DE2036625A1 - Oxygenated aluminum complex, process and apparatus for making the same - Google Patents

Oxygenated aluminum complex, process and apparatus for making the same

Info

Publication number
DE2036625A1
DE2036625A1 DE19702036625 DE2036625A DE2036625A1 DE 2036625 A1 DE2036625 A1 DE 2036625A1 DE 19702036625 DE19702036625 DE 19702036625 DE 2036625 A DE2036625 A DE 2036625A DE 2036625 A1 DE2036625 A1 DE 2036625A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aluminum
mercury
temperature
oxygen
vessel
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.)
Withdrawn
Application number
DE19702036625
Other languages
German (de)
Inventor
der Anmelder M COIg 3 04 ist
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of DE2036625A1 publication Critical patent/DE2036625A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/02Amorphous compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

25. Juli 1970 " R-55772July 25, 1970 "R-55772

George Gergely MEEKL, 517 Boulevard, New Milford, N.J., V.St.A.George Gergely MEEKL, 517 Boulevard, New Milford, N.J., V.St.A.

"Sauerstoffhaitiger Aluminiumkomplex, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben""Oxygenated Aluminum Complex, Process and Apparatus to make the same "

Die vorliegende Erfindung betrifft einen sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplex sowie Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung desselben. Der Komplex enthält Sauerstoff in einem Atomverhältnis von Aluminium zu Sauerstoff größer als 2:3 und mehr bis ungefähr 85 Gew.-$ Sauerstoff zu 15 Gew.-$ Aluminium. Der Komplex wird durch Umsetzung von Aluminium ausgewählter Reinheit mit Quecksilber und Chlorwasserstoff säure in Gegenwart einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre in einer Anlage umgesetzt, die Vorrichtungen zur Temperaturkontrolle der Umsetzung und Vorrichtungen zur kontinuierlichen Entnahme des Komplexes aus der Reaktionszone besitzt.The present invention relates to an oxygen-containing one Aluminum complex and method and apparatus for producing the same. The complex contains oxygen in an atomic ratio of aluminum to oxygen greater than 2: 3 and more up to about 85% by weight of oxygen 15 wt .- $ aluminum. The complex is made by reacting aluminum of selected purity with mercury and hydrogen chloride acid reacted in the presence of an oxygen-containing atmosphere in a plant, the devices for temperature control of the reaction and devices for continuous removal of the complex from the reaction zone owns.

- 1 1098 20/226 5 original inspected - 1 1098 20/226 5 originally inspected

R-55772 .R-55772.

Es ist bekannt, daß Aluminium nur einbasisches Oxyd, p in verschiedenen Hydratationszuständen bildet. Es ist kein Aluminiumoxyd bekannt, das Sauerstoff in einem Atomverhältnis von Aluminium zu Sauerstoff größer'als 2:3 enthält. Die klassische Betrachtungsweise geht daher davon aus, daß Aluminium eine maximale Oxydationsstufe von +3 erreichen kann.It is known that aluminum is only monobasic oxide, p forms in different hydration states. There is no known aluminum oxide that has oxygen in an atomic ratio of aluminum to oxygen greater than 2: 3. The classic approach therefore assumes that Aluminum can reach a maximum oxidation level of +3.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aluminium-Sauerstoff komplex, in welchem bis zu ungefähr 85 Gew.-^ Sauerstoff zu 15 GeWi-$ Aluminium .vorliegen. Das Atomverhältnis von Aluminium zu Sauerstoff liegt daher weit über dem Verhältnis von 2:3.The present invention relates to an aluminum-oxygen complex in which there is up to about 85 wt .- ^ oxygen to 15 wt .- $ aluminum. The atomic ratio of aluminum to oxygen is therefore far above the ratio of 2: 3.

Würde man hierfür ein Aluminiumoxyd postulieren, so müßte das Aluminium einen Wertigkeitszustand weit über +8 besitzen. Ein derartiges Postulat würde gegen alle anerkannten Regeln der Atomlehre in der Chemie verstoßen. Darüberhinaus wurde gefunden, daß der hier beschriebene Komplex beim Erhitzen über 1000C gasförmigen Sauerstoff abgibt und Röntgenstrahlen- und Elektronenbeugungsuntersuchungen zeigen eine nicht kristalline, amorphe Struktur. Man wird daher zu dem Schluß genötigt, daß hier etwas anderes als eine einfache Verbindung von Aluminium und Sauerstoff offenbart wird.If one were to postulate an aluminum oxide for this, the aluminum would have to have a valence state well above +8. Such a postulate would violate all recognized rules of atomic theory in chemistry. In addition, it has been found that the complex described here emits gaseous oxygen when heated above 100 ° C. and X-ray and electron diffraction studies show a non-crystalline, amorphous structure. One is therefore compelled to conclude that something other than a simple combination of aluminum and oxygen is being disclosed here.

Es widerspricht nicht der Analyse des hier beanspruchten Komplexes und einer theoretischen Bewertung des Reaktionsgeschehens, den Schluß zu ziehen, daß es sich um ein sauerstoffhaltiges Aluminiumklathrat handelt.It does not contradict the analysis of the complex claimed here and a theoretical evaluation of the reaction process to draw the conclusion that it is a aluminum clathrate containing oxygen.

Während organische Klathrate relativ häufig vorkommen, sind anorganische Klathrate selten und wurden bisher als chemische Kuriositäten angesehen. Es sind keine anorgani-While organic clathrates are relatively common, inorganic clathrates are rare and have previously been considered chemical oddities viewed. There are no inorganic

10 9820/226510 9820/2265

R-55772 ^R-55772 ^

sehen Klathrate nur durch. Anwendung extrem hoher Temperaturen und Drucke gebildet worden. Es· gibt keine bekannten Methoden zur technischen Produktion anorganischer Klathrate von technischem Wert. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur relativ billigen, technischen Produktion eines sauerstoffhaltigen Aluminiumklathrates von bedeutender technischer Brauchbarkeit.just see through clathrates. Use of extremely high temperatures and prints made. There are no known methods for the industrial production of inorganic clathrates of technical merit. The present invention relates to processes for relatively inexpensive, technical production an oxygen-containing aluminum clathrate of significant technical usefulness.

Ein Klathrat stellt ein expandiertes Atomgitter eines Elementes oder einer Verbindung dar, in welches ein anderes Element oder eine andere Verbindung eingeschlossen ist. Es bestehen komplexe Anziehungskräfte, welche die eingefangene Substanz in dem Grundgitter zurückhalten. Im Falle eines eingeschlossenen Gases erzeugt jedoch eine Erhöhung der Temperatur im allgemeinen Bedingungen, welche daa Entweichen der eingefangenen Substanz begünstigen.A clathrate represents an expanded atomic lattice of a Element or a compound, in which another element or another compound is included is. There are complex forces of attraction that hold the trapped substance back in the basic lattice. In the case of a trapped gas, however, an increase in temperature generally creates conditions which favor the escape of the trapped substance.

Der vorliegende sauerstoffhaltige Aluminiumkomplex erscheint als eine extrem leichte, poröse, strukturell selbsttragende aber relativ fragile, bläulich-weiße Pestsubstanz mit geringer Dichte. Beginnend im allgemeinen bei ungefähr 10O0C bei Atmosphärendruck gibt der Komplex Sauerstoff ab, welcher als gasförmiger, zweiatomiger Sauerstoff in unmittelbarer Nähe des Komplexes erscheint, wobei ein sehr hochreines, ultra-hochreines Aluminiumoxyd zurückbleibt. ·The present oxygen-containing aluminum complex appears as an extremely light, porous, structurally self-supporting but relatively fragile, bluish-white plague substance with a low density. Starting generally about 10O 0 C at atmospheric pressure, the complex emits oxygen serving as gaseous diatomic oxygen appears in the immediate vicinity of the complex, with a very high purity, ultra-high-purity alumina remains. ·

Der Komplex besitzt viele Verwendungszwecke, beispielsweise als Quelle für gasförmigen, zweiatomigen Sauerstoff, als Gasabtrennmittel, als Plüssigkeitsreiniger, kosmetischer Träger, Träger und zusätzlicher Sauerstofflieferant für brennbare Verbindungen, Medikament bei Verbrennungen, i'iltermittel, Zwischenprodukt für die Herstellung kristalliner Gase und viele andere,die zu zahlreich sind, als daß sie katalogisiert werden könnten.The complex has many uses, for example as a source of gaseous diatomic oxygen, as Gas separating agent, as liquid cleaner, cosmetic Porters, porters and additional oxygen provider for flammable compounds, drug for burns, i'iltermittel, Intermediate product for the production of crystalline gases and many others too numerous to be they could be cataloged.

- 3 109820/2 2 65 - 3 109820/2 2 65

R-55.772 · η R-55.772 η

Das Verfahren zur Herstellung des Komplexes umfaßt im Grunde die Umsetzung von metallischem Aluminium hoher Reinheit und frei von Oberflächenoxyden mit Quecksilber und Chlorwasserstoff saure in Anwesenheit von gasförmigem Sauerstoff.The process for preparing the complex basically involves the reaction of metallic aluminum of high purity and free from surface oxides with mercury and hydrochloric acid in the presence of gaseous oxygen.

Der hier beanspruchte sauerstoffhaltige Aluminiumkomplex wird durch Umsetzung von Aluminium erlesener Reinheit mit flüssigem Quecksilber und Chlorwasserstoffsäure in Anwesenheit von gasförmigem Sauerstoff unter kontrollierten Temperaturbedingungen hergestellt·The oxygen-containing aluminum complex claimed here is made of exquisite purity with the conversion of aluminum liquid mercury and hydrochloric acid in the presence of gaseous oxygen under controlled conditions Temperature conditions established

Die Annahme, daß der sauerstoffhaltige Komplex durch Veränderung des üblichen Kristallgitters von metallischem Aluminium, Öffnen des Gitters um Sauerstoffionen aufzunehmen und festzuhalten, gebildet wird, verstößt nicht gegen die Beobachtung und die Reaktionsanalyse. Die Veränderung des Alumxniumgitters wird durch energiereiche kurzwöllige UV-Strahlung der Größenordnung von 1 000 Angström erreicht, was entweder zu einer Lösung oder Reorientierung der Aluminium-Hydro-Aluminium-Kristallbindungen führt·The assumption that the oxygen-containing complex by changing the usual crystal lattice of metallic Aluminum, opening the lattice to absorb and hold oxygen ions, is formed, does not violate observation and reaction analysis. The change in the aluminum grid is due to high-energy short-wool UV radiation of the order of 1,000 angstroms reaches which either leads to a dissolution or reorientation of the aluminum-hydro-aluminum crystal bonds

Gleichzeitig ionisiert die. gleiche Strahlung den umgebenden Sauerstoff;der als gasförmiger, zweiatomiger Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden ist, in welcher sich das metallische Aluminium befindet. Sobald sich das Aluminiumkristallgitter ändert, tritt ionisierter Sauerstoff ein und wird unter Bildung eines Aluminiumklathrates, festgehalten.At the same time it ionizes. the same radiation as the surrounding oxygen ; which is present as gaseous, diatomic oxygen in the atmosphere in which the metallic aluminum is located. As soon as the aluminum crystal lattice changes, ionized oxygen enters and is held in place with the formation of an aluminum clathrate.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stammt die UV-Strahlung von angeregten Atomen des flüssigen Quecksilbers in Resonanz mit Chlor, welches aus Chlorwasserstoffsäure stammt.In the preferred embodiment of the present invention, the UV radiation originates from excited atoms of the liquid mercury in resonance with chlorine derived from hydrochloric acid.

Das Verfahren zur Herstellung des Aluminiumkomplexes kannThe process for preparing the aluminum complex can be

109820/2265109820/2265

R-55772 r R-55772 r

beliebige alternative Formen annehmen, es schließt die nachfolgend wiedergegebenen bevorzugten Methoden und.Verfahren ein, '■'take any alternative forms and include the preferred methods and procedures set forth below a, '■'

Die Wahl des Aluminiums.The choice of aluminum.

us wurde gefunden, daß die Anwesenheit von Verunreinigungen in metallischem Aluminium entweder die Erzeugung von Aluminiumoxyd auf Kosten des gewünschten Komplexes begünstigt oder auf andere Weise die Ausbeute des Komplexes verringert» Es wurde gefunden, daß die Resonanz zwischen Quecksilber und Chlor zur Erzeugung von UV-Strahlung der richtigen Energieyvom Ausmaß der Wasserstoffionen oder Protonenabsorption in der Masse des metallischen Aluminiums abhängig ist. Diejenigen Verunreinigungen in dem Aluminium, welche die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Absorption oder Diffusion von Wasserstoffionen oder Protonen in der Masse des Aluminiums herabsetzen, verringern daher die Ausbeute des Aluminiumkomplexes zu Gunsten der Bildung von gewöhnlichem Aluminiumoxyd, Diese Verunreinigungen sind Chrom, Kupfer, Eisen, Silber, Molybdän, Nickel, Wolfram und Kobalt.us it was found that the presence of impurities in metallic aluminum either the production of aluminum oxide favored at the expense of the desired complex or reduced the yield of the complex in some other way » It has been found that the resonance between mercury and chlorine for generating UV radiation is correct Energy of the amount of hydrogen ions or proton absorption depends on the mass of the metallic aluminum. Those impurities in the aluminum which the rate and extent of absorption or diffusion of hydrogen ions or protons in the mass lowering the aluminum, therefore lowering the yield of the aluminum complex in favor of the formation of ordinary Aluminum oxide, these impurities are chromium, copper, iron, silver, molybdenum, nickel, and tungsten Cobalt.

Umgekehrt fördern gewisse Metalle die Diffusion von Wasserstoffionen oder Protonen in die Aluminiummasse. Diöse Metalle sind Caesium, Vanadium, Zirkonium, Thorium, Lanthan, Hafnium, Titan, Thallium, Palladium und Columbium.Conversely, certain metals promote the diffusion of hydrogen ions or protons into the aluminum mass. Dissolvable metals are cesium, vanadium, zirconium, thorium, lanthanum, Hafnium, titanium, thallium, palladium and columbium.

Aluminiumstäbe oder Drähte mit ungefähr 5 Gew.-$ Kupfer und 2 Gew.-$ Magnesium als Verunreinigung sind im Handel leicht erhältlich und dienen zur Erzeugung brauchbarer Mengen des Aluminium-Sauerstoffkomplexes. Der bei Verwendung von Aluminium solcher Reinheit hergestellte Komplex enthält jedoch bedeutsame Mengen eingefangenen Stickstoff. Nichts-Aluminum rods or wires with about 5 wt .- $ copper and Magnesium impurity 2 wt .-% are readily available commercially and are used to produce useful amounts of the Aluminum-oxygen complex. When using However, complexes made of aluminum of such purity contain significant amounts of trapped nitrogen. Nothing-

- 5 -109820/2265- 5 -109820/2265

R-55772 .' , R-55772. ' ,

destoweniger können größere Augbeuten an Aluminiumkomplex, der keine bedeutsamen Mengen an Stickstoff enthält und unge fähr 85 Gew.-# Sauerstoff zu 15 Gew.-$ Aluminium besitzt, durch die Verwendung von Aluminium hergestellt werden, welches weniger als 0,01 Verunreinigungen enthält. Der mit so extrem hoch-reinem Aluminium hergestellte Aluminiumkomplex ist physikalisch stärker selbsttragend und besitzt einen höheren Stabilitätsgrad in bezug auf spontanen Zusammenbruch und Umwandlung zu Aluminiumoxyd.nevertheless greater Augbeuten aluminum complex, no significant amounts of nitrogen may contain and unge ferry 85 wt .- # oxygen to 15 wt .- $ Aluminum has be produced by the use of aluminum containing less than 0.01 i "impurities . The aluminum complex produced with such extremely high-purity aluminum is physically more self-supporting and has a higher degree of stability with regard to spontaneous breakdown and conversion to aluminum oxide.

Wenn z.B. das Magnesium in Mengen von mehr als 0,02 # auftritt, besitzt der Endproduktkomplex die Neigung, im Verlauf eines relativ kurzen Zeitraumes gänzlich zu zerfallen und sich in Aluminiumoxyd umzuwandeln. Es wird angenommen, daß Magnesium selbst in so relativ geringen Mengen einen Zerfall des durch das Aluminiumgitter geschaffenen Sauerstoffeinschlusses verursacht, infolge einer durch Anregung der Magnesiumverunreinigung erzeugten Strahlung.For example, if the magnesium is in amounts greater than 0.02 # occurs, the final product complex has a tendency to completely disintegrate in the course of a relatively short period of time and transform into alumina. It is believed that magnesium even in such relatively small amounts causes a disintegration of the oxygen inclusion created by the aluminum grid, as a result of Excitation of the magnesium pollution generated radiation.

