salary is sufficient. But since the Dosage is not always exactly equivalent to this due to occasional power fluctuations Current continuity is to be adjusted, it is expedient with a content of some Percent of the alkoxy compound in the electrolyte to work. Example 3 One uses The electrolyte is a mixture of equal parts of sodium boron tetraethyl, NaB (C2HS) 4, and tetrahydrofuran.

Die Elektrolytmischung wird in folgender Apparatur mit einer Bleianode elektrolysiert: Die Kathode ist ein Kupferzylinder, um die im Abstand von 1 cm außen ein perforierter Zylinder aus einem gegen den Elektrolyten beständigen, elektrisch nichtleitenden Material, wie Porzellan oder durch Gewebe verstärkte Phenolformaldehydkondensationsprodukte, angeordnet ist. Um diesen Zylinder ist ein Diaphragma aus gehärtetem Filtrierpapier oder aus einem feinen Tuch- oder Glasfiltergewebe gespannt. Hinter dem Diaphragma befindet sich der Anodenraum, der mit Bleikugeln gefüllt ist und entsprechend dem bei der Elektrolyse aufgelösten Blei kontinuierlich mit Bleikugeln beschickt werden kann. Die Aufheizung des Elektrolyten bzw. die Abführung der entstehenden Stromwärme während der Elektrolyse erfolgt durch Umpumpen einer etwa 100°C heißen Flüssigkeit im Inneren des geschlossenen Kathodenzylinders.The electrolyte mixture is in the following apparatus with a lead anode electrolyzed: The cathode is a copper cylinder, around the outside at a distance of 1 cm a perforated cylinder made of an electrolyte resistant, electric non-conductive material such as porcelain or fabric reinforced phenol-formaldehyde condensation products, is arranged. Around this cylinder is a diaphragm made of hardened filter paper or from a fine cloth or glass filter fabric tense. Behind The anode space is located next to the diaphragm and is filled with lead balls corresponding to the lead dissolved in the electrolysis, continuously with lead balls can be charged. The heating of the electrolyte or the removal of the resulting Electricity heat during the electrolysis is carried out by pumping around a 100 ° C hot Liquid inside the closed cathode cylinder.

Die Wärmezufuhr bzw. -abfuhr am äußeren Zylindermantel wird so gesteuert, daß die Temperatur im Anodenraum 70°C nicht übersteigt. Während der Elektrolyse beträgt die Temperatur im Kathodenraum zweckmäßig etwa 100°C, die im Anodenraum etwa 70°C. Die Stromstärke wird auf 20 A eingestellt entsprechend einer Zellenspannung von 5 bis 6 V. Das kathodisch gebildete Natrium fließt in einem dünnen Film an der Oberfläche der Kathode ab in den unteren Kathodenraum, von wo es von Zeit zu Zeit geschmolzen abgezogen werden kann.The heat supply or removal at the outer cylinder jacket is controlled in such a way that that the temperature in the anode compartment does not exceed 70 ° C. During electrolysis the temperature in the cathode compartment is expediently about 100 ° C., that in the anode compartment about 70 ° C. The current intensity is set to 20 A corresponding to a cell voltage from 5 to 6 V. The cathodically formed sodium flows in a thin film on the Surface of the cathode descends into the lower cathode compartment, from where it is from time to time melted can be withdrawn.

Der Abfluß aus dem Anodenraum wird so eingestellt, daß eine Reaktionsmischung mit 5 bis 10111, Bleitetraäthyl abläuft, was der Fall ist, wenn stündlich etwa 500 bis 1000 cm3 Flüssigkeit aus dem Anodenraum abgezogen werden. Der Zufluß an Elektrolyt in den Kathodenraum ist so zu regulieren, daß das Flüssigkeitsniveau im Kathodenraum 4 bis 5 cm höher liegt als im Anodenraum. Die Anodenmischung wird durch Fraktionierung aufgetrennt in 1. eine Lösung von Bortriäthyl in Tetrahydrofuran, die mit NaH und Äthylen umgesetzt wird und der Zelle wieder zugeführt wird, 2. Bleitetraäthyl als zweite Fraktion (Siedepunkt 83°C bei 13 Torr) und 3. den Destillationsrückstand, der NaB(C2Hb)4 ist und zur Aufsättigung der Tetrahydrofuran-Lösung aus der Regenerierung dient.The outflow from the anode compartment is adjusted so that a reaction mixture with 5 to 10111, tetraethyl lead expires, which is the case when every hour about 500 up to 1000 cm3 of liquid can be withdrawn from the anode compartment. The influx of electrolyte in the cathode compartment is to be regulated so that the liquid level in the cathode compartment 4 to 5 cm higher than in the anode compartment. The anode mix is made by fractionation separated into 1. a solution of boron triethyl in tetrahydrofuran, with NaH and Ethylene is converted and fed back into the cell, 2. Tetraethyl lead as second fraction (boiling point 83 ° C at 13 Torr) and 3. the distillation residue, which is NaB (C2Hb) 4 and to saturate the tetrahydrofuran solution from the regeneration serves.

