DE205019C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

■'- M 205019 KLASSE 12 «V GRUPPE■ '- M 205019 CLASS 12 «V GROUP

Dr. FELIX SILBERMANN in AUGSBURG.Dr. FELIX SILBERMANN in AUGSBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. November 1907 ab.Patented in the German Empire on November 7, 1907.

Bei der elektrolytischen Darstellung von Chloraten hat sich bekanntlich gezeigt, daß der anfangs neutrale Elektrolyt nach kurzer Zeit alkalisch wird und daß der sich hierbei ergebende Überschuß an freiem Alkali eine nachteilige Wirkung auf die Ausbeute ausübt. Andererseits ist bekannt, daß eine schwach saure Reaktion die Ausbeute sehr günstig beeinflußt. Diese saure Reaktion kann nun, wieIn the electrolytic preparation of chlorates it has been shown, as is known, that the initially neutral electrolyte becomes alkaline after a short time and that this becomes resulting excess of free alkali has an adverse effect on the yield. On the other hand, it is known that a weakly acidic reaction has a very favorable effect on the yield. This acidic reaction can now how

ίο dies bei bestehenden Verfahren zur Darstellung von Chloraten geschieht, durch ständiges oder zeitweises Zugeben von Säuren erreicht werden, doch entsteht hierbei der Nachteil, daß es sehr schwierig ist, gerade den richtigen Säurezusatz zu treffen, und daß Chlorverluste und Chlordämpfe, die entweder sehr belästigen oder durch besondere Vorrichtungen entfernt werden müssen, unvermeidlich sind.ίο this with existing procedures for presentation of chlorates happens, achieved by constant or intermittent addition of acids but this has the disadvantage that it is very difficult to find the right one Acid addition to meet, and that chlorine losses and chlorine vapors, which are either very annoying or must be removed by special devices are unavoidable.

Auch ist es bereits bekannt, den Elektrolyten dadurch schwach sauer zu erhalten, daß man eine Nebenkathode in einen von dem Elektrolyten durch eine poröse Scheidewand getrennten Teil des Elektrolyten bringt, so daß bei durchfließendem elektrischen Strom an der Nebenkathode ein Überschuß an Alkali gebildet und so der Elektrolyt schwach sauer gemacht wird.It is also already known to keep the electrolyte weakly acidic in that one sub-cathode into one of the electrolyte through a porous septum separate part of the electrolyte brings, so that when electric current flows through it an excess of alkali is formed at the secondary cathode and the electrolyte is thus weak is made sour.

Das vorliegende Verfahren löst die gleiche Aufgabe durch andere Mittel, nämlich dadurch, daß der das Elektrolysiergefäß durchfließende Elektrolyt gezwungen wird, vor seinem Austritt aus dem Gefäß an einem Teil bzw. Element der Kathode mit passender Geschwindigkeit entlang zu fließen, so daß von dem gebildeten freien Alkali stets kleine Mengen dem Elektrolyten entnommen werden, bevor sie in Reaktion mit dem an der Anode gebildeten Chlor treten können, und entsprechend der Theorie von Förster und Müller nach der FormelThe present method solves the same problem by other means, namely by that the electrolyte flowing through the electrolyzer is forced before its exit from the vessel at a part or element of the cathode with matching To flow along speed, so that of the free alkali formed always small Quantities are drawn from the electrolyte before reacting with that at the anode formed chlorine can occur, and according to the theory of Förster and Müller according to the formula

X₂ + OH¹Z^ X + XOH ■ XOR + OH' z£l XO' + H₂OX ₂ + OH ¹ Z ^ X + XOH ■ XOR + OH 'z £ 1 XO' + H ₂ O

der Elektrolyt sauer wird.the electrolyte becomes acidic.

Die Formel zeigt, daß, wenn auf 1 Mol. Halogen zwischen 1 und 2 Mol. Alkali einwirken, neben Hypohalogenit je nach der Menge des entzogenen Alkalis auch mehr oder weniger freie unterhalogenige Säure auftritt, durch welch lelztere ja bekanntlich eben die Ausbeute günstig beeinflußt wird.The formula shows that if between 1 and 2 moles of alkali act on 1 mole of halogen, in addition to hypohalite, depending on the amount of alkali removed, more or less free hypohalous acid also occurs, which last one, as is well known, has a positive influence on the yield.