Die statthafte Menge einer gegebenen Verunreinigung oder einer Kombination von Verunreinigungen muß ermittelt werden unter dem Gesichtspunkt ihres Einflusses oder ihrer gesamten oder kombinierten Einflüsse, falls überhaupt,' auf die Ausbeute^durch Begünstigung der Bildung entweder von Aluminiumoxyd auf Kosten des Komplexes oder durch die Bildung des Komplexes in instabiler Form oder mit unerwünscht großen Stickstoffmengen.The allowable amount of a given impurity or combination of impurities must be determined in terms of their influence or their total or combined influences, if any, ' on the yield ^ by favoring the formation either of aluminum oxide at the expense of the complex or due to the formation of the complex in unstable form or with undesirable large amounts of nitrogen.

Die vorstehend erwähnten Metalle, welche die Diffusion von Wasserstoffionen oder Protonen fördern, können in Mengen von 0,05 bis 1,0 Gew,-$ verwendet werden. Man sollte auch beachten, daß die Anwesenheit von Metallen, welche dazu; neigen, die Diffusion der Wasserstoffionen oder Protonen zu inhibieren, absichtlich in relativ geringenThe above-mentioned metals which promote the diffusion of hydrogen ions or protons can be used in Amounts from 0.05 to 1.0 wt. $ Can be used. One should also note that the presence of metals which do this; tend to diffusion of hydrogen ions or To inhibit protons, intentionally in relatively low levels

- 6 109820/2265' - 6 109820/2265 '

R-55772R-55772

1-1-

Mengen verwendet werden können, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu' verringern, solange ihr Gebrauch nicht unangemessen nachteilig die Ausbeute oder Qualität des Endproduktkomplexes beeinflußt» Im allgemeinen ist es unerwünscht, Metalle ader Verunreinigungen, welche dazu neigen, die Diffusion von Wasserstoffionen oder Protonen zu inhibieren, in Mengen von mehr als 5 Gew.-^ zu verwenden.Quantities can be used to speed up the reaction as long as their use does not unduly adversely affect the yield or quality of the final product complex. Metals or impurities which tend to inhibit the diffusion of hydrogen ions or protons, to be used in amounts of more than 5 wt .- ^.

„Die physikalische Form des Aluminiummetalles muß mit dem übrigen Reaktionsgeschehen im Einklang stehen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das AIumirfium teilweise in ein Bad von flüssigem Quecksilber eingetaucht. Unter dem Gesichtspunkt der operativen Zweckmäßigkeit, im'Unterschied zur chemischen Notwendigkeit, ist es daher vorzuziehen, selbsttragende Stäbe oder dergleichen zu wählen, im Unterschied zu losem Pulver. Ausserdem ist bei losem Pulver leicht die Oberfläche des Aluminiums so stark vergrößert, daß die Reaktionsgeschwindigkeit zu groß wird. Wenn die Reaktionsgeschwindigkeit übermäßig zunimmt, steigt die effektive oder Innentemperatur der Umsetzung so stark an, daß die Ausbeute an Aluminiumkomplex vermindert wird. Es wurde gefunden, daß Aluminiumstäbe allen vorstehend erwähnten Wünschen entsprechen und technisch in der erforderlichen Reinheit erhältlich sind, um relativ hohe Ausbeuten des Aluminiumkomplexes, der maximale . Mengen Sauerstoff und minimale·: Mengen Stickstoff enthält, zu erzeugen.“The physical form of the aluminum metal must match that other reaction events are consistent. In a preferred embodiment of the method, this is aluminum partially immersed in a bath of liquid mercury. From the point of view of operational expediency, In contrast to chemical necessity, it is therefore preferable to use self-supporting rods or the like to choose, as opposed to loose powder. In addition, with loose powder, the surface of the Aluminum is enlarged so much that the reaction rate is too great. If the reaction speed increases excessively, the effective or increases The internal temperature of the reaction increases so much that the yield of aluminum complex is reduced. It was found, that aluminum rods meet all the requirements mentioned above and technically in the required purity obtainable to relatively high yields of the aluminum complex, the maximum. Amounts of oxygen and minimal: Contains amounts of nitrogen.

Herstellung von Aluminium. # Manufacture of aluminum . #

Die Umsetzung hängt davon ab, wie stark das flüssige Quecksilber in den Aluminiumstab eindringt. Die Oberfläche des Aluminiums sollte daher frei von Oxyden sein, welche dazu neigen, sowohl die Absorption von Quecksilber als auch die Wasserstoffionenabsörption zu behindern. Die Erfahrung zeigte,The implementation depends on how much the liquid mercury penetrates the aluminum rod. The surface of the Aluminum should therefore be free of oxides, which tend to reduce both the absorption of mercury and the To hinder hydrogen ion absorption. Experience showed

- 7 - ' " 109820/2266- 7- '"109820/2266

R-55772R-55772

daß sich, kein Komplex über den Teilen des Stabes bildete, die wegen einer Oxydschicht oder wegen der Anwesenheit anderer fremder Substanzen nicht von einem Quecksilberfilm bedeckt waren.that no complex formed over the parts of the stick, those because of an oxide layer or because of the presence of other foreign substances not from a mercury film were covered.

Unter gewöhnlichen Umständen nimmt Aluminium, welches der Luft ausgesetzt wird, rasch einen relativ dünnen aber ununterbrochenen Oberflächenoxydfilm in Form von Al2O, an. Das AIoO, kann nach irgendeiner der zahlreichen gut bekannten Methoden von dem Aluminium entfernt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des Komplexes wird Chlorwasserstoff säure zu diesem Zweck verwendet. Obgleich AIpO, in Chlorwasserstoffsäure nicht löslich ist, durchdringt sie die Oxydschicht, bis auf das Aluminium und verursacht eine Delaminierung des Oxydes und eine wirksame Entoxydierung der Oberfläche des Aluminiums.Under normal circumstances, aluminum, when exposed to air, quickly takes on a relatively thin but uninterrupted surface oxide film in the form of Al 2 O. The AloO can be removed from the aluminum by any of a number of well known methods. In a preferred embodiment of the present invention for preparing the complex, hydrochloric acid is used for this purpose. Although AlpO, is not soluble in hydrochloric acid, it penetrates the oxide layer down to the aluminum and causes delamination of the oxide and effective deoxidation of the surface of the aluminum.

Darüberhinaus kann Chlorwasserstoffsäure wirkungsvoll als oxydabstreifendes Reagens verwendet werden, da es als Reaktionsteilnehmer verwendet wird, welcher mit dem Quecksilber und Aluminium zusammenwirkt, um die Erzeugung von UV-Strahlung geeigneter Wellenlänge anzuregen und zu unterhalten, um die Veränderung des Aluminiumkristallgitters zu bewirken.In addition, hydrochloric acid can be effective as oxide stripping reagent as it acts as a Reactant is used, which interacts with the mercury and aluminum to generate to stimulate and entertain by UV radiation of suitable wavelengths in order to change the aluminum crystal lattice to effect.

Das Reaktionsgefäß:The reaction vessel:

Die Umsetzung wird vorzugsweise in einer Vorrichtung durchgeführt, die ausführlicher später beschrieben·ist. Nichtsdestoweniger muß das Reaktionsgefäß chemisch inert gegenüber Angriff irgend eines Reagenses sein, insbesondere gegenüber flüssigem Quecksilber und Chlorwasserstoffsäure. Es wurde'gefunden, daß .viele Metalle, Eisenmetalle, Aluminium, Kupfer oder Kupferlegierungen und dergleichenThe reaction is preferably carried out in a device which is described in more detail later. Nonetheless the reaction vessel must be chemically inert to attack by any reagent, in particular to liquid mercury and hydrochloric acid. It has been found that many metals, ferrous metals, Aluminum, copper or copper alloys and the like

- 8 1098^0/2265 - 8 1098 ^ 0/2265

BAD ORiQtNALBAD ORiQtNAL

R-55772 3 R-55772 3

von den Reaktionsteilnehmern angegriffen werden. Ausserdem enthalten die meisten Kunststoffe Verunreinigungen, welche aus dem Kunststoff ausgelaugt werden können und die zur Vergiftung der Umsetzung neigen.be attacked by the respondents. In addition, most plastics contain impurities, which can be leached from the plastic and which tend to poison the implementation.

Im übrigen ist es wünschenswert, ein Reaktionsgefäß zu verwenden, welches möglichst viel von. der relativ energiereichen und kurzwelligen UV-Strahlung reflektiert, die durch die Umsetzung erzeugt wird.In addition, it is desirable to use a reaction vessel which as much of. the relatively high-energy and short-wave UV radiation that reflects through the implementation is generated.

Unter Berücksichtigung dieser Wünsche wurde gefunden, daß billige, gewöhnliche Glasgefäße am geeignetsten sind. Derartige Gefäße werden weder von den Reagentien angegriffen noch werden durch sie Verunreinigungen oder vergiftende Substanzen durch Absorption oder Auslaugen eingeführt und sie neigen zur Reflektion der UV-Strahlung.With these desires in mind, it has been found that inexpensive, ordinary glass vessels are most suitable. Such Vessels are not attacked by the reagents nor do they introduce impurities or poisoning substances through absorption or leaching and they tend to reflect UV radiation.

Theoretisch-chemische und kern-chemische Reaktionen:Theoretical-chemical and nuclear-chemical reactions:

Die folgenden chemischen und kern-chemischen Reaktionen sind theoretisch wahrscheinlich'und stimmen mit den Beobachtungen überein. Nichtsdestoweniger ist der Reaktionsmechanismus noch nicht genügend klar, um mit Sicherheit behaupten zu können, daß die folgenden Reaktionen tatsächlich so stattfinden, wie sie postuliert sind. Es wird jedoch angenommen, daß die folgenden Reaktionen stattfinden und sie dienen zur allgemeinen Erläuterung des Reaktionsgeschehens.The following chemical and nuclear-chemical reactions are theoretically probable and agree with the observations match. Nonetheless, the mechanism of the reaction is not yet clear enough to be asserted with certainty to be able to ensure that the following reactions actually take place as they are postulated. However, it is believed that the following reactions take place and they serve for a general explanation of the reaction process.

Es wurde gefunden, daß das Aluminium relativ frei von Oberflächenoxyden sein muß. Es wurde auch gefunden, daß Chlorwasser stoff säure die einzige geeignete Säure ist, um sowohl die Oberflächenoxyde zu entfernen als auch die Umsetzung zur Erzeugung des Aluminiumkomplexes hervorzubringen. It has been found that the aluminum is relatively free of surface oxides have to be. It has also been found that hydrochloric acid is the only acid suitable for both removing the surface oxides as well as bringing about the reaction to produce the aluminum complex.

■ - 9 -·■ - 9 - ·

109820/2265109820/2265

R-55772R-55772

Chlorwasserstoffsäure entfernt die Oberflächenoxyde'von Aluminium nach einem relativ gut bekannten Verfahren. Ob- · wohl Aluminiumoxyd in Chlorwasserstoffsäure nicht löslich ist, ist der Dampfdruck von Chlorwasserstoffsäure genügend groß, um das Oxyd zu durchdringen und damit das metallische Aluminium darunter anzugreifen. Der Chlorwasserstoffsäureangriff auf das Aluminium unter dem Oberflächenoxydfilm verursacht die Ablösung des Filmes und somit eine Beseitigung der Oberflächenoxyde. Die Umsetzung zwischen Aluminium und Chlorwasserstoffsäure wird durch die folgende bekannte Gleichung dargestellt:Hydrochloric acid removes the surface oxides Aluminum by a relatively well known process. Although aluminum oxide is not soluble in hydrochloric acid the vapor pressure of hydrochloric acid is sufficient large to penetrate the oxide and thus attack the metallic aluminum underneath. The hydrochloric acid attack on the aluminum under the surface oxide film causes the film to peel off and thus be eliminated the surface oxides. The reaction between aluminum and hydrochloric acid is carried out by the following known equation shown:

A1+HC1 Al+3+Cl~+H2 (1)A1 + HC1 Al +3 + Cl ~ + H 2 (1)

Die Umsetzung zwischen Aluminium und Chlorwasserstoffsäure verläuft exotherm. Die Wärme dieser exothermen Reaktion initiiert zumindest den Prozeß, durch welchen UV-Strahlung erzeugt wird, um das Aluminiumkristallgitter zu verändern. Nichtsdestoweniger scheint der größere Teil der gesamten Reaktionswärme nicht von der Umsetzung zwischen Aluminium ynd Chlorwasserstoffsäure zu stammen. Im Gegenteil, es scheint als ob der größere Teil der Wärme erzeugt wird', nachdem die Umsetzung initiiert .'worden ist und wie es scheint,kommt sie aus der Masse des Aluminiums selbst. Thermodynamisch gesehen,scheint daher die Umwandlung des Aluminiumkristallgitters exotherm zu verlaufen·The reaction between aluminum and hydrochloric acid is exothermic. The heat of this exothermic reaction initiates at least the process by which UV radiation is generated to change the aluminum crystal lattice. Nonetheless, the greater part of the whole seems Heat of reaction does not come from the reaction between aluminum and hydrochloric acid. On the contrary, it seems as if the greater part of the heat is generated 'after the reaction has been initiated' and how it is seems, it comes from the bulk of the aluminum itself. From a thermodynamic point of view, the transformation of the aluminum crystal lattice seems to be exothermic

Dennoch wurde auch gefunden, daß die Reaktionszone sowohl eine exotherme Reaktion als auch eine endotherme umfaßt, die ausführlicher nachfolgend bei der Diskussion der Thermodynamik der Umsetzung beschrieben wird.Nevertheless, it has also been found that the reaction zone comprises both an exothermic reaction and an endothermic one, which is described in more detail below in the discussion of the thermodynamics of the implementation.

- 10 109820/228S - 10 109820 / 228S

R-55772 .' ty R-55772. ' ty

Um den hier "beanspruchten Aluminiumkomplex zu erzeugen, ist es erforderlich, flüssiges Quecksilber mit der Oberfläche des Aluminiumstabes in Berührung zu bringen. Aluminium wird durch Quecksilber nicht leicht benetzt. Es können Hilfsmittel angewendet werden, einschließlich die Verwendung von quecksilberhaltigen Verbindungen. Y/enn z.B. Quecksilber-II-Oxyd als quecksilberhaltige Verbindung verwendet wird, kann'angenommen werden, daß flüssiges Quecksilber durch einfache Zersetzung des Queeksilber-II-Qxydes in Anwesenheit von gewöhnlichem Licht erzeugt wird, wie es in der nachfolgenden Gleichung dargestellt ist:In order to produce the aluminum complex claimed here "is it is necessary to bring liquid mercury into contact with the surface of the aluminum rod. aluminum is not easily wetted by mercury. Aids can be applied, including using of compounds containing mercury. Y / enn e.g. mercury-II-oxide is used as a mercury-containing compound, it can be assumed that liquid mercury by simple decomposition of the Queek Silver II oxide in Presence of ordinary light is generated as it is is shown in the equation below:

HgO Hg+0p (2)HgO H g + 0p (2)

Es wurde auch gefunden, daß das Aluminium mit dem Quecksilber in Verbindung gebracht werden kann, indem man zuerst die Oberflächenoxyde durch Verwendung von Chlorwasserstoffsäure entfernt und sofort flüssiges Quecksilber .über die Oberfläche des Stabes gießt oder den Stab in ein Quecksilberbad eintaucht.It has also been found that the aluminum goes with the mercury can be related by first treating the surface oxides by using hydrochloric acid removed and immediately poured liquid mercury over the surface of the rod or the Immersed rod in a mercury bath.

Erfahrungsgemäß wird die Veränderung des Aluminiumkristalls durch die Umsetzung von hochreinem Aluminium mit Quecksilber und Chlorwasserstoffsäure in Anwesenheit einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre hervorgerufen.Experience has shown that the change in the aluminum crystal is caused by the conversion of high-purity aluminum with Mercury and hydrochloric acid in the presence caused by an oxygen-containing atmosphere.

Es wird angenommen, daß die Veränderung wenigstens teilweise durch energiereiche, kurzwellige UV-Strahlung verursacht wird. UV-Strahlung mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 6000 Angström ist relativ unwirksam, um bedeutende Ausbeuten des Komplexes zu erzeugen,und in der Tat kann es unter den gegebenen Umständen geschehen, daßIt is believed that the change is at least partially caused by high-energy, short-wave UV radiation will. UV radiation with a wavelength on the order of 6000 angstroms is relatively ineffective at to produce significant yields of the complex, and in the Indeed, it can happen under the circumstances that

-11-109820/226B -11-109820 / 226B

R-55772 ; ή^ R-55772; ή ^

überhaupt kein Komplex entstellt. Bedeutende Ausbeuten an Komplex treten vermutlich nur auf, wenn die UV-Strahlung eine Wellenlänge in der Größenordnung von 3000 Angström oder weniger besitzt. Aufgrund theoretischer Berechnungen wurde eine optimale Wellenlänge von ungefähr 1000 Angström postuliert. Es wird auch angenommen, daß Wellenlängen unter 700 Angström die relative Menge an Stickstoff im Endpro-/ duktauf Kosten des Sauerstoffs wesentlich erhöhen, wobei der Stickstoff in Mengen von 10 °/o oder mehr auftritt.no complex disfigured at all. Significant yields of complex are believed to occur only when the UV radiation has a wavelength on the order of 3000 angstroms or less. On the basis of theoretical calculations, an optimal wavelength of approximately 1000 angstroms has been postulated. It is also assumed that wavelengths less than 700 angstroms / duktauf cost of oxygen significantly increase the relative amount of nitrogen in the Endpro- wherein the nitrogen in amounts of from 10 ° / o or more occurs.