Die Ausbeute an Natrium beträgt je 26,8 Ah 23 g (= 1000/, der Theorie),. Beispiel 4 Man elektrolysiert in der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur mit dem bei Raumtemperatur flüssigen Natriumbortriäthylhydrid. Die Leitfähigkeit dieses Komplexes beträgt bei 70°C 0,2 - 10-2(S2 - cm)-, bei 100°C 0,57 - 10-2(S2 - cm)-', bei 130°C 1,16 - 10-2 (S2 - cm)-'. Die Elektrolysetemperatur beträgt 140°C. Mit einer Klemmenspannung von 5 bis 6 V wird eine Stromstärke von 15 A eingestellt. Je Stunde scheiden sich 12,8.g Natrium (= 100°/Q der Theorie) ab, und anodisch bilden sich 6,31 Wasserstoffgas; das außerdem gebildete Bortriäthyl destilliert bei der Elektrolysetemperatur in die Destillationsvorlage ab und kann in bekannter Weise mit NaH wieder in NaB(CZHb)3H verwandelt werden, das in die Elektrolysezelle zurückgeführt wird. Beispiel 5 Als Elektrolysezelle verwendet man einen zylindrischen, innen emaillierten Stahlkessel, auf dessen Boden sich das zu raffinierende Rohnatrium als Schmelze befindet. In den Kessel ist ein beiderseits offener Zylinder von etwas kleinerem Durchmesser aus emailliertem Stahlblech eingehängt, dessen untere Öffnung mit einem grobmaschigen Netz aus Glasfasergewebe mit einem Abstand der Maschen von 1 bis 3 mm waagerecht überspannt ist. Das Netz liegt im Abstand von 3 bis 5 mm oberhalb der Oberfläche des flüssigen Rohnatriums. Dicht oberhalb des Netzes befindet sich ein Netz aus Kupfer- oder Eisendraht als Kathode. Elektrolysetemperatur 150°C. Als Elektrolyten verwendet man Natriumboi-tetraäthyl [Leitfähigkeit bei 150°C: 2,5-10-1(S2 - cm)-']. Die Elektrolytschmelze muß bis über den oberen Rand des eingehängten Zylinders stehen, so daß das kathodisch abgeschiedene Natrium oben und unten vom Elektrolyten umgeben ist. Eine Stromdichte von 10 A/dm2 läßt sich mit einer Klemmenspannung von 4,0 V aufrechterhalten. Das kathodisch abgeschiedene Natrium sammelt sich oberhalb des Glasfasernetzes an und kann aus diesem Raum von Zeit zu Zeit abgelassen werden. Durch Zugabe von Rohnatrium während der Elektrolyse sorgt man dafür, daß der Abstand von Anode und Kathode gleichbleibt.The sodium yield is 26.8 Ah 23 g (= 1000 /, of theory). Example 4 Electrolysis is carried out in the apparatus described in Example 1 with sodium boron triethyl hydride, which is liquid at room temperature. The conductivity of this complex is 0.2 - 10-2 (S2 - cm) - at 70 ° C, 0.57 - 10-2 (S2 - cm) - at 100 ° C, 1.16 - at 130 ° C 10-2 (S2 - cm) - '. The electrolysis temperature is 140 ° C. A current of 15 A is set with a terminal voltage of 5 to 6 V. 12.8 g of sodium (= 100 ° / Q of theory) are deposited per hour, and 6.31 of hydrogen gas are formed anodically; the boron triethyl also formed distills off into the distillation receiver at the electrolysis temperature and can be converted in a known manner with NaH back into NaB (CZHb) 3H, which is returned to the electrolysis cell. Example 5 The electrolysis cell used is a cylindrical, internally enamelled steel tank, on the bottom of which the crude sodium to be refined is located as a melt. A cylinder of slightly smaller diameter made of enamelled sheet steel is suspended in the boiler, the lower opening of which is spanned horizontally with a coarse-meshed net made of glass fiber fabric with a spacing of the meshes of 1 to 3 mm. The network lies at a distance of 3 to 5 mm above the surface of the liquid raw sodium. A network of copper or iron wire is located just above the network as a cathode. Electrolysis temperature 150 ° C. Sodium boi-tetraethyl [conductivity at 150 ° C: 2.5-10-1 (S2 - cm) - '] is used as the electrolyte. The electrolyte melt must be above the upper edge of the suspended cylinder so that the cathodically deposited sodium is surrounded by the electrolyte at the top and bottom. A current density of 10 A / dm2 can be maintained with a terminal voltage of 4.0 V. The cathodically deposited sodium collects above the glass fiber network and can be drained from this space from time to time. By adding crude sodium during the electrolysis, it is ensured that the distance between the anode and cathode remains the same.