Die Praxis lehrt, daß zur Erreichung einer guten Ausbeute schon eine ganz schwach saure Reaktion genügt.Practice teaches that a very weakly acidic yield can be used to achieve a good yield Reaction is enough.

Die Entnahme von freiem Alkali, um diese schwach saure Reaktion gemäß der oben erwähnten Formel zu erreichen, kann auf verschiedene Weise-geschehen.The removal of free alkali to this weakly acidic reaction according to the above Achieving formula can be done in several ways.

Z. B. bei Verwendung einer aus mehreren stabförmigen Elementen α (Fig. 1 und 2), z. B. Graphitstäben, zusammengesetzten Kathode können einer oder mehrere dieser Stäbe a von einem oben und unten offenen Rohr b, welches mit einer seitlichen Abzweigung c versehen ist, aus einem von Elektrolyten unangreifbaren Material, wie Glas, Steingut, Porzellan usw., besteht und einen größeren Durchmesser als der betreffende Kohlenstab hat, umschlossen werden, und zwar in der Weise, daß das obere Ende des Rohres über das Flüssigkeitsniveau herausragt, so daß von oben keine Flüssigkeit in das Rohr gelangen kann und daß die Abzweigung in der Höhe, in der das Niveau des Elektrolyten gehaltenFor example, when using one of several rod-shaped elements α (Fig. 1 and 2), z. B. graphite rods, composite cathode, one or more of these rods a from a top and bottom open tube b, which is provided with a lateral branch c, made of a material that cannot be attacked by electrolytes, such as glass, earthenware, porcelain, etc., and one has a larger diameter than the carbon rod in question, in such a way that the upper end of the tube protrudes above the liquid level, so that no liquid can get into the tube from above and that the junction at the height at which the Electrolyte level maintained

werden soll, angebracht ist und die Gefäßwandung nach außen durchsetzt.is to be attached and penetrates the vessel wall to the outside.

Die Arbeitsweise gestaltet sich nun folgendermaßen :The way of working is now as follows:

Die zu elektrolyseerende Chloridlösung mit oder ohne Zusatz von Kaliumbichromat oder Kaliumchromat tritt an der Anode, aber auf der der Kathode entgegengesetzten Seite in das Gefäß d (Fig. 3 und 4) ein und verläßt dieses wieder durch das oben' genannte Abzweigrohr c. Die Anode kann aus Platinblech oder -drahtnetz, Graphitplatten oder ebenfalls stabförmigen Elementen (Graphitstäben) zusammengesetzt sein. Hierbei ist die Flüssigkeit gezwungen, zunächst einen Teil der Anode zu bestreichen, dann von unten in das Rohr b einzutreten und hier das von dem Rohr umschlossene Kathodenelement seiner ganzen Länge nach zu umspülen. Die Geschwindigkeit des Durchfließens kann nun so reguliert werden, daß nach Belieben größere oder kleinere Mengen des an dem umspülten Kathodenelement gebildeten freien Alkalis aus dem Elektrolysiergefäß austreten, bevor sie in Wechselwirkung mit dem anodischen Chlor treten können.The chloride solution to be electrolyzed, with or without the addition of potassium dichromate or potassium chromate, enters the vessel d (FIGS. 3 and 4) at the anode, but on the side opposite the cathode, and leaves it again through the branch pipe c mentioned above. The anode can be composed of platinum sheet or wire mesh, graphite plates or rod-shaped elements (graphite rods). Here, the liquid is forced to first coat part of the anode, then to enter the tube b from below and here to wash around the entire length of the cathode element enclosed by the tube. The rate of flow can now be regulated so that larger or smaller amounts of the free alkali formed on the bathed cathode element escape from the electrolysis vessel before they can interact with the anodic chlorine.

Die durch das Rohr c ausgetretene Flüssigkeit wird in einem Gefäß e gesammelt, in welches auch der übrige Inhalt des Elektrolysiergefäßes ununterbrochen oder zeitweise abgelassen wird. Hierbei wird die im Elektrolyten gebildete unterchlorige Säure wieder neutralisiert. Es ergibt sich hieraus der Vorteil, daß die nunmehr vorhandene schwach alkalische Lösung beim Weiterleiten usw. Metallgegenstände weit weniger angreift als eine saure Lösung.The liquid which has escaped through the tube c is collected in a vessel e , into which the remaining contents of the electrolysis vessel are also continuously or temporarily drained. The hypochlorous acid formed in the electrolyte is neutralized again. This has the advantage that the weakly alkaline solution that is now present attacks metal objects much less than an acidic solution when it is passed on.