Man nimmt an, daß die UV-Strahlung auf folgende Weise· erzeugt" wird. Die Umsetzung zwischen Aluminium und Chlorwasserstoffsäure ist exotherm, dadurch v/erden Quecksilberatome so stark angeregt, daß ihre Elektronen im äußeren Orbital auf ein höheres Energienivsau angehoben werden. Derartige Quecksilberatome sind instabil und fallen spontan auf das ursprüngliche Niveau zurück. Während des Rückfalls gehen die Elektronen des äusseren Orbitals auf ihr normales Energieniveau zurück^und es wird dabei UV-Strahlung des gewünschten Wellenlängenbereiches von ungefähr 700 bis 3000 Angström erzeugt, je nach den Temperaturbedingungen in der und um die Reaktionszone herum. Diese Reaktion kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:It is believed that the UV radiation is "generated" in the following manner. The reaction between aluminum and hydrochloric acid is exothermic, causing mercury atoms to become so strongly excited that their electrons are in the outer Orbital can be raised to a higher energy level. Such mercury atoms are unstable and fall spontaneously back to the original level. During the relapse, the electrons of the outer orbital go back to its normal energy level ^ and it becomes UV radiation of the desired wavelength range of approximately 700 to 3000 angstroms are generated depending on the temperature conditions in and around the reaction zone. These Response can be represented by the following equation:

0 + ο0 + ο

Hg+DH Hg Hg+8 (3)Hg + DH Hg Hg + 8 (3)

worin Hg Quecksilber iin nicht angeregten Zustand bedeutet; wherein Hg is mercury in the unexcited state;

DH die exotherme Energie oder die Umsetzung zwischen . Aluminium und Chlorwasserstoffsäure darstellt;DH the exothermic energy or the conversion between. Represents aluminum and hydrochloric acid;

- 12 109820/2265 - 12 109820/2265

R-55772R-55772

Hg Quecksilber im angeregten Zustand bedeutet; 8 UV-Strahlung darstellt.Hg means mercury in the excited state; 8 represents UV radiation.

Es wird angenommen, daß Resonanz zwischen der oben angegebenen Quecksilberreaktion und l· einem Chloridion und Wasserstoffgas auf folgende Weise auftritt. Das Chloridion aus der Chlorwasserstoffsäure absorbiert begrenzte Mengen UV-Strahlung von dem in den Grundzustand zurückfallenden Quecksilber. Das Chloridion wird durch die absorbierte UV-Strahlung angeregt, wodurch sein Elektron auf dem äusseren Orbital auf ein höheres Energieniveau angehoben wird. Wie im Falle des Quecksilbers fallen die angeregten Chloridionen spontan in den Grundzustand zurück, wobei sie Photonen erzeugen, was durch die folgende Gleichung dargestellt werden kanns ;It is believed that there is a resonance between the above reaction of mercury and l · a chloride ion and Hydrogen gas occurs in the following manner. The chloride ion from the hydrochloric acid is absorbed to a limited extent Amounts of UV radiation from the mercury returning to its ground state. The chloride ion is absorbed by the UV radiation is excited, causing its electron in the outer orbital to a higher energy level is raised. As in the case of mercury, the excited chloride ions spontaneously revert to the ground state, producing photons, which can be represented by the following equation;

ο +0ο +0

Cl + 8 Cl Cl + 0 (4)Cl + 8 Cl Cl + 0 (4)

worin Cl" ein Chloridion im nicht angeregten Zustand darstellt; wherein Cl "represents a chloride ion in the unexcited state;

Cl ein Chloridion im angeregten Zustand darstellt; undCl represents an excited state chloride ion; and

j# Photonen bedeutet.j # means photons.

Ähnlich wird Wasserstoffgas durch die Umsetzung zwischen Chlorwasserstoffsäure und Aluminium freigesetzt. Es wurde beobachtet, daß die Umwandlung von Aluminium zu dem Komplex stark gefördert wird, wenn man Wasserstoffgas über das AIu-Similarly, hydrogen gas is released by the reaction between hydrochloric acid and aluminum. It was observed that the conversion of aluminum to the complex is greatly promoted when hydrogen gas is passed over the aluminum

-13 109820/2268 -13 109820/2268

ß-55772 ty ß-55772 ty

minium im Kontakt mit Chlorwasserstoffsäure leitet. Es wird daher angenommen, daß Wasserstoffatome ebenfalls durch UV-Strahlung von in den Grundzustand zurückgehendem Quecksilber angeregt werden, auf gleiche Weise wie die Chloridionen. Beim Zurückfallen der angeregten Wasserstoffatome werden weitere Photonen abgegeben, wie es in der folgenden Gleichung dargestellt ist:minium in contact with hydrochloric acid conducts. It will therefore assumed that hydrogen atoms are also caused by UV radiation from mercury which has returned to its ground state are excited in the same way as the chloride ions. When the excited hydrogen atoms fall back more photons are emitted, as shown in the following equation:

ο +ο +

Hg + 8 H2 H2 + JZi (5)Hg + 8 H 2 H 2 + JZi (5)

worin H2 Wasserstoff im nicht angeregten Zustand bedeutet; wherein H 2 is hydrogen in the unexcited state;

H2 Wasserstoff im angeregten Zustand darstellt.H 2 represents hydrogen in the excited state.

Photonen, die durch den Rückfall' in den Grundzustand von sowohl angeregten Chloridionen als auch angeregten Wasserstoffatomen erzeugt werden, werden von den Quecksilberatomen absorbiert, wobei die Elektronen im äusseren Orbital auf ein höheres Energieniveau angehoben werden. Die Quecksilberatome fallen spontan in den Grundzustand zurück, dabei wird zusätzliche UV-Strahlung abgegeben, bis Resonanz zwischen den Quecksilberatomen, Chloridionen und Wasserstoff atomen eintritt. Wenn Resonanz stattfindet, hat man eine ausreichende andauernde Quelle für UV-Strahlung der gewünschten Wellenlänge, um vollständige Umwandlung des Aluminiums in den umgewandelten Komplex zu bewirken.Photons produced by the relapse into the ground state of both excited chloride ions and excited hydrogen atoms are absorbed by the mercury atoms, with the electrons in the outer orbital be raised to a higher energy level. The mercury atoms spontaneously revert to their basic state, with additional UV radiation being emitted until resonance occurs between the atoms of mercury, chloride ions and hydrogen. When there is resonance, you have a sufficient sustained source of UV radiation of the desired wavelength to completely convert the To effect aluminum in the converted complex.

Der unveränderte Aluminiumkristall enthält bekanntlich ungefähr 12 Elektronen an den Verbindungsstellen der AIu-As is well known, the unchanged aluminum crystal contains about 12 electrons at the junctions of the aluminum

- 14 - · ' 109820/2265 - 14 - ' 109820/2265

R-55772. ' ήζ R-55772. ' ήζ

miniumatome. Das genaue Geschehen der Umwandlung ist nicht ganz klar. Die Annahme, daß die UV-Strahlung mit einer Y/ellenlänge von ungefähr 1OOO Angström Sauerstoffatome in unmittelbarer Nähe des Aluminiums ionisiert und wenigstens 2 Elektronen entfernt, steht jedoch nicht im Widerspruch zu dem beobachteten Befund. Gleichzeitig wird die Bindung zwischen einem oder mehreren Aluminiumatomen im Kristall entweder aufgebrochen oder so stark verzerrt, daß sich das übliche Kristallgitterwerk öffnet. Mit dem Öffnen des Kristallgitterwerkes dringen Sauerstoffionen in die interatomaren Zwischenräume ein und es bildet sich eine neue Struktur aus. In der neuen Struktur, welche amorph ist, werden Elektronen, die entweder von den .Sauerstoffatomen während der Ionisierung oder aus der Bindung zwischen Aluminiumatomen stammten;auf gleiche Yfeise mit den Sauerstoffionen in der veränderten Struktur eingefangen.minium atoms. The exact course of the transformation is not entirely clear. The assumption that the UV radiation with a wavelength of about 1,000 Angstroms ionizes oxygen atoms in the immediate vicinity of the aluminum and removes at least 2 electrons, however, does not contradict the observed finding. At the same time, the bond between one or more aluminum atoms in the crystal is either broken or distorted to such an extent that the usual crystal lattice structure opens up. When the crystal lattice is opened, oxygen ions penetrate the interatomic spaces and a new structure is formed. In the new structure, which is amorphous, electrons that originated either from the oxygen atoms during ionization or from the bond between aluminum atoms ; trapped in the altered structure in the same way as the oxygen ions.

Es wurde gefunden, daß wenn man die Reaktion'rasch ablaufen läßt, die exotherme Phase der Umsetzung vorherrscht, mit dem Ergebnis, daß die effektive Reaktionstemperatur ansteigt. V/enn die effektive Reaktionstemperatur über ungefähr 1000C liegt, wird der in der umgebenden Luft vorhandene Stickstoff ebenfalls mit dem Sauerstoff in den Endproduktkomplex eingeschlossen. Niedrigere Temperaturen begünstigen mehr den Sauerstoff als eingeschlossenes Gas, denn als Stickstoff. Theoretisch kann dieses Phänomen durch die energiereichere UV-Strahlung erklärt werden, die bei höheren Temperaturen erzeugt wird.It has been found that if the reaction is allowed to proceed rapidly, the exothermic phase of the reaction predominates, with the result that the effective reaction temperature rises. If the effective reaction temperature is above approximately 100 ° C., the nitrogen present in the surrounding air is also included with the oxygen in the end product complex. Lower temperatures favor oxygen more as an enclosed gas than as nitrogen. Theoretically, this phenomenon can be explained by the more energetic UV radiation that is generated at higher temperatures.

Es wurde auch gefunden, daß in der umgebenden Atmosphäre vorhandene andere Gase eingefangen werden können, durch die Erzeugung von UV-Strahlung in dem Ionisierungsbereich dieser Gase.It has also been found that other gases present in the surrounding atmosphere can be trapped by the Generation of UV radiation in the ionization region of these gases.

- 15 109820/2265 - 15 109820/2265

R-55772 ,R-55772,

Obwohl sich die vorliegende Erfindung insbesondere mit der Herstellung des hier beschriebenen sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes befaßt, wurden andere interessante Umsetzungen beobachtet, die zur Herstellung von Nebenprodukten führten. Bei einer Ausführungsform der Methode wird ein Aluminiumstab mit einem Durchmesser von ungefähr 19,05 mm (3/4 inch) zu einem in einer Ebene liegenden Kreis gebogen. Der gebogene Stab wird in ein flaches Gefäß gelegt und so viel Quecksilber zugefügt, daß ungefähr die Hälfte der Oberfläche des Aluminiumstabes eintaucht. Über das Quecksilber wird Chlorwasserstoffsäure geschüttet, welches mit dem Aluminium in Kontakt steht. Es werden die üblichen Verfahren, die unter Bezug auf die Entfernung von Obe'rflächenoxyd nachfolgend ausführlich wiedergegeben sind, und die Temperaturkontrolle befolgt.Although the present invention is particularly concerned with the production of the oxygen-containing Concerning the aluminum complex, other interesting reactions leading to the production of by-products were observed led. In one embodiment of the method, an aluminum rod approximately 19.05 mm in diameter is used (3/4 inch) bent into a circle lying in one plane. The bent rod is put in a flat jar and so on a lot of mercury added so that about half the surface of the aluminum rod is immersed. About the mercury hydrochloric acid is poured out, which is in contact with the aluminum. The usual procedures those with reference to the removal of surface oxide are reproduced in detail below, and the temperature control is followed.

In dieser Ausführungsform der Methode tritt der sauerstoffhaltige Aluminiumkomplex als Vorhang, auf, der sich von der behandelten oberen Pläche des Aluminiumstabes erhebt und rasch aufwärts als ringförmiger Vorhang ausdehnt. Es scheint jedoch noch eine andere Reaktion unter der Oberfläche des Quecksilbers stattzufinden. Es wurde festgestellt, daß während der Reaktion ein festes Nebenprodukt, scheinbar in kristalliner Form, auf dem Boden des Gefäßes in der Nähe des Aluminiumstabes abgelagert wird. Dieses feste Nebenprodukt gibt beim Erhitzen Ammoniakgas ab und es wird angenommen, daß es sich um einen Ammoniumkomplex handelt, obgleich seine genaue Zusammensetzung nicht bestimmt wurde.In this embodiment of the method, the oxygen-containing one occurs Aluminum complex as a curtain that rises from the treated upper surface of the aluminum rod and expands rapidly upwards as a ring-shaped curtain. However, there seems to be another reaction beneath the surface of mercury to take place. It was found that during the reaction a solid by-product, apparently in crystalline form, is deposited on the bottom of the vessel near the aluminum rod. This solid by-product gives off ammonia gas when heated and is believed to be an ammonium complex acts, although its exact composition is not determined became.

Ausserdem wurde gefunden, daß die Umsetzung, welche den sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplex liefert, exotherm verläuft. Die Umsetzung, welche die Ammoniumverbindung liefert, verläuft jedoch endotherm.It was also found that the implementation, which the oxygen-containing aluminum complex supplies, is exothermic. However, the reaction that supplies the ammonium compound is endothermic.

- 16 109820/226B - 16 109820 / 226B

R-55772 ftR-55772 ft

Eine quantitative Kernaktivierungsanalyse einer repräsentativen Probe des sauerstoffhaltigetf Aluminiumkomplexes führt zu folgendem Ergebnis: ■A quantitative core activation analysis of a representative Sample of the oxygen-containing aluminum complex leads to the following result: ■

Bestandteil Gew.-$Ingredient wt .- $

Aluminium 15Aluminum 15

Sauerstoff 83-75Oxygen 83-75

Stickstoff 1-2Nitrogen 1-2

Der reine Endproduktkomplex enthält keine anderen Bestandteile, üblicherweise findet man jedoch Spuren von Quecksilber und Chlor, welche mechanisch in die Testprobe eingeschlossen sind. Ausserdem wurden mit abnehmender Aluminiumreinheit zunehmend größere Mengen an Aluminiumoxyd kurz nach der Umsetzung gefunden, die entweder während der Umsetzung gebildet wurden oder aus der Umwandlung von instabilem Endproduktkomplex zu Aluminiumoxyd stammten. Die obige Analyse ist repräsentativ für den Endproduktkomplex, 'der aus einem Aluminiumstab mit 99,99 $iger Reinheit stammt..The pure end product complex does not contain any other components, but traces of mercury are usually found and chlorine mechanically included in the test sample. In addition, with decreasing aluminum purity increasingly larger amounts of alumina found shortly after the reaction, either during the Conversion formed or resulted from the conversion of unstable final product complex to aluminum oxide. The above analysis is representative of the final product complex consisting of an aluminum rod with $ 99.99 Purity stems from ..

Es wurde auch gefunden, daß der Gebrauch von hochkonzentrierter Chlorwasserstoff säure, stärker konzentriert als zwei normal, ein größeres Ausbeute/Zeit-Verhältnis begünstigt und ein beträchtlich stabileres Endprodukt erzeugt, das gegenüber spontaner Umwandlung zu Aluminiumoxyd beständig ist. Die Verwendung von V/asserstoffgas in der Umsetzung erhöht auch das Ausbeute/Zeit-Verhältnis und fördert die Stabilität des Endproduktes. Der Endproduktkomplex gibt zweiatomigen Sauerstoff beginnend bei ungefähr 1000C ab. Im Bereich von 1000C tritt ein augenblicklicher Verlust von ungefähr 30 Gew.-^ in Form von gasförmigem, zweiatomigem Sauer-It has also been found that the use of highly concentrated hydrochloric acid, more concentrated than two normal, promotes a greater yield / time ratio and produces a considerably more stable end product which is resistant to spontaneous conversion to alumina. The use of hydrogen gas in the reaction also increases the yield / time ratio and promotes the stability of the end product. The final complex is diatomic oxygen starting from about 100 0 C. In the range of 100 0 C there is an instantaneous loss of about 30 wt .- ^ in the form of gaseous, diatomic acid

- 17 109820/2265 - 17 109820/2265

R-55772 1£ ' .R-55772 £ 1 '.

stoff auf. Beim Erhitzen auf ungefähr 80O0C findet eine zusätzliche Abgabe von 25 Gew.-^ statt.fabric on. When heated to approximately 80O 0 C, an additional release of 25 wt .- ^ takes place.