Die Ausbeute an Natrium beträgt je 26,8 Ah 23 g, anodisch wurden durch die gleiche Strommenge 23g Na aufgelöst, die Ausbeute ist 1000/Qig. Beispiel 6 Man verfährt, wie im Beispiels beschrieben, verwendet aber als Elektrolyten eine Mischung aus 500/Q Natriumbortetraäthyl und 5001, Kaliumbortetraäthyl und ersetzt das flüssige Rohnatrium durch ein gleiches Volumen 10/Qiges Natriumamalgam. Man elektrolysiert bei 150°C, mit einer Stromdichte von 30 A/dm2 und einer Klemmenspannung von etwa 4 V. Das kathodisch abgeschiedene Natrium sammelt sich als zusammenhängende flüssige Schicht oberhalb des Netzes aus Glasfasergewebe. Zur Abführung der Stromwärme und zur Durchmischung des Elektrolyten läßt man einen größeren Elektrolytvorrat unter Konstanthalten der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Elektrolysezelle im Kreislauf strömen. Dieses kann man leicht erreichen, wenn man aus einem Vorratsgefäß je Zeiteinheit ein gleiches Volumen Elektrolyt in den Raum zwischen Anode und Kathode einfließen läßt wie das, welches man an der der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Stelle wieder in das Vorratsgefäß zurückpumpt. Nach 185 Ah haben sich kathodisch 160 g Natrium abgeschieden, die flüssig aus dem oberen Teil der Elektrolysezelle abgelassen werden.The sodium yield is 26.8 Ah 23 g each, anodically 23 g Na were dissolved by the same amount of electricity, the yield is 1000 / qig. EXAMPLE 6 The procedure is as described in the example, but a mixture of 500 % sodium boron tetraethyl and 500% potassium boron tetraethyl is used as the electrolyte, and the liquid crude sodium is replaced by an equal volume of 10% sodium amalgam. Electrolysis is carried out at 150 ° C., with a current density of 30 A / dm2 and a terminal voltage of about 4 V. The cathodically deposited sodium collects as a coherent liquid layer above the network of glass fiber fabric. To dissipate the current heat and to mix the electrolyte, a larger electrolyte supply is allowed to flow in the circuit while keeping the height of the liquid level constant in the electrolysis cell. This can easily be achieved if an equal volume of electrolyte per unit of time is allowed to flow into the space between anode and cathode from a storage vessel as that which is pumped back into the storage vessel at the point opposite the inlet opening. After 185 Ah, 160 g of sodium have been deposited on the cathode and are drained from the upper part of the electrolysis cell in liquid form.

Das so erhaltene Natrium enthält noch etwa 0,3 0/Q Hg. Der Quecksilbergehalt geht noch weiter zurück, wenn man während der Elektrolyse eine Temperatur von 130°C einhält. Man erreicht dann leicht 0,010/Q Hg und weniger. Dies ist derjenige Quecksilbergehalt, der bei der Gewinnung von Natrium aus Natriumamalgam mit einem Elektrolyten aus geschmolzenem Natriumbromid, jodid, -hydroxyd erst nach einer zusätzlichen Behandlung mit metallischem Calcium erreicht wird. Der Primärnatriumgehalt bei diesem bekannten Verfahren liegt in der Größenordnung von 10/Q. Auch die letzten Spuren von Quecksilber lassen sich beseitigen, wenn man die Elektrolyse gemäß Beispiel s wiederholt.The sodium obtained in this way still contains about 0.3% Hg. The mercury content goes back even further if a temperature of 130 ° C is reached during the electrolysis adheres to. One then easily reaches 0.010 / Q Hg and less. This is the mercury content the one made in the extraction of sodium from sodium amalgam with an electrolyte molten sodium bromide, iodide, hydroxide only after an additional treatment is achieved with metallic calcium. The primary sodium content in this well-known Procedure is on the order of 10 / Q. Even the last traces of mercury can be eliminated if the electrolysis according to Example s is repeated.