Nachdem aus der vereinigten Lösung das Chlorat auskristallisiert ist, ,.wird die Mutterlauge wieder mit Chlorid -gesättigt, wobei durch das vorhandene Alkali Verunreinigungen von Eisen usw. ausgefällt werden.After the chlorate has crystallized out of the combined solution, .wird the mother liquor again saturated with chloride, with impurities due to the alkali present be precipitated by iron, etc.

Sollte die geklärte Lösung dann noch zu stark alkalisch sein, so kann man sie vor dem Eintritt in die Elektrolysiergefäße dadurch neutral oder schwach sauer machen, daß man sie ein Gefäß passieren läßt, in dem eine geeignete Anode und eine von einem Diaphragma umschlossene Kathode sich befinden. Dadurch ist es möglich, bei passender Stromstärke und Geschwindigkeit des Durchströmens, entsprechend der oben genannten Formel, das vorhandene Alkali in Hypochlorit zu überführen bzw. etwas freie unterchlorige Säure zu erzeugen.If the clarified solution is still too strongly alkaline, it can be used make the entry into the electrolysis vessels neutral or slightly acidic, that you let them pass a vessel in which a suitable anode and one of a Diaphragm-enclosed cathode are located. This makes it possible with matching Amperage and speed of flow, according to the above Formula to convert the existing alkali into hypochlorite or something free hypochlorous To generate acid.

An Stelle der oben genannten Umspülung des stabförmigen Kathodenelementes kann auch eine Durchspülung der ganzen Kathode oder eines Teiles derselben angewandt werden, zu welchem Zweck die ganze Kathode oder ein Teil davon durchbohrt oder als Rohr ausgebildet wird. Die nachfolgenden Fig. 5 bis 10 stellen hiervon einige Möglichkeiten dar.Instead of the above-mentioned rinsing around the rod-shaped cathode element, flushing of the entire cathode or part of it can also be used, for what purpose the whole cathode or part of it is pierced or designed as a tube will. The following FIGS. 5 to 10 show some possibilities of this.

In allen Fällen tritt die Flüssigkeit durch das Rohr b unten ein und verläßt das Gefäß durch das obere seitliche Rohr c.In all cases the liquid enters through tube b at the bottom and leaves the vessel through the upper lateral tube c.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6, welche einen senkrechten Schnitt und eine Oberansicht darstellen, ist die Kathode durchbohrt und mit einem von der Bohrung ausgehenden Ableitungsrohr für den Elektrolyten versehen. Der die Bohrung der Kathode in passender Geschwindigkeit durchfließende Elektrolyt führt eine geringe Menge Alkali mit sich, so daß er schwach sauer wird.In the embodiment of FIGS. 5 and 6, which have a vertical section and a Representing a top view, the cathode is pierced and with a protruding from the bore Provide drainage pipe for the electrolyte. The electrolyte flowing through the bore of the cathode at a suitable speed carries a small amount of alkali with it so that it becomes weakly acidic.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der vorhergehenden nur dadurch, daß die Kathode plattenförmig ist. \The embodiment according to FIGS. 7 and 8 differs from the previous one only in that the cathode is plate-shaped. \

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 und 10 ist die Kathode aus Metallblech hergestellt. Hierbei ist der mit dem Ableitungsrohr für den Elektrolyten versehene Kanal direkt durch Umbiegung des Kathodenrandes gebildet.In the embodiment according to FIGS. 9 and 10, the cathode is made of sheet metal. Here, the channel provided with the discharge pipe for the electrolyte is directly through Bend of the cathode edge formed.

Claims

Patent Claims:

1. Process for the electrolytic preparation of chlorates and perchlorates the alkalis with constant removal of small amounts of alkali at the cathode, characterized in that the electrolyzing vessel at an appropriate speed The electrolyte flowing through is conducted so that it has a suitably shaped cathode when it leaves the vessel completely or partially washed around or cavities formed by the cathode itself or Flows through tubes for the purpose of always removing small amounts of free alkali from the electrolyte before they interact with the anodic chlorine.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that one or more of the cathode elements (a) arranged in the form of a rod are surrounded by a tube (b) which is open on both sides and provided with a lateral, outwardly leading extension tube (c), which conducts the electrolyte from bottom to top.

3. Embodiment of the device according to claim 2, characterized in that that all or part of the cathode is pierced or formed as a tube is.

1 sheet of drawings.