Die Analyse des Endproduktkomplexes steht im Einklang mit dem Schluß, daß ein Verhältnis von wenigstens 5 Sauerstoffatomen zu einem Aluminiumatom und in einigen Fällen ein noch größeres Verhältnis vorliegt. Der Schluß ist daher vernünftig, daß Sauerstoff nicht an das Aluminium gebun-' den ist wie beim klassischen Aluminiumoxyd mit ionischen Bindungen. Ansonsten würde das Aluminium in einer Wertigkeitsstufe von wenigstens +10 und sogar höher vorliegen. Ein derartiger Wertigkeitszustand ist zu aller mindest äußerst unwahrscheinlich, falls nicht unmöglich. Unter Bedingungen, welche den Einschluß von Stickstoff begünstigen, hat man ein Verhältnis von Stickstoffatom1 zu Aluminiumatom größer als dasjenige, welches mit der Erzeugung von Aluminiumnitridkomplexen im Einklang stehen würde. So wird man zu dem Schluß geführt, daß Stickstoff gleichfalls als Stickstoffion in das Aluminiumgitterwerk eingeschlossen wird. Das Ionisierungspotential von Stickstoff liegt bekanntlich höher als das des Sauerstoffs, daher ist es erfahrungsgemäß mit der Beobachtung vereinbar zu folgern, daß die Erzeugung einer UV-Strahlung mit kürzerer Wellenlänge den Einschluß von Stickstoff auf Kosten des Sauerstoffs begünstigt. Andere Gase können auf ähnliche Weise eingeschlossen werden.Analysis of the final product complex is consistent with the conclusion that there is a ratio of at least 5 oxygen atoms to one aluminum atom, and in some cases an even greater ratio. It is therefore reasonable to conclude that oxygen is not bound to the aluminum, as is the case with classical aluminum oxide with ionic bonds. Otherwise the aluminum would have a valence level of at least +10 and even higher. Such a valence state is at least extremely unlikely, if not impossible. Under conditions which favor the inclusion of nitrogen, one has a ratio of nitrogen atom 1 to aluminum atom greater than that which would be consistent with the formation of aluminum nitride complexes. So one is led to the conclusion that nitrogen is also included as a nitrogen ion in the aluminum lattice. The ionization potential of nitrogen is known to be higher than that of oxygen, so experience has shown that it is compatible with observation to conclude that the generation of UV radiation with a shorter wavelength favors the inclusion of nitrogen at the expense of oxygen. Other gases can be included in a similar manner.

ReaktionsparameterResponse parameters

Stöchiometrie;Stoichiometry; tt

Es wurde festgestellt, daß weniger als die stöchiometrischen Mengen an Chlorwasserstoffsäure und Quecksilber, ent·It was found to be less than the stoichiometric Amounts of hydrochloric acid and mercury, ent

- 18 109820/2265 - 18 109820/2265

E-55772 43E-55772 43

weder als flüssiges Quecksilber oder als quecksilberhaltige Verbindung, in bezug auf umgesetztes Aluminium verwen- det werden können. Bezüglich der Chlorwasserstoffsäure besteht das stöchiometrische Kriterium darin, daß die Chlorwasser stoff säuremenge gerade ausreicht, um das Aluminium im wesentlichen von den Oberflächenoxyden zu entblößen und genügend Wärme erzeugt wird, um eine andauernde Erzeugung von UV-Strahlung durch Viechseiwirkung zwischen Aluminium, Quecksilber und Chlorwasserstoffsäure einzuleiten. Es ist klar, daß wenn das Aluminium zuvor von den Oberflächenoxyden befreit wurde, weniger Chlorwasserstoff säure verwendet werden muß.used neither as liquid mercury nor as a mercury-containing compound in relation to converted aluminum can be. As for hydrochloric acid, there is the stoichiometric criterion is that the chlorinated water The amount of acid is just sufficient to essentially bare the surface oxides from the aluminum and sufficient heat is generated to cause continued animal UV radiation to be generated Introduce aluminum, mercury and hydrochloric acid. It is clear that if the aluminum has been previously stripped of the surface oxides, then less hydrogen chloride will be used acid must be used.

Es scheinen sehr geringe Mengen Chlorwasserstoffsäure, im Vergleich zum Aluminium, auszureichen. Ausserdem ist die Konzentration von Chlorwasserstoffsäure für die Bildung des Endproduktkomplexes selbst nicht entscheidend, aber sie ist im Hinblick auf das Ausbeute/Zeit-Verhältnis und die Stabilität des Endproduktkomplexes entscheidend. In der Praxis sollte die Chlorwasserstoffsäure nicht unter 0,1 normal sein. Die Verwendung'einer konzentrierteren Chlorwasserstoffsaure steigert das Ausbeute/Zeit-Verhaltnis und die Stabilität des Produktes.Very small amounts of hydrochloric acid appear compared to aluminum, sufficient. Also is the concentration of hydrochloric acid itself is not decisive for the formation of the final product complex, but it is crucial with regard to the yield / time ratio and the stability of the final product complex. In practice the hydrochloric acid should not be below 0.1 normal. Using 'a more concentrated Hydrochloric acid increases the yield / time ratio and the stability of the product.

Beispielsweise wurde gefunden, ohne jedoch dadurch beschränkt zu werden, daß ungefähr 10Og Aluminiumdraht in ein akzeptables Endprodukt umgewandelt werden können, wenn man ungefähr 28,35 bis 141»7 g (1 bis 5 ounces) 2n Chlorwasserstoffsäure verwendet. Bezüglich des Quecksilbers ist es unter dem Gesichtspunkt der Stöchiometrie gesehen wünschenswert, eine Menge zu verwenden, die gerade ausreicht, um die Oberfläche des umzuwandelnden Aluminiums zu bedecken. Eine geringere Quecksilbermenge jedoch stellt keine Begrenzung der Umwandlungsreaktion selbst dar, sondernFor example, it has been found, but not limited to, that about 100 grams of aluminum wire are in An acceptable end product can be converted by using approximately 28.35 to 141 »7 grams (1 to 5 ounces) of 2N hydrochloric acid used. With regard to mercury, it is seen from the point of view of stoichiometry desirable to use an amount just enough to cover the surface of the aluminum to be converted cover. However, a lower amount of mercury does not limit the conversion reaction itself, but rather

- 19 -10 9 8 2 0/2265 - 19 - 10 9 8 2 0/2265

R-55772R-55772

lediglich, eine Begrenzung der Reaktionsausbeute. Das stöchiometrische Kriterium für Quecksilber besteht darin, daß gerade so viel Quecksilber, entweder als flüssiges Quecksilber oder als quecksilberhaltige Verbindung, vorhanden ist, daß die gewünschte Aluminiummenge in den Endproduktkomplex umgewandelt wird.only a limitation of the reaction yield. That stoichiometric criterion for mercury is that just as much mercury, either as liquid Mercury or as a mercury-containing compound, is present that the desired amount of aluminum in the final product complex is converted.

Beispielsweise können die oben erwähnten mit 28,35 bis 141,7 g (1 bis 5 ounces) 2n Chlorwasserstoffsäure behandelten 10Og Aluminiumdraht praktisch vollständig in den Komplex überführt werden, wenn man mit ungefähr 10 g Quecksilber-II-Oxyd vermischt. Das Quecksilber-II-Oxyd wird alS' Pulver in das Reaktionsgefäß gegeben und das Reaktionsgefäß gerührt, bis das Pulver im wesentlichen den Aluminiumdraht zu "bedecken scheint. Dennoch ist es wünschen swerter, das Quecksilber als Quecksilberbad, in welches ein Aluminiumstab seitlich hineingelegt wird, auf das Aluminium aufzubringen. In diesem Falle sollte so viel Quecksilber zugefügt werden, daß der Stab praktisch bis zu seiner Mitte eintaucht. Ausserdem. wird Quecksilber in der bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens zur Wärmeabfuhr verwendet, was später dann ausführlicher beschrieben ist.For example, those mentioned above can be treated with 28.35 to 141.7 g (1 to 5 ounces) of 2N hydrochloric acid 100 g of aluminum wire can be practically completely converted into the complex if one uses about 10 g Mercury-II-Oxide mixed. The Mercury II Oxide is placed as a powder in the reaction vessel and the Reaction vessel stirred until the powder appears to "substantially" cover the aluminum wire. Nevertheless, it is desirable swerter, the mercury than the mercury bath in which an aluminum rod is placed on the side to apply to the aluminum. In this case it should be so much Mercury are added so that the rod is immersed practically to its center. Besides that. will mercury in the preferred embodiment of the present method for heat dissipation used, which will be explained in more detail later is described.

Unter Bezug auf sowohl Quecksilber als auch Chlorwasserstoff säure muß in Erinnerung gerufen werden, daß beide als Hilfsmittel zur Erzeugung von UV-Strahlung geeigneter Wellenlänge, vorzugsweise in der Masse des Aluminiums selbst, verwendet werden. Dennoch findet der Aluminiumumwandlungsprozeß unter Strahlungsbedingungen, wie oben erwähnt, an der Oberfläche des Aluminiums statt, welche der Quelle des Ursprungs der Strahlung nicht widersteht, Darüberhinaus kann das Aluminium mechanisch oder chemisch auf irgendeine andere zweckdienliche V/eise zur EntfernungWith respect to both mercury and hydrochloric acid, it must be remembered that both are Aid for generating UV radiation of a suitable wavelength, preferably in the bulk of the aluminum itself, can be used. Nevertheless, the aluminum conversion process takes place under radiation conditions, as above mentioned, takes place on the surface of the aluminum, which does not withstand the source of the origin of the radiation, In addition, the aluminum can be mechanical or chemical any other expedient means of removal

- 20 -- 20 -

1 0 9 8 2 0 12 2 6 51 0 9 8 2 0 1 2 2 6 5

R-55772R-55772

der Oberflächenoxyde vorbehandelt werden, als durch die Verwendung von Chlorwasserstoffsäure. Dennoch führt die Verwendung von Chlorwasserstoffsäure und Quecksilber zu einem ziemlich einfachen und v/irksamen Umwandlungsprozeß mit einem Endprodukt von hoher Reinheit. Ausserdem liefert die Chlorwasserstoffsäure die für die Resonanz mit dem Quecksilber und den Protonen erforderlichen Chloridionen, um so eine andauernde Quelle von UV-Strahlung zu schaffen.the surface oxides are pretreated than by the use of hydrochloric acid. Nevertheless, the use of hydrochloric acid and mercury leads to a fairly simple and efficient conversion process with an end product of high purity. In addition, the hydrochloric acid provides the chloride ions required to resonate with the mercury and protons, thus creating a permanent source of UV radiation.

Unter gewöhnlichen Umständen, wenn die Umsetzung an Luftatmosphäre durchgeführt wird, ist die Sauerstoff-Stöchiometrie kein Problem. Sauerstoff wird aus der Luft in den durch den Umwandlungsprozeß festgelegten Mengen absorbiert. Es ist klar, daß wenn das Verfahren in einem offenen, der Luft zugänglichen Gefäß durchgeführt wird, ein , großer SauerstoffÜberschuß zur Verfügung steht. Sauerstoffmangel und die Wirkung von Sauerstoffmangel wurde daher nicht beobachtet. Da festgestellt wurde, daß der Komplex ungefähr fünfmal so viel Sauerstoffatome absorbieren kann als Aluminiumatome vorhanden sind, sollte ein derartiger Sauerstoffüberschuß erreichbar sein, um maximalen Gebrauch von dem Umwandlungsprozeß zu machen. Ein stöchiometrisches Kriterium für genügend Sauerstoff, um das veränderte Aluminiumgitter unter Raumbedingungen vollständig abzusättigen, ist daher wünschenswert aber kein chemisch begrenzender Paktor für den Umwandlungsprozeß selbst.Under ordinary circumstances, when the implementation in air atmosphere is carried out, the oxygen stoichiometry is not a problem. Oxygen gets into the air from the air absorbed by the conversion process determined amounts. It is clear that if the proceedings are carried out in an open, a vessel accessible to air is carried out, a large excess of oxygen is available. Lack of oxygen and the effect of oxygen starvation was therefore not observed. Since it was found that the A complex can absorb about five times as many oxygen atoms as there are aluminum atoms such excess oxygen must be achievable to make maximum use of the conversion process. A stoichiometric criterion for sufficient oxygen to remove the changed aluminum grid under room conditions to completely saturate is therefore desirable but not a chemically limiting factor for the conversion process self.

Thermodynamik der Umsetzung; Thermodynamics of implementation ;

Die Thermodynamik der Umsetzung ist anspruchsvoll und kann unter gegebenen Bedingungen entscheidend sein.The thermodynamics of the implementation are demanding and can be decisive under given conditions.

Die Grundreaktion umfaßt zwei Quellen exothermer Energie:The basic reaction involves two sources of exothermic energy:

- 21 -- 21 -

103820/2265103820/2265

R-55772R-55772

Die erste Quelle ist die Umsetzung zwischen Aluminium und Chlorwasserstoffsäure; die zweite Quelle ist der Umwandlungsprozeß selbst, vermutlich aufgrund des Aufbrechens oder der Umorientierung der Bindungen zwischen den Aluminiumatomen im Aluminiumkristall.The first source is the conversion between aluminum and hydrochloric acid; the second source is the transformation process itself, presumably due to the breaking or reorientation of the bonds between the aluminum atoms in the aluminum crystal.

Y/enn die Umsetzung in einem Bad aus flüssigem Quecksilber durchgeführt wird, findet eine endotherme Reaktion unter der Oberfläche des Quecksilbers statt, wodurch ein Nebenprodukt gebildet wird, das Ammoniak enthält. Die Reaktionsgeschwindigkeit für die Bildung des sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes ist eine Punktion der Größe der Aluminiumoberfläche, die der Atmosphäre ausgesetzt ist. Ebenso ist die Reaktionsgeschwindigkeit für die Bildung des Nebenproduktes unter dem Quecksilberspiegel auch eine Punktion der Größe der Aluminiumoberfläche unter der Oberfläche des Quecksilbers.If the reaction is carried out in a bath of liquid mercury, an endothermic reaction takes place the surface of the mercury, thereby forming a by-product that contains ammonia. The speed of response for the formation of the oxygen-containing Aluminum complex is a puncture the size of the aluminum surface exposed to the atmosphere is. Likewise, the reaction rate for the formation of the by-product is below the mercury level also a puncture the size of the aluminum surface beneath the surface of the mercury.

Die Reaktionstemperatur unmittelbar neben dem der Atmosphäre ausgesetzten Aluminium sollte im Bereich von 26,7 bis 48,90C (80 bis 12O0P) und vorzugsweise bei ungefähr 37,80C (10O0P) liegen. Bei den oberen Grenzen des Temperaturbereiches wird der Einschluß größerer Stickstoffmengen in den sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplex begünstigt. Wenn der obere Temperaturbereich wesentlich überschritten wird, wird kein sauerstoffhaltiger Aluminiumkomplex erzeugt. Es wurde gefunden, daß die Ausbeute bei ungefähr 65,60C (1500P) vernachläßigbar gering wird. Ausserdem werden mit zunehmender Temperatur oberhalb des gewünschten Niveaus größere Mengen von einfachem Aluminiumoxyd erzeugt. Niedrigere Temperaturen beschleunigen den Umwandlungsprozeß, wenn er mit Aluminium durchgeführt wird, welches mit Quecksilber umhüllt ist, aber nicht in ein Quecksilberbad eintaucht, \ierm das Aluminium in ein Quecksilberbad eintaucht, begünstigen niedrigereThe reaction temperature immediately adjacent to the aluminum exposed to the atmosphere should (80 to 12O 0 P), and preferably at about 37.8 0 C (10O 0 P) in the range from 26.7 to 48.9 C 0. At the upper limits of the temperature range, the inclusion of larger amounts of nitrogen in the oxygen-containing aluminum complex is favored. If the upper temperature range is exceeded significantly, no oxygen-containing aluminum complex is produced. It has been found that the yield at about 65.6 0 C (150 0 P) is negligible. In addition, as the temperature increases above the desired level, larger amounts of simple aluminum oxide are produced. Lower temperatures accelerate the conversion process if it is carried out with aluminum, which is coated with mercury but not immersed in a mercury bath; when the aluminum is immersed in a mercury bath, lower temperatures favor lower temperatures

- 22 109820/2265 - 22 109820/2265

R-55772 <Λ&R-55772 <Λ &

Temperaturen die Bildung des ammoniumhaltigen JJebenproduktkomplexes unter der Oberflache des Quecksilbers.Temperatures the formation of the ammonium-containing by-product complex under the surface of the mercury.