Das ursprünglich 1 °/Qige Natriumamalgam ist bis auf etwa 0;20/Q Na im Quecksilber verarmt. Es wird zweckmäßig aus der Zelle ausgefüllt und kann, nachdem es wieder bis auf 10/Q Na konzentriert ist, für eine neue Elektrolyse verwendet werden.The originally 1% sodium amalgam is up to about 0; 20 / Q Na impoverished in mercury. It is expediently filled out from the cell and can afterwards it is again concentrated to 10 / Q Na, used for a new electrolysis will.

Die Ausbeute an Natrium beträgt je 26,8 Ah 23 g Na (= 100 0/Q der Theorie).The sodium yield is 26.8 Ah 23 g Na (= 100 0 / Q der Theory).

Es ist noch zu bemerken, daß infolge der Luft- und Wasserempfindlichkeit der Elektrolyte alle Operationen unter Ausschluß von Feuchtigkeit in einer Inertgasatmosphäre von z. B. Stickstoff oder Argon durchgeführt werden müssen.It should also be noted that this is due to the sensitivity to air and water the electrolyte all operations with the exclusion of moisture in an inert gas atmosphere from z. B. nitrogen or argon must be carried out.

Beispiel 7 In diesem Beispiel wird eine Elektrolysezelle verwendet, die einfach aus einem gegen Evakuieren festen Stahlkessel besteht, in dem in der Mitte eine Kathode aus einem Kupferblech und beiderseits in etwa 1 bis 2 cm Abstand davon Anoden aus etwa 5 bis 10 mm starken Bleiplatten angeordnet sind. Die Anoden sind isoliert am Deckel befestigt.Example 7 In this example an electrolytic cell is used, which simply consists of a steel boiler, which is resistant to evacuation, in which the In the middle a cathode made of a copper sheet and on both sides at a distance of about 1 to 2 cm of which anodes made of about 5 to 10 mm thick lead plates are arranged. The anodes are insulated and attached to the lid.

Die Kathode ist mit dem Stahlmantel des Gefäßes leitend verbunden und ist so lang, daß sie unten den Boden des Kessels berührt. Dagegen ist zwischen Kessel und dem unteren Ende der Anode ein freier Raum von etwa 20 cm Höhe. Man füllt in den Kessel unter Stickstoff einen Elektrolyten, bestehend aus Natriumbortetraäthyl, ein. Das Elektrolysegefäß ist über einen absteigenden Kühler von weitem Querschnitt mit einer gekühlten Vorlage (-80°C) und einer Vakuumpumpe verbunden. Man heizt den Kessel auf 145 bis 150°C und evakuiert auf möglichst weniger als 0,1 Torr. Dann schaltet man den Strom ein und läßt durch eine gesonderte Leitung geschmolzenes Natriumbortetraäthyl in der Strommenge äquivalenter Menge zufließen. Man reguliert den Strom auf eine Stromdichte von 10 bis 30 A/dm' und läßt je 26,8 Ah 150 g Natriumbortetraäihyl zufließen.The cathode is conductively connected to the steel jacket of the vessel and is so long that it touches the bottom of the kettle. On the other hand is between Boiler and the lower end of the anode a free space about 20 cm high. One fills in the boiler under nitrogen an electrolyte consisting of sodium boron tetraethyl, a. The electrolysis vessel has a wide cross-section thanks to a descending cooler connected to a cooled template (-80 ° C) and a vacuum pump. One heats the Boiler to 145 to 150 ° C and evacuated to less than 0.1 Torr if possible. then the current is switched on and the melted material is allowed to pass through a separate line Sodium boron tetraethyl flow in an amount equivalent to the amount of electricity. One regulates the current to a current density of 10 to 30 A / dm 'and leaves each 26.8 Ah 150 g of sodium boron tetrahalyl flow in.