Wenn die effektive Reaktionstemperatur im Bereich, von 54,4 bis.57,30C (130 bis 1350P) liegt, treten wesentliche und bedeutsame Mengen Stickstoff in Mengen von ungefähr 15 0Jo im sauerstoffhaltigen Aluminiumkqmplex auf.If the effective reaction temperature in the range (130 to 135 0 P) of 54.4 bis.57,3 0 C, undergone substantial and significant amounts of nitrogen in amounts of about 15 0 Jo in the oxygen-containing Aluminiumkqmplex.

Die Reaktionsgeschwindigkeit und folglich die Geschwindigkeit der Erzeugung exothermer Reaktionswärme wird auch von der Reinheit des verwendeten Aluminiums beeinflußt. Legierende Mittel, wie sie vorher erwähnt wurden, welche die Protonendiffusion im Aluminium inhibieren, vermindern die Reaktionsgeschwindigkeit und die Temperatur der Umsetzung. Diese Verunreinigung beeinträchtigt, ,jedoch auch das Ausbeute/Zeit-Verhältnis des Endproduktkomplexes und seinen Sauerstoffgehalt und die Stabilität.The rate of reaction, and consequently the rate of generation of exothermic heat of reaction, is also influenced by the purity of the aluminum used. Alloying means, as mentioned before, which the Inhibit proton diffusion in aluminum, reduce the reaction rate and the temperature of the reaction. This contamination affects, but also the yield / time ratio of the final product complex and its oxygen content and stability.

Diejenigen legierenden Mittel, welche die Protor.endiffusion im Aluminium fördern, erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit und vergrößern potentiell das Ausbeute/Zeit-Verhältnis. Wenn die Reaktionsgeschwindigkeit jedoch so groß ist, daß ein übermäßiger Temperaturanstieg verursacht wird, so wird die Gesamtausbeute vermindert und der Einschluß von Stickstoff in den Komplex begünstigt.Those alloying agents which promote diffusion promote in aluminum, increase the reaction rate and potentially increase the yield / time ratio. However, if the reaction rate is so fast as to cause excessive temperature rise, so will the overall yield is reduced and the inclusion of nitrogen in the complex is favored.

Es müssen daher viele Paktoren ausbalanciert werden, um die effektive Reaktionstemperatur innerhalb relativ enger Grenzen zu halten, um die Sauerstoffkonzentration im Endproduktkomplex auf ein Maximum zu bringen und das Ausbeute/ Zeit-Verhältnis anzuheben.Therefore, many factors have to be balanced in order to keep the effective reaction temperature within relatively narrow limits to keep the oxygen concentration in the end product complex to a maximum and the yield / To raise time ratio.

Es hat sich als praktisch erwiesen, daß die Umsetzung am bevorzugtesten unter Verwendung eines relativ dicken, aufIt has been found practical that the reaction is most preferably carried out using a relatively thick one

- 23 10 9820/2265- 23 10 9820/2265

R-55772 i*t R-55772 i * t

der Seite liegenden und teilweise in ein Quecksilberbad eingetauchten Aluminiumstabes durchgeführt wird. Das Quecksilber dient dann zur Wärmeabfuhr und neigt zur Dämpfung plötzlicher und drastischer Temperaturveränderungen der Reaktion. Die Verwendung eines Quecksilberbades ist jedoch von anderen Problemen begleitet, welche mit der Reaktionstemperatur zusammenhängen. Im Verlauf der Reaktion absorbiert das Aluminium Quecksilbermengen, welche sein spezifisches Gewicht erhöhen. Infolgedessen neigt das Aluminium, welches gewöhnlich im Quecksilber schwimmt,lying on the side and partly in a mercury bath immersed aluminum rod is carried out. The mercury then serves to dissipate heat and tends to Attenuation of sudden and drastic temperature changes in the reaction. The use of a mercury bath however, it is accompanied by other problems related to the reaction temperature. In the course of the reaction The aluminum absorbs quantities of mercury, which increase its specific weight. As a result, it tends the aluminum, which usually floats in the mercury,

fe dazu mit fortschreitender Reaktion tiefer in das Quecksilber einzusinken. Wenn das Aluminium wesentlich unter seine· Hittellinie absinkt, wird die Reaktion gedämpft und tatsächlich abgestoppt. Wenn jedoch die Elektrode wesentlich über ihre Mittellinie aus dem Quecksilber herausgehoben wird, verläuft die Reaktion rasch als Punktion der Oberfläche des Aluminium stab es,· wobei zunehmend größere Wärmemengen erzeugt werden. Das Ausbeute/Zeit-Verhältnis steigt bis zu einem Punkt der v. d. effektiven Reaktionstejr.peratur abhängig ist. Wenn die Reaktionstemperatur das optimale Niveau übersteigt, ungefähr 37,80C (1000P), beginnt das Ausbeute/Zeit-Verhältnis abzunehmen. Wenn die Reaktionsgeschwindigkeit so groß ist, daß die Temperatur auffe to sink deeper into the mercury as the reaction progresses. If the aluminum sinks significantly below its center line, the reaction is dampened and actually stopped. If, however, the electrode is lifted out of the mercury substantially above its center line, the reaction proceeds rapidly as a puncture of the surface of the aluminum rod, with increasing amounts of heat being generated. The yield / time ratio increases up to a point on which the effective reaction temperature is dependent. If the reaction temperature exceeds the optimal level, about 37.8 0 C (100 0 P) to decrease the time ratio, the yield / begins. When the reaction rate is so fast that the temperature increases

™ ungefähr 65,60C (15O0P) ansteigt, hört die Umsetzung auf. Es wurde auch gefunden, daß mit steigender Reaktionstemperatur bei dem absorbierten Quecksilber die Neigung besteht, aus dem Aluminium auszutreten. In einem Zustand, wo die Reaktion ausreißt, erhitzt sich der Aluminiumstab daher so.stark, daß er bedeutende Quecksilbermengen austreibt (austrocknet), wobei er wegen der Abnahme des spezifischen Gewichtes noch höher im Quecksilber schwimmt und dadurch die Temperatur noch weiter ansteigt, bis die Reaktion aufhört.™ about 65.6 0 C (15O 0 P) increases, the conversion stops. It has also been found that as the reaction temperature rises, the absorbed mercury tends to leak out of the aluminum. In a state where the reaction breaks out, the aluminum rod heats up so strongly that it expels (dries out) significant amounts of mercury, whereby it floats even higher in the mercury due to the decrease in specific weight and thus the temperature rises even further until the Reaction stops.

- 24 109820/2265 - 24 109820/2265

R-55772 4R-55772 4

Polglich nüssen, wenn ein Quecksilberbad verwendet wird,. Vorrichtungen zur Kontrolle des Quecksilberspiegels am Aluminiumstab vorhanden sein. Indem man so das Queeksilber niveau am Aluminiumstab kontrolliert kann die effektive Reaktiionstemperatur und das Ausbeute/Zeit-Verhältnis sorgfältig kontrolliert werden.Pole nuts if a mercury bath is used. Devices to control the mercury level on the aluminum rod are available. By doing the Queeksilver like that The effective reaction temperature and the yield / time ratio can be controlled on the aluminum rod carefully controlled.

Es wurde auch gefunden, daß das mechanische Chlorwasserstoff säur eniveau in und um die Aluminiumelektrode ebenfalls wichtig ist, wenn man ein Quecksilberbad verwendet. Die Chlorwasserstoffsäure muß einen extrem "dünnen Film auf der Oberfläche des Quecksilbers, welches den Aluminiumstab bedeckt, bilden. Es wurde gefunden, daß, wenn der Chlorwasserstoffsäurefilm zu stark ist, er dazu neigt, als Yfärmeabfluß auf der entblößten Oberfläche des Aluminiums zu wirken, die Reaktion abzukühlen und den Endproduktkomplex wegzuwaschen, bevor er Zeit hat, sich als einen aufwärts erstreckenden Vorhang auszubilden. Die Dicke des Chlorwasserstoffilmes muß erfahrungsgemäß kontrolliert v/erden, damit die Entwicklung des Endproduktkomplexes als Vorhang auf der entblößten Oberfläche des Aluminiums stattfinden kann.It has also been found that the mechanical hydrogen chloride acid level in and around the aluminum electrode is also important when using a mercury bath. The hydrochloric acid must be an extremely "thin film." on the surface of the mercury covering the aluminum rod. It was found that if the hydrochloric acid film is too strong, it tends to as Y heat drain on the bared surface of the aluminum to act, cool the reaction and wash away the final product complex before it has time to act as to form an upwardly extending curtain. Experience has shown that the thickness of the hydrogen chloride film must be controlled v / earth so that the development of the final product complex as a curtain on the exposed surface of aluminum can take place.

Feuchtigkeit: . Humidity :.

Es wurde auch gefunden, daß die Feuchtigkeit bei.der Entwicklung des Endproduktkomplexes eine Rolle spielt. Anders als die Temperatur ist die Feuchtigkeit nicht entscheidend innerhalb so enger Grenzen. Allgemein .gesagt, wenn die umgebende Atmosphäre übermäßig trocken oder übermäßig feucht ist, wird das Ausbeute/Zeit-Verhältnis nachteilig beeinflußt. Es wird angenommen, daß Feuchtigkeit die Umwand- , lungsreaktion durch komplexe und raffinierte Effekte auf die Protonendiffusion beeinträchtigt. Dennoch wurde erfahrungsgemäß festgestellt, daß die relative Feuchtigkeit amIt has also been found that moisture plays a role in the development of the final product complex. Different as the temperature, the humidity is not critical within such narrow limits. Generally speaking, if the surrounding The atmosphere is excessively dry or excessively humid, the yield / time ratio is adversely affected. It is believed that moisture induces the conversion, transformation reaction through complex and ingenious effects impaired proton diffusion. Nevertheless, experience has shown found that the relative humidity at

- 25 109820/2265 - 25 109820/2265

R-55772 ltR-55772 according to

besten in der Nähe von 50 $ gehalten wird, wobei ein relativ weiter Bereich statthaft ist.best kept near $ 50, being a relative wide range is permitted.

Bevorzugte Reaktionstechnik; Preferred reaction technology ;

Die bevorzugte Reaktionstechnik umfaßt die folgenden Stufen:The preferred reaction technique comprises the following stages:

1. Ein Aluminiumstab mit einem Durchmesser von 1,27 bis 2,54 cm (1/2 bis 1 inch) wird zu einem in gleicher Ebene liegenden Kreis gebogen. Das Aluminium sollte weniger als 0,01 °/o Verunreinigungen besitzen.1. An aluminum rod 1.27 to 2.54 cm (1/2 to 1 inch) in diameter is bent into an in-plane circle. The aluminum should have less than 0.01 ° / o impurities.

2. Der Aluminiumstab wird mit zwei normaler oder stärker konzentrierter Chlorwasserstoffsäure behandelt, um Oberflächenoxyde abzustreifen.2. The aluminum rod is treated with two normal or more concentrated hydrochloric acids to Stripping off surface oxides.

3. Der Stab wird in eine flache, billige Glasschale mit flachem Boden gelegt, die mit so viel flüssigem Quecksilber gefüllt wird, daß der Aluminiumstab entlang seiner ganzen Länge oberhalb seiner Mitte entblößt bleibt.3. The stick is placed in a flat, cheap, flat-bottomed glass bowl that has so much liquid mercury in it is filled so that the aluminum rod is exposed along its entire length above its center remain.

4. Das Quecksilber wird rasch über die entblößte Oberfläche des Aluminiumstabes gegossen, bis der Aluminiumstab vollständig durch das Quecksilber benetzt ist.4. The mercury is quickly poured over the bared surface of the aluminum rod until the aluminum rod is completely wetted by the mercury.

5. Zwei normale oder stärker konzentrierte Chlorwasserstpffsäure wird auf die Oberfläche des Quecksilbers neben dem Aluminiumstab gegossen, so daß ein relativ dünner PiIm von Chlorwasserstoffsäure ausgebildet wird, der sich über den Stab erstreckt,.der nun mit Quecksilber benetzt ist.5. Two normal or more concentrated hydrochloric acids is poured onto the surface of the mercury next to the aluminum rod, making a relative thin layer of hydrochloric acid is formed, which extends over the rod. which is now wetted with mercury.

6. Man läßt die Reaktion fortschreiten, wobei die Temperatur des Aluminiumstabes unmittelbar neben seiner Oberfläche6. Allow the reaction to proceed with the temperature of the aluminum rod immediately adjacent to its surface

- 26.-109820/2265 - 26.- 109820/2265

R-55772 Ä>R-55772 Ä>

bei ungefähr 37»8°C (10O0P) gehalten wird. Währenddessen bildet sich ein ringförmiger Vorhang aus sauerstoffhaltigem Aluminiumkomplex auf der entblößten Oberfläche des Aluminiumstabes und erstreckt sich aufwärts.maintained at about 37 »8 ° C (10O 0 P). Meanwhile, an annular curtain of oxygenated aluminum complex forms on the exposed surface of the aluminum rod and extends upward.

7. Die Temperatur der Reaktion kann kontrolliert werden, indem man die Eintauchtiefe des Aluminiumstabes im Quecksilber kontrolliert.7. The temperature of the reaction can be controlled by measuring the depth of immersion of the aluminum rod in the Mercury controlled.

8. Andere Vorrichtungen zur Temperaturkontrolle der Reaktion können in Form eines Wärmeaustauschers unter dem Reaktionsgefäß angebracht sein.8. Other devices to control the temperature of the reaction can be installed under the reaction vessel in the form of a heat exchanger.

9. Die relative Feuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre sollte ungefähr 50 betragen und die Luft in und um die Oberfläche des Aluminiumstabes muß relativ bewegungslos sein.9. The relative humidity of the ambient atmosphere should be about 50 i "and the air in and around the surface of the aluminum rod must be relatively motionless.

10. Der sauerstoffhaltige Aluminiumkomplex, der sich als ringförmiger Vorhang auf dem Aluminium ausbildet, kann gewünschtenfalls periodisch entfernt werden.10. The oxygen-containing aluminum complex, which turns out to be If an annular curtain forms on the aluminum, it can be removed periodically if desired.

Es ist interessant zu erwähnen, daß der Aluminiumstab symmetrisch von oben und unter der Oberfläche des Quecksilbers erodiert wird, so daß sein Querschnitt horizontal elliptische Gestalt erhält, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Je nach der Tiefe des Aluminiumstabes im Quecksilber während der Reaktion kann jedoch die Erosion zu einer vertikal-elliptischen Querechnittsgestalt führen, die unter der Oberfläche des Quecksilbers größer ist als von oben, wie es in Figur 4 dargestellt ist.It is interesting to mention that the aluminum rod symmetrically from above and below the surface of the mercury is eroded so that its cross-section is horizontal obtains an elliptical shape, as shown in FIG is. However, depending on the depth of the aluminum rod in the mercury during the reaction, erosion can result lead vertical-elliptical cross-sectional shape, which is greater than the surface of the mercury above, as shown in FIG.

Eine sorgfältige Überwachung der Komplexbildung auf der entblößten Aluminiumoberfläche oberhalb des Quecksilberbadniveaus zeigt ein Gebiet unmittelbar über der Oberfläche desCareful monitoring of complex formation on the bared Aluminum surface above the mercury bath level shows an area immediately above the surface of the

- 27 10 9820/2265- 27 10 9820/2265

R-55772 Jj R-55772 Jj

Aluminiums, welches anscheinend nicht mit dem sich darauf bildenden Komplex in Kontakt steht; der einzige augenscheinliche Kontakt zwischen dem Aluminiumstab und dem Komplex findet an den Seiten des Stabes angrenzend an die Grenzfläche mit dem Quecksilberbad statt. Der Vorhang aus sauerstoffhaltigem Aluminiumkomplex scheint sich von der Unterseite aus zu bilden und die Oberseite nach oben zu stoßen, aber es besteht kein augenscheinlicher sichtbarer Kontakt zwischen der Oberfläche des Aluminiumstabes, oder richtiger, der Oberfläche des Aluminiums und Chlorwasserstoff säure, welche den Aluminiumstab überzieht, und den · am besten sichtbaren Bodenteilen des Aluminiumkomplexes. Pur den nach der oben erwähnten bevorzugten Technik erzeugten sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplex ist charakteristisch, daß er ungefähr 15 Aluminium zu 85 $ Sauerstoff mit relativ geringen Stickstoffmengen enthält. Der Komplex ist. chemisch stabil und mechanisch relativ fester als Komplexe, die aus Aluminium geringerer Reinheit gebildet, werden. Der Komplex tritt als eine extrem leichte, poröse zartblau-weiße Masse auf, die in ein Pulver zerbrochen werden kann, welches abgesehen von gegebenen Grenzen druckbeständig ist. Es werden auch relativ geringe Mengen eines ' matten, weißen, extrem feinen Pulvers gebildet, das bekanntlich ein hochreines, feinkörniges Aluminiumoxyd ist, welches im physikalischen Aussehen und den chemischen Eigenschaften vom Aluminiumkomplexprodukt deutlich verschieden ist. 'Aluminum which does not appear to be in contact with the complex forming thereon; the only apparent contact between the aluminum rod and the complex is on the sides of the rod adjacent the interface with the mercury bath. The curtain of oxygenated aluminum complex appears to form from the bottom and push the top up, but there is no apparent visible contact between the surface of the aluminum rod, or more correctly, the surface of the aluminum and hydrochloric acid which coats the aluminum rod, and the best visible bottom parts of the aluminum complex. Pur generated by the above-mentioned preferred technique, oxygen-containing aluminum complex is characteristic in that it contains approximately 15 i »aluminum to $ 85 oxygen with relatively small amounts of nitrogen. The complex is. chemically stable and mechanically relatively stronger than complexes that are formed from aluminum of lower purity. The complex appears as an extremely light, porous, pale blue-white mass that can be broken into a powder which, apart from given limits, is pressure-resistant. Relatively small amounts of a matt, white, extremely fine powder are also formed, which is known to be a highly pure, fine-grained aluminum oxide which is clearly different in physical appearance and chemical properties from the aluminum complex product. '

Obwohl die obige Technik aus# vielen Gründen bevorzugt ist, können viele andere Techniken, welche den Aluminiumkomplex erzeugen, angewendet werden. Nachfolgend ist eine Reihe von Beispielen für andere Arbeitstechniken, die angewendet werden können, wiedergegeben, was jedoch nicht den Rahmen der vorliegenden Erfindung einengen soll.Although the above technique from # many reasons is preferred, many other techniques which produce the aluminum complex may be employed. A number of examples of other working techniques that can be used are given below, but these are not intended to restrict the scope of the present invention.

- 28 1 09820/2266 - 28 1 09820/2266

R-55772 ÄSR-55772 AS

Beispiel 1example 1

(a) 100 g Aluminiumdraht, entweder in einem Stück oder auf . zweckdienliche V/eise unterteilt, mit nicht mehr als ungefähr 0,01 i<> Verunreinigungen und praktisch frei von Oberflächenoxyd, werden in Luft, die Chlorwasserstoff säuredämpfe enthält, aufgehängt.(a) 100 g of aluminum wire, either in one piece or on. appropriate V / else divided, with no more than about 0.01 i <> impurities and practically free of Oberflächenoxyd be in air, acid vapors, hydrochloric includes, hanged.

(b) Noch ehe sich Oberflächenoxyde bilden können,' wird das Aluminium mit UV-Strahlung in der V/ellenlänge von ungefähr 1000 Angström von einer geeigneten äusseren Quelle aus bestrahlt.(b) Before surface oxides can form, this will be Aluminum with UV radiation in the wavelength of approximately 1000 angstroms irradiated from a suitable external source.

(c) Die Temperatur wird bei ungefähr O0C gehalten; der Druck ist Atmosphärendruck.(c) the temperature is maintained at approximately 0 ° C .; the pressure is atmospheric.

(d) Die Bestrahlung wird fortgesetzt, bis das Aluminium praktisch vollständig in den Aluminiumkomplex umgewandelt ist.(d) The irradiation is continued until the aluminum is practically completely converted to the aluminum complex is.

Beispielexample

(a) 100 g Aluminiumstab mit nicht mehr als^0,01 $ Verunreinigungen wird ringförmig gebogen und auf den Boden eines flachen Glasgefäßes gelegt.(a) 100 g aluminum rod with no more than $ 0.01 impurities is bent into a ring and placed on the bottom of a flat glass vessel.

(b) Flüssiges Quecksilber wird in das Gefäß eingeführt, es bedeckt ungefähr den halben Querschnitt des Aluminiumstabes. (b) Liquid mercury is introduced into the vessel, it covers about half the cross-section of the aluminum rod.

(c) Man gibt so viel 2,On Chlorwasserstoffsäure in das Gefäß, daß es auf dem Quecksilber schwimmt und den Aluminiumstab an allen Punkten belegt.(c) Add 2, On hydrochloric acid to the vessel, that it floats on the mercury and occupies the aluminum rod at all points.

- 29 1 0 9 8 2 Q / 2 2 6 5 - 29 1 0 9 8 2 Q / 2 2 6 5

R-55772 3O ?R-55772 3O?

(d) Man rühre oder tauche den Stab in das Quecksilber und die Chlorwasserstoffsäure, bis das Quecksilber den ganzen Stab benetzt.(d) Stir or immerse the rod in the mercury and hydrochloric acid until the mercury is all Wet rod.

(e) Man lasse den mit Quecksilber benetzten Aluminiumstab im Quecksilber und Chlorwasserstoffsäurebad liegen, während der Aluminiumkomplex von der Oberseite des Stabes aufwärts wächst.(e) Leave the aluminum rod wetted with mercury in the mercury and hydrochloric acid bath, while the aluminum complex grows up from the top of the rod.

(f) Die Temperatur liegt ungefähr bei Raumtemperatur und fc der Druck ist ungefähr Atmosphärendruck.(f) The temperature is around room temperature and fc the pressure is approximately atmospheric pressure.

Beispiel 3Example 3

(a) 100 g Aluminiumdraht mit nicht mehr als ungefähr 0,01 # Verunreinigung werden in ein Glasgefäß gelegt, wobei der Aluminiumdraht im allgemeinen aufrecht darin steht.(a) 100g aluminum wire with no more than about 0.01 # Contaminants are placed in a glass jar with the aluminum wire generally upright in it.

(b) Ungefähr 28^35 bis 141,7 g (1 bis 5 ounces) einer ungefähr 2,On Chlorwasserstoffsäure gibt man in das Gefäß und das Gefäß wird heftig geschüttelt, bis das Aluminium praktisch von den Oberflächenoxyden befreit ist.(b) About 28 ^ 35 to 141.7 g (1 to 5 ounces) of one approximately 2'On hydrochloric acid is added to the vessel and the jar is shaken vigorously until the aluminum is practically freed of the surface oxides is.

(c) Man gibt ungefähr 10 g gepulvertes Quecksilberoxyd, entweder rotes oder gelbes, in das Gefäß und schüttelt das Gefäß heftig, bis der Aluminiumdraht im wesentlichen mit dem gepulverten Quecksilber-II-oxyd bedeckt zu sein scheint.(c) Add approximately 10 grams of powdered mercury oxide, either red or yellow, to the jar and shake it Vessel vigorously until the aluminum wire is essentially covered with the powdered mercury (II) oxide seems to be.

(d) Man läßt das Gefäß offen an der Luft stehen, bis praktisch das gesamte Aluminium in den fertigen Aluminiumkomplex umgewandelt ist. (d) The vessel is left open in the air until practically all of the aluminum has been converted into the finished aluminum complex.

- 30 109820/2265 - 30 109820/2265

R-55772 ti ' ■ . R-55772 ti '■.

(e) Die Temperatur wird während der Umwandlung bei ungefähr 21,10C (7O0P) gehalten; der Druck bleibt bei Atmosphärendruck. ,(e) The temperature (7O 0 P) held during the conversion at about 21.1 0 C; the pressure remains at atmospheric pressure. ,

Beispiel 4Example 4

Man befolgt das oben in Beispiel 3 beschriebene Verfahren mit der Ausnahme, daß das Quecksilber-II-oxyd durch eine Menge von ungefähr 40 g Quecksilber-II-chlorid ersetzt wird.The procedure described in Example 3 above is followed with the exception that the mercury (II) oxide is replaced by a Amount of about 40 g of mercury (II) chloride is replaced.

Beispielexample

Man befolgt das oben in Beispiel 3 beschriebene Verfahren mit der Ausnahme, daß das Quecksilber-II-oxyd durch eine Menge von ungefähr 75 g Quecksilber-II-sulfat ersetzt wird.The procedure described in Example 3 above is followed except that the mercury (II) oxide is replaced by a Amount of approximately 75 g of mercury (II) sulfate replaced will.

Beispiel 6Example 6

Man befolgt das oben in Beispiel 3 beschriebene Verfahren mit der Ausnahme, daß der Aluminiumdraht mit Quecksilber-II-oxyd überzogen wurde und das Quecksilber-II-oxyd zu Quecksilber reduziert wurde, die Temperatur auf ungefähr 2O0C herabgesetzt wurde, worauf die Umsetzung stark beschleunigt ablief.The method described above in Example 3 was followed except that the aluminum wire with mercuric oxide was coated, and the mercury-II-oxide was reduced to mercury, the temperature was lowered to about 2O 0 C, whereupon the reaction strongly accelerated.

Beispiel 7Example 7

(a) Ungefähr 100 g Aluminiumdraht mit nicht mehr als ungefähr 0,01 Verunreinigung werdai an der Luft aufgehängt.(a) Approximately 100 g aluminum wire with no more than about 0.01 i "impurity werdai suspended in air.

(b) Der Aluminiumdraht wird mit ungefähr 2,On Chlorwasser-(b) The aluminum wire is coated with about 2, On chlorinated water

- 31 1098 2 0/2265- 31 1098 2 0/2265

R-55772 &R-55772 &

stoffsäure besprüht, in einer Menge die gerade ausreicht, um die Oberflächenoxyde von dem Aluminiumdraht zu entfernen. chemical acid sprayed in an amount just enough to remove the surface oxides from the aluminum wire.

(c) Ein feiner Sprühnebel von flüssigem Quecksilber.wird auf den Aluminiumdraht gerichtet, bis der Aluminiumdraht im wesentlichen mit Quecksilber überzogen ist, worauf man die Reaktion bis zur Beendigung ablaufen läßt.(c) A fine spray of liquid mercury. will appear the aluminum wire is straightened until the aluminum wire is essentially coated with mercury, whereupon one allowing the reaction to proceed to completion.

Beispiel 8Example 8

Es wird das Verfahren gemäß Beispiel 3 angewendet, mit der Ausnahme, daß nach der Zugabe des Quecksilber-II-oxydes der Aluminiumdraht mit intensiver zusätzlicher UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von ungefähr 1000 Angström von einer geeigneten äusseren Quelle aus bestrahlt wird.The method according to Example 3 is used, with the Exception that after the addition of the mercury (II) oxide the Aluminum wire with intensive additional UV radiation in the wavelength range of approximately 1000 Angstroms from a suitable one external source is irradiated from.

Beispielexample

Man wendet das Verfahren gemäß Beispiel 3 an, mit der Ausnahme, daß während der Umwandlung und nach der Zugabe von Quecksilber-II-oxyd Wasserstoffgas über den Aluminiumdraht geleitet wird; das Wasserstoffgas beschleunigt die Umsetzung. The procedure of Example 3 is used, with the exception that during the conversion and after the addition of mercury (II) oxide, hydrogen gas over the aluminum wire is directed; the hydrogen gas accelerates the conversion.

Beispiel 10Example 10

(a) 100 g Aluminiumdraht mit nicht mehr als ungefähr 0,01 °/Ό Verunreinigung, befreit von Oberflächenoxyden, werden in eine im allgemeinen horizontale Wanne in ein Reaktionsgefäß gelegt.(a) 100 grams of aluminum wire containing no more than about 0.01% contamination, freed from surface oxides, is placed in a generally horizontal tray in a reaction vessel.

- 32 - 109820/2265 - 32 - 109820/2265

R-557.72 ' 33R-557.72 '33

(b) Die Wanne ist teilweise mit flüssigem Quecksilber, gefüllt, so daß ein Teil des Aluminiums über die Oberfläche des Quecksilbers ragt und man gibt'eine Menge von 2,0 normaler Chlorwasserstoffsäure in das Gefäß, die ausreicht, um wenigstens einen Teil des Aluminiumdrahtes, der aus dem Quecksilber herausragt, damit in Kontakt zu bringen und einen Teil des Aluminiumdrahtes mit der umgebenden sauerstoffhaltigen Atmosphäre in Berührung zu lassen. ·(b) The tub is partially filled with liquid mercury, so that some of the aluminum protrudes above the surface of the mercury and there is an amount of 2.0 normal hydrochloric acid in the vessel that sufficient to cover at least part of the aluminum wire, which protrudes from the mercury to bring into contact with it and part of the aluminum wire with the surrounding oxygen-containing atmosphere in contact. ·

(c) Man läßt die Reaktion fortschreiten,bei einer effektiven Reaktionstemperatur nicht höher als ungefähr 48,90C (12O0P) und vorzugsweise bei wesentlich niedrigerer Temperatur, bis das Endprodukt", der Aluminiumkomplex, als leichte, poröse Pestsubstanz zum Vorschein kommt, die auf der Oberfläche des Aluminiumdrahtes aufwärts in die umgebende Luft wächst.(c) allowing the reaction to proceed, not (12O 0 P) and is preferably used at an effective reaction temperature is higher than about 48.9 0 C at much lower temperature until the final product "of the aluminum complex as a light, porous Pestsubstanz to light that grows up on the surface of the aluminum wire into the surrounding air.

Bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung.Preferred embodiments of a device.

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des hier beschriebenen Komplexes wird vorzugsweise in einer Modellvorrichtung durchgeführt, in der Temperatur, Feuchtigkeit, Druck und Atmosphärenzusammensetzung sowie andere Parameter sorgfältig kontrolliert werden können. Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung ist in den Zeichnungen veranschaulicht:The preferred method of making the complex described herein is preferably in a model device carried out in which temperature, humidity, pressure and atmospheric composition, as well as other parameters, can be carefully controlled. A preferred embodiment of such a device is shown in the drawings illustrates:

Pigur 1 ist eine Seitenansicht eines Schnittbildes einer Vorrichtung zur Erzeugung des sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes;Pigur 1 is a side view of a sectional view of an apparatus for generating the oxygen-containing Aluminum complex;

Pigur 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Schnittbildes eines Reaktionsgefäßes, das in Pigur 1 dar-. gestellt ist;Pigur 2 is an enlarged side view of a sectional view of a reaction vessel, the DAR in Pigur. 1 is set;

- 33 -- 33 -

109820/2265109820/2265

R-55772 .R-55772.

Figur 3 ist eine Seitenansicht eines Schnittbildes eines: teilweise reagierten Aluminiumstabes;Figure 3 is a side view of a sectional view of a: partially reacted aluminum rod;

Figur 4 ist eine Seitenansicht eines Schnittbildes eines anderen Aluminiumstabes, der -teilweise reagiert hat aber unter anderen Bedingungen als der in Figur 3 abgebildete.Figure 4 is a side view of a cross-sectional view of another aluminum rod that is partially reactive but has under different conditions than the one shown in Figure 3.

Nun zu den Einzelheiten der Zeichnungen: Die Modellvorrichtung umfaßt ein im allgemeinen geschlossenes Gehäuse 11 mit Seitenwänden 12 und 13 und einem abnehmbaren Deckel 14. Der Deckel 14 ist mit Ventilöffnungenversehen, zur Aufrechterhaltung von Druck und atmosphärischer Beschaffenheit im Inneren des Gehäuses 11. Das Gehäuse 1 1 enthält eine Vielzahl von Reaktionsvorrichtungen in gestapelter Anordnung, eine davon ist in den Figuren 1 und 2 veranschaulicht·Turning now to the details of the drawings: The model apparatus comprises a generally closed one Housing 11 with side walls 12 and 13 and a removable cover 14. The cover 14 is provided with valve openings, to maintain pressure and atmospheric conditions inside the housing 11. The housing 11 contains a plurality of reaction devices in a stacked arrangement, one of which is shown in FIGS 2 illustrates

Jede der Reaktionsvorrichtungen umfaßt einen im allgemeinen umgekehrten, abgestumpften, konischen,trichterförmigen Produktbehälter 16» der von den Säulen 17,17 getragen wird, die auf dem Boden 18 des Gehäuses 11 befestigt sind. Der Produktbehälter 16 ist mit einer kreisförmigen Öffnung 19 in seinem Boden versehen. Unter der Öffnung 19 ist ein kontinuierliches Förderband 20 zur Entleerung angebracht, und für die Aufnahme des sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes, der in der obigen Vorrichtung erzeugt wird, zurechtgemacht. Das kontinuierliche Entleerungsförderband 20 erstreckt sich nicht längs durch das Gehäuse 11 und über das eine Ende davon hinaus. Obwohl die Umsetzung im allgemeinen bei Atmosphärendruck durchgeführt wird, kann es manchmal wünschenswert sein, anderen Druck als Atmosphärendruck anzuwenden. Unter solchen Umständen muß das Förderband 20 durch eine übliche Luftschleuse gehen, die nicht dargestellt ist.Each of the reaction devices comprises a generally inverted, truncated, conical, funnel-shaped product container 16 »which is supported by the pillars 17, 17 which are fastened to the bottom 18 of the housing 11. Of the Product container 16 is provided with a circular opening 19 in its bottom. Under the opening 19 is a continuous conveyor belt 20 is attached for emptying, and prepared to receive the oxygen-containing aluminum complex produced in the above apparatus. The continuous discharge conveyor belt 20 does not extend longitudinally through the housing 11 and over one end of it. Although the reaction is generally carried out at atmospheric pressure, it can sometimes it may be desirable to use other than atmospheric pressure. In such circumstances the conveyor belt must 20 go through a conventional airlock, which is not shown.