Das anodisch gebildete Bleitetraäthyl destilliert zusammen mit dem durch die elektrolytische Spaltung des Komplexes entstehenden Bortriäthyl laufend ab, und zwar je 26,8 Ah 81 g Pb(C,Hb)4 und 98 g B(C,Hs)3. Das geschmolzene Natrium sammelt sich in der richtigen Menge - d. h. je 26,8 Ah 23 g - auf dem Boden des Kessels an. Aus der erhaltenen Mischung von Bortriäthyl und Bleitetraäthyl läßt sich das niedrigersiedende Bortriäthyl (Siedepunkt 95°C) leicht durch Destillation über eine kurze Kolonne vom Bleitetraäthyl abtrennen. Das Bortriäthyl wird mit NaH und Äthylen in bekannter Weise in NaB(C,H5)4 zurückverwandelt.The anodically formed tetraethyl lead distilled together with the boron triethyl formed by the electrolytic cleavage of the complex continuously from, namely each 26.8 Ah 81 g Pb (C, Hb) 4 and 98 g B (C, Hs) 3. The molten sodium collects in the right amount - d. H. 26.8 Ah 23 g each - on the bottom of the Boiler on. From the resulting mixture of boron triethyl and lead tetraethyl the lower-boiling boron triethyl (boiling point 95 ° C) can easily be removed by distillation Separate from tetraethyl lead via a short column. The boron triethyl is with NaH and ethylene converted back into NaB (C, H5) 4 in a known manner.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Abwandlung des Verfahrens zur kathodischen Abscheidung von Natrium durch Elektrolyse in inerter Atmosphäre vongeschmolzenenAluminiumkomplexverbindungen der allgemeinen Formel MeA1R3R', in der Me Natrium oder eine Mischung von Natrium und Kalium, R Alkylreste und R' Wasserstoff, einen Alkyl-, einen Alkoxy-und/oder einen gegebenenfalls substituierten Aroxyrest bedeutet, nach Patent 1114330, dadurch gekennzeichnet, daß neben oder an Stelle der Aluminiumkomplexverbindungen als Elektrolyt komplexe Borverbindungen der allgemeinen Formel MeBR3R' verwendet werden, wobei in dieser Formel Me Natrium und/oder Kalium, R Alkylreste und R' Wasserstoff, Alkyl- und/oder Alkoxyreste bedeutet. PATENT CLAIMS: 1. Modification of the method for cathodic deposition of sodium by electrolysis in an inert atmosphere of molten aluminum complex compounds of the general formula MeA1R3R ', in which Me is sodium or a mixture of sodium and potassium, R alkyl radicals and R 'hydrogen, an alkyl, an alkoxy and / or denotes an optionally substituted aroxy radical, according to patent 1114330, thereby characterized in that in addition to or in place of the aluminum complex compounds as an electrolyte complex boron compounds of the general formula MeBR3R 'can be used, where in this formula Me sodium and / or potassium, R alkyl radicals and R 'hydrogen, alkyl and / or alkoxy radicals. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse mit Borkomplexverbindungen durchgeführt wird, in der R niedere Alkylreste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere bis zu 3 Kohlenstoffatomen bedeutet. 2. The method according to claim 1, characterized in that that the electrolysis is carried out with boron complex compounds in which R is lower Alkyl radicals with up to 6 carbon atoms, in particular up to 3 carbon atoms means. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Natriumbortetraalkylkomplexverbindungen, gegebenenfalls in Mischung mit entsprechenden Kaliumbortetraalkylverbindungen, als Elektrolyt gearbeitet wird. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that with Sodium boron tetraalkyl complex compounds, optionally mixed with appropriate Potassium boron tetraalkyl compounds, is used as an electrolyte. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reaktion von anodisch gebildeten, freien Metallalkylen mit dem kathodisch abgeschiedenen Natrium z. B. durch Verwendung eines Diaphragmas, durch Elektrolyse im Vakuum oder durch Zugabe von Verbindungen der allgemeinen Formel MeA1R30R" verhindert wird, wobei in dieser allgemeinen Formel R" einen Alkyl- oder einen Cycloalkylrest bedeutet und Me und R die angegebene Bedeutung haben. 4. Procedure according to Claims 1 to 3, characterized in that a reaction of anodically formed, free metal alkylene with the cathodically deposited sodium z. B. by use a diaphragm, by electrolysis in a vacuum or by adding compounds the general formula MeA1R30R "is prevented from being in this general formula R ″ denotes an alkyl or a cycloalkyl radical and Me and R denote the meaning given to have. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen unterhalb des Zersetzungspunktes der Borverbindung, vorzugsweise im Bereich von 145 bis 200°C, elektrolysiert wird. 5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that at temperatures below the decomposition point of the boron compound, preferably in the range of 145 to 200 ° C, is electrolyzed. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Elektrolyte verwendet werden, die zusätzlich polare indifferente organische Verbindungen, vorzugsweise Äther und tertiäre Amine, insbesondere cyclische Äther, wie Verbindungen vom Typ des Tetrahydrofurans, enthalten.6. The method according to claims 1 to 5, characterized characterized in that electrolytes are used which are additionally polar indifferent organic compounds, preferably ethers and tertiary amines, especially cyclic ones Ethers, such as compounds of the tetrahydrofuran type.
DEZ8733A 1961-05-09 1961-05-09 Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds Pending DE1144490B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ8733A DE1144490B (en) 1961-05-09 1961-05-09 Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds
GB16679/62A GB1009937A (en) 1961-05-09 1962-05-01 Process for the electrolytic precipitation of sodium
US192954A US3234113A (en) 1961-05-09 1962-05-07 Electrolytic separation of sodium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ8733A DE1144490B (en) 1961-05-09 1961-05-09 Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1144490B true DE1144490B (en) 1963-02-28