- 34 109820/2265 - 34 109820/2265

R-55772 } R-55772 }

Eine querverlaufende Aufhängevorrichtung 21 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 12 und 1.3 in der Nähe des Deckels 14 durch das Gehäuse 11. Eine Versorgungsleitung als Träger 22 mit großem Durchmesser ist an der Aufhängevorrichtung 21 befestigt und hängt daran abwärts in das Gehäuse 11. Die Versorgungsleitung 22 erstreckt sich aufwärts durch die Öffnung 23 im Deckel 14 und ist mit einem Paßstück 24 für die Verbindung der Versorgungsleitungen versehen.A transverse hanger 21 extends between the side walls 12 and 1.3 in the vicinity of the cover 14 through the housing 11. A supply line as a carrier Large diameter 22 is attached to hanger 21 and is suspended therefrom into housing 11. Die Supply line 22 extends upward through opening 23 in cover 14 and is fitted with a fitting 24 for the connection of the supply lines.

Die Versorgungsleitung 22 verläuft abwärts von der Aufhängevorrichtung 21 bis in die Nähe der Oberseite des Behalters 16. Ein Paar identischer Reaktionsstationen 25 und 26 sind starr an der Versorgungsleitung 22 befestigt. Jede Reaktionsstation 25 und 26 ist identisch und im Detail in den Piguren 3 und 4 dargestellt.The supply line 22 runs downward from the hanger 21 to near the top of the container 16. A pair of identical reaction stations 25 and 26 are rigidly attached to the supply line 22. Each reaction station 25 and 26 is identical and detailed in FIGS Piguren 3 and 4 shown.

Jede Reaktionsstelle enthält ein im allgemeinen ringförmiges Gestell 27, das starr an der Versorgungsleitung 22 befestigt ist, die sich abwärts durch eine Öffnung im Zentrum dieses Gestelles erstreckt. Das Gestell 27 trägt einen ringförmigen Wärmeaustauscher 28 mit Innenrohren 29 etc. zur Zirkulation eines temperaturkontrollierenden Pluides. Ein Reaktionsgefäß 30, welches vorzugsweise aus einem billigen Glas hergestellt ist, ist auf der Oberseite des Wärmeaustauschers 28 befestigt. Das Reaktionsgefäß 30 ist mit einem aufrechtstehenden ringförmigen Stau^-blech 31 versehen, welches ein ringförmiges Basin 32 begrenzt.Each reaction site includes a generally annular frame 27 that is rigidly attached to the supply line 22 which extends downward through an opening in the center of this frame. The frame 27 carries an annular Heat exchanger 28 with inner tubes 29 etc. for the circulation of a temperature-controlling fluid. A Reaction vessel 30, which is preferably made of inexpensive glass, is on top of the heat exchanger 28 attached. The reaction vessel 30 is provided with an upright annular baffle plate 31, which an annular basin 32 delimits.

Die Versorgungsleitung 22 ist mit einer Vielzahl von Rohren zur Heranführung verschiedener Gase und flüssigkeiten für die Reaktion, die im Basin 32 durchgeführt wird, ausgestattet. Ein zentrales Mehrzweckrohr 33 ist in der Versorgungsleitung 22 zur Durchleitung von Preßluft vorgesehen. Eine Vielzahl radialer, im allgemeinen horizontaler Luftleitungen 34, 35 sind ist der Mehrzweckleitung 33 verbundenThe supply line 22 is with a variety of pipes for bringing various gases and liquids for the reaction carried out in Basin 32 is equipped. A central multipurpose pipe 33 is in the supply line 22 provided for the passage of compressed air. A plurality of radial, generally horizontal, air ducts 34, 35 are connected to the multipurpose line 33

-35— ' · 109820/2265-35- 109820/2265

R-55772R-55772

und erstreckt·. sich radial nach aussen durch die Versorgungsleitung 22 unmittelbar oberhalb der Oberseite des Reaktionsgefäßes 30. Jede der Leitungen 34 und 35 ist mit einer endständigen· Düse 36 bzw. 37 ausgestattet, welche Luft, die aus ihnen austritt, mit hoher Geschwindigkeit in einen schmalen, kegelförmigen· Strom ausrichtet.and extends ·. radially outwards through the supply line 22 immediately above the top of the reaction vessel 30. Each of the lines 34 and 35 is connected to a terminal · nozzle 36 or 37, which air that emerges from them at high speed into a narrow, conical stream.

Die Wärmeaustauscherrohre 29 in dem Wärmeaustauscher 28 sind durch Einlaß- und Auslaßrohre 38 bzw. 39 mit Mehrzweckrohren 40 bzw. 41 in der Mehrzweckleitung 21 verbunden. Ausserdem gibt es eine Vielzahl von Mehrzweckleitungen zur Zufuhr anderer Reaktionsteilhehmer, die sich abwärts durch die Leitung 22 erstrecken. Zum Beispiel ist die Mehrzweckleitung 42 mit einer radial verlaufenden Leitung 43 verbunden, die nach aussen durch die Mehrzweckleitung 22 geht und in dem Basin 32 in der Nähe seiner.Oberseite endet. "The heat exchanger tubes 29 in the heat exchanger 28 are provided with multipurpose tubes by inlet and outlet tubes 38 and 39, respectively 40 and 41 connected in the multi-purpose line 21. There are also a variety of multi-purpose lines for Feeding of other reactants extending down through line 22. For example, the multipurpose line is 42 is connected to a radially extending line 43 which goes out through the multi-purpose line 22 and ends in basin 32 near its top. "

Die radial verlaufende Leitung 43 ist mit einem elektrisch gesteuerten Ventil 44 versehen.The radial line 43 is provided with an electrically controlled valve 44.

Es gibt ähnliche Mehrzweckleitungen 45, 46 und 47, die mit radial verlaufenden Leitungen 48, 49 bzw. 50 verbunden sind und jeweils in dem Basin 32 in der Nähe seiner Oberseite endeni Jede der Leitungen 48, 49 und 50 ist mit einem elektrisch gesteuerten Ventil 51, 52 bzw. 53 ausgestattet.There are similar general purpose lines 45, 46 and 47 connected to radially extending lines 48, 49 and 50, respectively and each terminate in the basin 32 near its top. Each of the conduits 48, 49 and 50 is connected to a electrically controlled valve 51, 52 and 53 respectively.

Die Mehrzweckleitung 42 liefert Chlorwasserstoffsäure in das Basin 32 durch das elektrisch gesteuerte Ventil 44. Ähnlich liefert die Leitung 45 flüssiges Quecksilber in das Bassin 32 durch das elektrisch gesteuerte Ventil 51. Die Mehrzweckleitungen 46 und 47 können verwendet werden, um irgendein Reagens der Wahl in das Bassin 32 zu bringen, z.B. gasförmigen Sauerstoff, gasförmigen Stickstoff, Helium, Argon oder ein anderes Gas, welches man in den Aluminiumkomplex einschließen möchte«,The multipurpose line 42 supplies hydrochloric acid into the basin 32 through the electrically controlled valve 44. Similarly, line 45 delivers liquid mercury into basin 32 through electrically controlled valve 51. Multipurpose lines 46 and 47 can be used to bring any reagent of choice into basin 32, E.g. gaseous oxygen, gaseous nitrogen, helium, argon or any other gas that is fed into the Want to include aluminum complex «,

_ 36 10982 0/2268_ 36 10982 0/2268

H-55772H-55772

Eine Vielzahl vertikal adjustierbarer Elektroden- oder Stabträger 54 und 55 ist im Bassin 32 im allgemeinen in Positionen von gleichem Abstand angebracht. Jeder der Träger 54 besitzt einen vertikal bewegbaren Tisch 56, der in den Boden eingelassen ist und trägt eine ringförmige Aluminiumelektrode oder einen Aluminiumstab, 57« Durch ein elektrisches Fernsignal können die Träger 56 angehoben und abgesenkt werden, um das Niveau der Aluminiumelektrode im Bassin 32 zu steuern. Quecksilber wird durch die Mehrzweckleitung 42 und das Steuerventil 44 in das Bassin 32 geleitet und bildet eine lache 58, die von der Seitenwand 59 des Reaktionsgefäßes 30 bis zur Stauwand 31 reicht,A plurality of vertically adjustable electrode or rod supports 54 and 55 are generally in positions in the basin 32 attached from the same distance. Each of the carriers 54 has a vertically movable table 56 which is in the Floor is recessed and carries a ring-shaped aluminum electrode or an aluminum rod, 57 «by an electric Remote signal, the supports 56 can be raised and lowered to the level of the aluminum electrode in the Control basin 32. Mercury is released into the basin 32 through the multipurpose conduit 42 and the control valve 44 guided and forms a pool 58 which extends from the side wall 59 of the reaction vessel 30 to the retaining wall 31,

Das Gehäuse 11 ist auch mit Peuchtigkeitskontrollvorrichtungen 60 ausgestattet, die so eingestellt sind, daß die relative Feuchtigkeit im Gehäuse 11 im gewünschten Bereich gehalten wird, Ausserdem sind die Wände 12 und 13 mit Penstern 61 und 62 versehen, die geöffnet werden können.The housing 11 is also provided with humidity control devices 60 equipped, which are set so that the relative humidity in the housing 11 in the desired range is held, In addition, the walls 12 and 13 are with Pensters 61 and 62 are provided, which can be opened.

Im Betrieb ist jedes der Reaktionsgefäße 30 und jede Reaktionsstation 25 und 26 einer jeden Vorrichtung mit wenigstens einer Aluminiumelektrode 57 beschickt. Obwohl nur eine Aluminiumelektrode dargestellt worden ist, kann auch eine Anzahl von Aluminiumelektroden in konzentrischen aber räumlich getrennten Kreisen vorhanden sein. Bevor man die Elektrode 57 in das Reaktionsgefäß 30 bringt, wird sie mit Hilfe von Chlorwasserstoffsäure von Oberflächenoxyden befreit und vorzugsweise nach den früher beschriebenen Tauch- und Gießtechniken mit Quecksilber vorbenetzt. Die Bassins 32 werden mit so viel Quecksilber durch die Mehrzweckleitung 45 und das elektrisch gesteuerte Ventil 51 gefüllt, daß man ein Niveau erreicht, bei dem ungefähr die Hälfte der Oberfläche der Aluminiumelektrode 57 bedeckt ist. Dann wird eine geringe Menge Chlorwasserstoffsäure in jedes der Bassins 32 mit Hilfe der Mehrfachleitung 42 und des elek-Each of the reaction vessels 30 and each reaction station is in operation 25 and 26 of each device are charged with at least one aluminum electrode 57. Though only If an aluminum electrode has been shown, a number of aluminum electrodes can also be in concentric but spatially separated circles exist. Before the electrode 57 is brought into the reaction vessel 30, it is with it With the help of hydrochloric acid freed from surface oxides and preferably after the previously described immersion and casting techniques pre-wetted with mercury. The basins 32 are filled with so much mercury through the utility line 45 and the electrically controlled valve 51 is filled to reach a level at which approximately half the surface of the aluminum electrode 57 is covered. Then a small amount of hydrochloric acid is added to each of the Basins 32 with the help of the multiple line 42 and the elec-

- 37 -109820/2265- 37 -109820/2265

R-55772R-55772

trisch gesteuerten Ventiles 44 eingeleitet. Die Chlorwasserstoffsäure 63 schwimmt auf der Oberseite des Quecksilbers und bildet einen Film über der Oberseite der Elektrode Dann läuft die Reaktion ab.trisch controlled valve 44 initiated. The hydrochloric acid 63 floats on top of the mercury and forms a film over the top of the electrode Then the reaction takes place.

Es bildet sioli rasch ein ringförmiger aufreohtstehender Vorhang 64 des sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes aus, der sich aufwärts erstreckt bis zu einer Position im allgemeinen gegenüber den Düsen 36 .und 37. Dann wird Preßluft durch die Mehrsweckleitung 33 eingeleitet, die nach aussen durch die Düsen 36 und 37 geht und den relativ fragilen Vorhang 64 des iluminiumkomplexes nach aussen über den oberen Rand 65 des Reaktionsgefäßes 30 blaßt. Die Teile des Aluminiumkomplexes 66, die vom oberen Ende des Vorhanges 64 weggeblasen wurden, fallen hinab in den kegelförmigen Behälter 16, gehen nach aussen durch den Durchgang 19 und fallen auf das Förderband 20«, Das Förderband 20 befördert den Komplex 66 aus dem Gehäuse'11 heraus.It quickly forms a ring-shaped upright position Curtain 64 of the oxygen-containing aluminum complex, which extends upward to a position generally compared to the nozzles 36 and 37. Then compressed air is introduced through the multi-purpose line 33, which leads to the outside goes through the nozzles 36 and 37 and the relatively fragile Curtain 64 of the aluminum complex to the outside over the upper edge 65 of reaction vessel 30 pale. The parts of the aluminum complex 66 that extend from the top of the curtain 64 blown away, fall down into the conical container 16, go out through the passage 19 and fall onto the conveyor belt 20 ″. The conveyor belt 20 conveys the complex 66 out of the housing 11.

Ein Wärmeaustausch.©?;-!Medium geht durch die Einlaßleitung 40, gelangt in das Rohr 29 des Wärmeaustauschers 28 und geht durch die Mekpzweckleitung 41 nach aussen. Die Temperatur der Reaktion kann durch eine sorgfältige Steuerung der Temperatur des Wärmeaustauschermediums gesteuert werden. Das Niveau der Aluminiumelektrode 57 im Quecksilber.bad 58, das durch den beweglichen Träger 56 festgelegt- ist, kann gleichfalls zur Temperaturkontrolle der Reaktion verwendet werden. Die Reaktionstemperatur kann durch Sensoren in der liähe der Elektrode oder durch visuelle Beobachtung bestimmt werden.A heat exchange. ©?; -! Medium passes through inlet line 40, enters the pipe 29 of the heat exchanger 28 and goes through the multipurpose line 41 to the outside. The temperature the reaction can be controlled by careful control of the temperature of the heat exchange medium. The level of the aluminum electrode 57 in the mercury bath 58, which is fixed by the movable support 56 can also be used to control the temperature of the reaction will. The reaction temperature can be measured by sensors near the electrode or by visual observation to be determined.

Die Elektroden erodieren im Verlauf der Umsetzung und absorbieren Quecksilber, insbesondere wenn die Temperatur der Reaktion gesteuert wird. Das Niveau der Elektrode 57 muß daher ständig überwacht und verändert werden, um die.rieh-The electrodes erode in the course of the reaction and absorb mercury, especially if the temperature of the Reaction is controlled. The level of electrode 57 must must therefore be constantly monitored and changed in order to

- 38 - . 109820/2265 - 38 -. 109820/2265

R-55772 3R-55772 3

tige Oberflächengröße der Elektrode über dem Niveau des Quecksilberbades 58 einzuhalten. Ausserdem wird ein Teil der Chlorwasserstoffsäure verbraucht und ihr Niveau muß ebenfalls im Bassin 32 aufrechterhalten werden.term surface area of the electrode above the level of the Mercury bath 58 must be observed. In addition, some of the hydrochloric acid is consumed and its level must can also be maintained in basin 32.