Family

ID=7620605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEZ8733A Pending DE1144490B (en) 1961-05-09 1961-05-09 Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3234113A (en)
DE (1) DE1144490B (en)
GB (1) GB1009937A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6368486B1 (en) * 2000-03-28 2002-04-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low temperature alkali metal electrolysis

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028322A (en) * 1962-04-03 Malmei
NL101542C (en) * 1954-11-26
BE540052A (en) * 1955-06-13
US3028325A (en) * 1959-06-23 1962-04-03 Ethyl Corp Electrolytic process
US3028323A (en) * 1959-12-24 1962-04-03 Ethyl Corp Manufacture of organolead products

Also Published As

Publication number Publication date
GB1009937A (en) 1965-11-17
US3234113A (en) 1966-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1047450B (en) Electrolyte for the electrolytic deposition of aluminum
DE1217077B (en) Process and device for the production of high-purity silicon or germanium by fused-salt electrolysis
DE2833939A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF METAL FILMS BY ELECTROLYTIC DEPOSITION
DE1244744B (en) Process for the production of gaseous, hydrogen-containing silicon or boron compounds and device for carrying out the process
DE1144490B (en) Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic complex compounds
DE710962C (en) Process for the production of ammonia and pure chlorine by electrolysis of aqueous chlorammonium solutions
DE489869C (en) Device for the electrolytic refining of aluminum
DE1127900B (en) Process for the preparation of alkyls of the metals of groups ób to ó§b of the periodic system, in particular lead tetraalkyls
AT218028B (en) Process for the electrolytic production of magnesium dialkyls or aluminum trialkyls
DE1114816B (en) Process and apparatus for the production of tetraethyl lead
DE1114330B (en) Process for the cathodic deposition of sodium by electrolysis of organic aluminum compounds containing sodium
DE1146258B (en) Metal-organic electrolyte of high conductivity for the cathodic deposition of sodium
DE1080077B (en) Process and device for the hydrogenation of halogen compounds of the elements of groups ó¾ and ó¶ of the periodic table
AT218027B (en) Process for the electrolytic production of alkylene of beryllium, magnesium, mercury or metals of III. to V. main group of the periodic table
DE860281C (en) Process for the production of beryllium
DE3126940C2 (en) Cell for the electrolytic extraction and refining of non-ferrous metals or their alloys
DE1150078B (en) Process for the electrolytic production of magnesium dialkyls and aluminum trialkyls
CH493637A (en) Process for the production of aluminum or aluminum alloys
DE1101772B (en) Process and device for refining aluminum
DE2434819A1 (en) PROCESS FOR EXTRACTION OF GALLIUM FROM ALUMINATE LYES
AT235589B (en) Process for the recovery of purified sodium
AT140215B (en) Process and device for the electrolytic separation of copper-silver alloys.
DE616447C (en) Process for the electrolytic extraction of tin from tin-salt solutions
DE1197856B (en) Electrolysis cell for the production of fluoborates
EP0021383B1 (en) Process for the recovery of benzene and chlorine from hexachlorocyclohexanes