- 39 -- 39 -

Claims (39)

R- 5 5 77 2 TV _2 5 ._Noye mb e r „19 ZO PATESTAISPHÜCHE :R- 5 5 77 2 TV _2 5 ._Noye mb e r "19 ZO PATESTAISPHÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines sauerstoffiialtigen Aluminiumkomplexes, dadurch, gekennzeichnet, daß man1. Process for the production of an oxygen-rich Aluminum complex, characterized in that one (a) Aluminium <e Reinheit mit so viel flüssigem QuecHf-75 /; silber und Chlorwasserstoffsäure in Berührung bringt, daß das Aluminium im wesentlichen benetzt und wenigstens teilweise mit Quecksilber durchdrungen wird, und in sauerstoffhaltiger Atmosphäre(a) Aluminum <e purity with as much liquid QuecHf- 75 /; brings silver and hydrochloric acid into contact that the aluminum is essentially wetted and at least partially penetrated by mercury, and in an oxygen-containing atmosphere (b) die Temperatur bei einem Viert gehalten wird, der nicht höher liegt als derjenige, welcher die Bildung eines Aluminiumkomplexes auf dem Aluminium erlaubt, der nicht weniger als ungefähr 70 Gew.-fo Sauerstoff enthält.(b) the temperature is maintained at a temperature no higher than that which will allow the formation of an aluminum complex containing no less than about 70 percent by weight oxygen on the aluminum. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Mhe des Aluminiums bei einem Wert gehalten wird, der nicht höher als ungefähr 65,60C (1500I1) liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum is kept at a value which is not higher than about 65.6 0 C (150 0 I 1 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium nicht mehr als ungefähr 5 Kupfer und 2 ia Magnesium als Verunreinigungen enthält.3. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum contains no more than about 5 i « copper and 2 ia magnesium as impurities. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium nicht mehr als ungefähr 0,01 $ Verunreinigungen enthält.4. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum has no more than about $ 0.01 impurities contains. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums bei einem Wert gehalten wird, der nicht höher als ungefähr 37,80C (10O0P) liegt.5. The method according to claim 4, characterized in that the temperature is maintained in the immediate vicinity of the aluminum at a level of not higher C (10O 0 P) than about 37.8 0th - 40 109820/2265 - 40 109820/2265 R-55772R-55772 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums zwischen ungefähr 26,7 bis 65,60C.(80 bis 15O0P) gehalten wird.6. The method according to claim 4, characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum between approximately 26.7 to 65.6 0 C. (80 to 150 0 P) is maintained. 7. Verfahren nach Anspruch 4ι dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums zwischen ungefähr 26,7 bis 48,90G (80 bis 1200P) gehalten wird.7. The method according to claim 4ι, characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum between approximately 26.7 to 48.9 0 G (80 to 120 0 P) is maintained. 8. Verfahren nach Anspruch 4,, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Aluminium teilweise in ein Bad aus flüssigem Quecksilber eingetaucht wird, wobei ein Teil des Aluminiums mit Quecksilber benetzt ist und in die umgebende, sauerstoffhaltige Atmosphäre reicht und die Chlorwasserstoffsäure auf der Oberseite des Quecksilbers schwimmt und mit dem Aluminium in Kontakt steht.8. The method according to claim 4, characterized in that the metallic aluminum partially in a bath liquid mercury is immersed, whereby part of the aluminum is wetted with mercury and is absorbed into the surrounding, oxygen-containing atmosphere is enough and the hydrochloric acid floats on top of the mercury and is in contact with the aluminum. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Chlorwasserstoffsäure als dünner PiIm über wenigstens einen Teil des Aluminiums oberhalb der Oberfläche des Quecksilberbades erstreckt.9. The method according to claim 8, characterized in that the hydrochloric acid as a thin PiIm over at least a portion of the aluminum extends above the surface of the mercury bath. 10. Verfahren nach Anspruch 8, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums bei einem Wert gehalten wird, der nicht höher als ungefähr 65,60C (i50°P)liegt.10. The method according to claim 8, 'characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum is kept at a value which is not higher than about 65.6 0 C (150 ° P). 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums bei einem Wert, gehalten wird, der nicht höher als ungefähr 48,90C (1200P) liegt.11. The method according to claim 8, characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum at a level that is held, the non than about 48.9 0 C (120 0 P) is higher. 12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums bei12. The method according to claim 8, characterized in that that the temperature in the immediate vicinity of the aluminum - 41 -- 41 - 109820/2265 original inspected109820/2265 originally inspected R-55772 · WR-55772 · W einem Wert gehalten wird, der nicht höher als ungefähr 37,80C (10O0P) liegt.a value is held, not higher than about 37.8 0 C (10O 0 P). 13· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen ungefähr 48,90C und 57,30C (120 und 1350P) gehalten wird.13 · The method of claim 8, characterized in that the temperature is between about 48.9 0 C and 57.3 0 C (120 and 135 0 P) is maintained. 14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen ungefähr 26,70C und14. The method according to claim 8, characterized in that the temperature between approximately 26.7 0 C and * 48,90C (80 bis 1200P) liegt.* 48.9 0 C (80 to 120 0 P). 15. Verfahren nach, den Ansprüchen 10, 11, 1.3 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur wenigstens zum Teil dadurch aufrechterhalten wird, daß man die Eintauchtiefe des Aluminiums im Quecksilberbad reguliert.15. The method according to claims 10, 11, 1.3 or 14, characterized in that the temperature is maintained at least in part by the fact that the immersion depth of aluminum in the mercury bath. 16. Verfahren nach. Anspruch.10, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorwasserstoffsäure wenigstens ungefähr 2 normal ist.16. Procedure after. Claim 10, characterized in that that the hydrochloric acid is at least approximately 2 is normal. 17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich- W net, daß die Temperatur bei einem Wert gehalten wird, der nicht höher liegt als ungefähr 57,30C (1350P).17 · The method of claim 16, characterized gekennzeich- W net, that the temperature is maintained at a value which is not higher than about 57.3 0 C (135 0 P). 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen ungefähr 26,7 und 48,90C (80 und 1200P) gehalten wird.18. The method according to claim 16, characterized in that the temperature between approximately 26.7 and 48.9 0 C (80 and 120 0 P) is maintained. 19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur wenigstens zum Teil dadurch aufrechterhalten wird, daß man die Eintauchtiefe des Aluminiums im Queoksilberbad reguliert.19. The method according to claim 16, characterized in that the temperature is maintained at least in part is that one regulates the immersion depth of the aluminum in the Queoksilberbad. - 42 109820/2265 - 42 109820/2265 R-55772 . ■ · ^R-55772. ■ · ^ 20. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorwasserstoffsäure wenigstens ungefähr 2 normal ist und die !Temperatur in unmittelbarer Nähe des Aluminiums wenigstens zum Teil dadurch zwischen ungefähr 26,70C. und 57,30C (80 und 1350F) gehalten wird, daß man die Eintauchtiefe des Aluminiums im Quecksilberbad reguliert. 20. The method according to claim 9 »characterized in that the hydrochloric acid is at least about 2 normal and! Temperature in the immediate vicinity of the aluminum at least in part by between about 26.7 and 57.3 0 C. 0 C (80 and 135 0 F) it is kept that one regulates the immersion depth of the aluminum in the mercury bath. 21. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das'metallische Aluminium teilweise in ein Bad aus flüssigem Quecksilber eingetaucht ist, ein Teil des Aluminiums mit Quecksilber benetzt ist und in die ,umgebende sauerstoffhaltige Atmosphäre reicht, die Chlorwasserstoffsäure nicht schwächer als ungefähr 2 normal ist und im Kontakt mit dem Aluminium auf der Oberfläche des Quecksilbers schwimmt.21. The method according to claim 4, characterized in that that the'metallic aluminum is partially immersed in a bath of liquid mercury, part of the Aluminum is wetted with mercury and reaches into the surrounding oxygen-containing atmosphere, the hydrochloric acid is not weaker than about 2 normal and in contact with the aluminum on the surface of the Mercury floats. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur wenigstens zum Teil dadurch aufrechterhalten wird, daß man die Eintauchtiefe des Aluminiums im Quecksilberbad reguliert.22. The method according to claim 21, characterized in that the temperature is maintained at least in part is that one regulates the immersion depth of the aluminum in the mercury bath. 23· Vorrichtung zur Herstellung eines sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes, gekennzeichnet durch23 · Device for the production of an oxygen-containing Aluminum complex, characterized by (a) ein Gehäuse,(a) a housing, (b) eine Vielzahl von Reaktionsvorrichtungen im Gehäuse,(b) a plurality of reaction devices in the housing, (c) ein relativ flaches Gefäß in jeder Vorrichtung,(c) a relatively shallow vessel in each device, (d) Vorrichtungen,um einen Gasstrom über die Oberseite eines jeden Gefäßes zu leiten,(d) Devices to allow gas flow over the top to conduct each vessel, (e) Behältervorrichtungen unter jedem Gefäß.(e) Containers under each vessel. - 43 109820/2265 - 43 109820/2265 20386252038625 R-55772 .M-«fR-55772 .M- «f 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur kontinuierlichen Einleitung von flüssigen Reaktionsteilnehmern in jedes Gefäß,24. The device according to claim 23, characterized by devices for the continuous introduction of liquid reactants in each vessel, 25. Vorrichtung nach Anspruch 23» gekennzeichnet durch Trägervorrichtungen in jedem Gefäß, wobei die Trägervorrichtungen von ausserhalb des Gehäuses her vertikal adjustierbar sind.25. The device according to claim 23 »characterized by support devices in each vessel, the support devices being vertical from outside the housing are adjustable. 26. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur kontinuierlichen Überwachung und Kontrolle der relativen Feuchtigkeit im Gehäuse.26. The device according to claim 23, characterized by devices for continuous monitoring and Control of the relative humidity in the housing. 27. " · Vorrichtung nach Anspruch 23» gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Kontrolle der Temperatur, der
flüssigen Eeaktionsteilnehmer in jedem Gefäß.
27. "· Device according to claim 23» characterized by devices for controlling the temperature, the
liquid reactants in each tube.
28. Vorrichtung nach Anspruch 23» gekennzeichnet durch vertikal adjustierbare Trägervorrichtungen innerhalb eines jeden Gefäßes und Vorrichtungen· zur Temperaturkontrolle der flüssigen Reaktionsteilnehmer in jedem Gefäß.28. The device according to claim 23 »characterized by vertically adjustable support devices within of each vessel and devices · for temperature control of the liquid reactants in each Vessel. 29. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Erhitzen und Abschrecken flüssiger Reaktionsteilnehmer in jedem Gefäß.29. The device according to claim 26, characterized by devices for heating and quenching liquid Reactants in each vessel. 30. · Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher, der in einer wärmeaustauschenden Wechselbeziehung zu dem jeweiligen Gefäß steht.30. · Device according to claim 26, characterized by a heat exchanger which is in a heat-exchanging Correlation to the respective vessel. 31. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet da-31. The device according to claim 23, characterized in that - 44 -- 44 - 109820/2265109820/2265 R-55772 IR-55772 I. durch, daß jedes Gefäß ringförmig ist und einen zentralen Durchgang besitzt,by that each vessel is ring-shaped and has a central one Has passage, eine Mehrzweckleitung im allgemeinen vertikal durch den zentralen Durchgang in jedem Gefäß geht,a multipurpose conduit generally vertically through the central passage in each vessel goes, eine Gas-Mehrzweckleitung in dieser Leitung an eine Quelle für komprimiertes Gas angeschlossen ist unda multipurpose gas line in this line to a Source of compressed gas is connected and eine Vielzahl von Düsen an eine Gas-Mehrzweckleitung angeschlossen ist, die radial nach aussen, im allgemeinen horizontal, über die Oberseite eines jeden Gefäßes rei-.chen. ■a plurality of nozzles connected to a multipurpose gas line which rises radially outward, generally horizontally, across the top of each vessel. ■ 32. , Vorrichtung nach Anspruch 29» gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens eine Mehrzweckzuführleitung für flüssige Reaktionsteilnehmer in der Mehrzweckleitung an Quellen für Reaktionsteilnehmer angeschlossen ist und eine radial verlaufende Zuführleitung für flüssige Reaktionsteilnehmer an die jeweilige Zuführleitung für flüssige Reaktionsteilnehmer für das jeweilige Gefäß angeschlossen ist und in das Gefäß mündet.32., Apparatus according to claim 29 »characterized in that at least one multi-purpose feed line for liquid reactant in the multipurpose line is connected to reactant sources and a radially extending feed line for liquid reactants to the respective feed line for liquid reactant is connected for the respective vessel and opens into the vessel. 33. Verfahren zur Herstellung eines sauerstoffhaltigen Aluminiumkomplexes, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium Reinheit in einer sauerstoffhaltigen '' Atmosphäre mit UV-Strahlung einer Wellenlänge bestrahlt wird, die genügend kurzwellig ist, um die Bildung eines Aluminiumkomplexes auf dem Aluminium zu verursachen, der nicht weniger als ungefähr 70 Gew.-^ Sauerstoff enthält.'33. Process for the preparation of an oxygen-containing Aluminum complex, characterized in that aluminum purity in an oxygen-containing '' Atmosphere is irradiated with UV radiation of a wavelength that is short enough to cause the formation of a To cause aluminum complex on the aluminum containing not less than about 70% oxygen by weight. 34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium nicht mehr als ungefähr 5 Kupfer und 2 # Magnesium als Verunreinigungen enthält.34. The method according to claim 33, characterized in that the aluminum contains no more than about 5 1 » copper and 2 # magnesium as impurities. - 45 -- 45 - 109820/2265109820/2265 R-55772R-55772 35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der UV-Strahlung im Bereich von ungefähr 700 Angstrom bis 3000 Angström liegt.35. The method according to claim 34, characterized in that the wavelength of the UV radiation is in the range of approximately 700 Angstroms to 3000 Angstroms. 36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlung erzeugt wird, 'indem man das Aluminium
mit flüssigem Quecksilber in Anwesenheit von Chlorwasserstoff säure kontaktiert.
36. The method according to claim 35, characterized in that the UV radiation is generated 'by the aluminum
contacted with liquid mercury in the presence of hydrochloric acid.
37. Verfahren nach. Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium nicht mehr als ungefähr 0,01 $ Verunreinigungen enthält.37. Procedure after. Claim 33, characterized in that that the aluminum contains no more than about $ 0.01 impurities. 38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der UV-Strahlung im Bereich von ungefähr 700 Ar^ström bis 3000 Angström liegt.38. The method according to claim 37, characterized in that the wavelength of the UV radiation is in the range of approximately 700 ar ^ ström to 3000 angstroms. 39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlung erzeugt wird, indem man das
Aluminium mit flüssigem Quecksilber in Anwesenheit von
Chlorwasserstoffsäure kontaktiert.
39. The method according to claim 38, characterized in that the UV radiation is generated by the
Aluminum with liquid mercury in the presence of
Hydrochloric acid contacted.
109820/2265109820/2265 LeerseiteBlank page
DE19702036625 1969-09-22 1970-07-23 Oxygenated aluminum complex, process and apparatus for making the same Withdrawn DE2036625A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85970369A 1969-09-22 1969-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2036625A1 true DE2036625A1 (en) 1971-05-13

Family

ID=25331540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702036625 Withdrawn DE2036625A1 (en) 1969-09-22 1970-07-23 Oxygenated aluminum complex, process and apparatus for making the same

Country Status (4)

Country Link
CA (1) CA939116A (en)
CH (1) CH556798A (en)
DE (1) DE2036625A1 (en)
FR (1) FR2062949A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0096670A1 (en) * 1982-06-04 1983-12-21 Leif Ernryd Ab Apparatus for separating solid particles from a liquid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0096670A1 (en) * 1982-06-04 1983-12-21 Leif Ernryd Ab Apparatus for separating solid particles from a liquid

Also Published As

Publication number Publication date
FR2062949A1 (en) 1971-07-02
CH556798A (en) 1974-12-13
FR2062949B1 (en) 1973-11-16
CA939116A (en) 1974-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60107991T2 (en) Process for producing titanium oxide
DE3390373T1 (en) Method and device for the production of silicon from fluorosilicic acid
DE2623413C2 (en) Process for producing silicon usable for semiconductor components
DE865160C (en) Method for producing a germanium layer on a germanium body
DE102011112662B4 (en) Process for treating metallurgical silicon
EP0680374B1 (en) Catalytic decomposition process of nitrous oxide pure or contained in gaseous mixtures
DE3739853A1 (en) METHOD FOR PRODUCING BARIUM TITANATE IN POWDER FORM
DE112010004412T5 (en) METHOD FOR CLEANING METALLURGICAL SILICON
DE102019203866A1 (en) Novel nitrogen-doped copper nanocatalysts for carbon dioxide reduction reactions
CH661918A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SILICON FROM SILICIUM TETRAFLUORIDE.
DE1567485A1 (en) Process and device for the production of nitrogen oxide
DE2036625A1 (en) Oxygenated aluminum complex, process and apparatus for making the same
DE3011299A1 (en) METHOD FOR THE DECOMPOSITION OF HYDROGEN IODINE
DE2316602C3 (en) Process for the deposition of polycrystalline silicon
DE2451840C3 (en) Process and furnace for the production of pure magnesium chloride
DE112018002517T5 (en) SYNTHETIC METHOD FOR CATALYST ON A HOLLOW ZEOLITE BASE FOR SELECTIVE ALKYLATION OF GASOLES
DD268694A5 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ETHYLENE OXIDE BY CATALYTIC OXIDATION
DE2424708A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ALKYLBENZENE
DE1936233A1 (en) Catalyst carrier
DE3442270C2 (en)
DE69204296T2 (en) METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF VANADIUM PENTOXIDE GELS AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD.
DE1042553B (en) Process for the production of high purity silicon
DE4103431C2 (en) Lanthanum, scandium or yttrium or an alkali or alkaline earth metal and, if appropriate, tin-containing catalyst and the use thereof for converting methane to higher hydrocarbons
DE354212C (en) Process for the production of catalysts
DE112009003720T5 (en) Process for the production of silicon

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee