DE206329C

DE206329C - Bleisuperoxydanode für elektrolytische Zwecke

Info

Publication number: DE206329C
Application number: DE1905206329D
Authority: DE
Inventors: Paul Ferchland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1905-11-09
Filing date: 1905-11-09
Publication date: 1909-02-04
Also published as: FR371245A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12Λ. GRUPPE 2.

. Dr. PAUL FERCHLAND in BERLIN.

Bleisuperoxydanode für elektrolytische Zwecke.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1905 ab.

. ■'; Das gebräuchlichste Anodenmaterial für elek-■'„ trolytische Zwecke ist die elektrisch leitende Kohle, aber dieser Körper hat den Nachteil, daß er von naszierendem Sauerstoff, bis zu

; 5 einem gewissen Grade auch von Halogenen ' angegriffen wird. Aus diesem Grund sind ■·'■■. Kohleanoden ganz ausgeschlossen bei der Zer- ■■ Setzung von Sauerstoff salzen, z. B. Sulfaten, und liefern unreine Erzeugnisse bei der Zer-

ίο setzung von Halogensalzen. Chlor, das mit Kohleanoden entwickelt wird, ist z. B. mit Kohlensäure — gewöhnlich gegen io Pro-

^: zent —· und außerdem mit Chlorkohlenstoff-.■;'■ verbindungen verunreinigt.

15 Man hat daher schon lange nach einem '. Ersatz für Kohle oder nach einem Mittel ■ gesucht, um die Kohle vor Angriffen zu schützen. Die Auswahl unter den Ersatz-

. mitteln ist aber außerordentlich gering; selbst 20 das für wissenschaftliche Arbeiten so viel ver-.,·, wendete Platin kommt in den meisten Fällen kaum in Betracht, erstens wegen seines enormen

■" Preises und zweitens, weil es auch nicht allen ■'. Elektrolyten gegenüber als unangreifbar be-25 zeichnet werden kann. So lösen sich Platin- _; anöden in gewissen Zinklaugen auf und ver-. Ursachen durch das an der Kathode gefällte Edelmetall eine schwammförmige Abscheidung des Zinks.

30 Ein Körper, der weder von naszierendem Sauerstoff noch von Chlor angegriffen wird,

'-ist das Bleisuperoxyd. Es hat daher nicht · an Versuchen gefehlt, diesen Körper für elek-'trolytische Zwecke nutzbar zu machen, aber

.35 da die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Bleisuperoxyds, das in den mannigfachsten Abarten vorkommt, bisher gar nicht oder nur sehr unvollkommen erforscht waren, so war es bisher nicht möglich, einen Weg anzugeben, auf dem man zu einer wirklieh brauchbaren Bleisuperoxydanode für elektrolytische Zwecke gelangt.

Als ganz verfehlt muß der Versuch angesehen werden, die Kohle durch einen dünnen Überzug von Bleisuperoxyd gegen Angriffe zu schützen. Das Unvollkommenste, was in dieser Beziehung geleistet worden ist, war die Vorschrift, bei der Darstellung von chlorsauren Salzen neben der Kohle eine Bleianode in die Anodenzelle zu hängen. Hierbei beschlägt sich unter ungeheurer Vergeudung von Arbeitsstrom und von Blei die Kohle und die ganze Zelle mit einem dünnen Hauch von Blcisuperoxyd, aber der Schutz rührt wahrscheinlich gar nicht von dem Belage, sondern von der Ausfällung der Chlorsauerstoffsalze durch Chlorblei her, und für alle anderen Zwecke, z. B. die Chlordarstellung oder die Zersetzung von Zinksulfat, könnte man die angegebene Kombination überhaupt nicht verwenden.

Grundsätzlich richtiger war der Vorschlag, Elektroden herzustellen, die ganz aus Bleisuperoxyd bestehen sollten. Unter Anlehnung an die Akkumulatorenfabrikation sollten solche Elektroden aus Bleioxyden und Bindemitteln mittels elektrolytischer Oxydation hergestellt werden. Es liegt auf der Hand, daß die so erhaltene Masse wegen ihrer löcherigen Struktur nur eine geringe Leitfähigkeit und Festigkeit zeigen konnte, abgesehen davon, daß poröse

Elektroden sich wegen der bekannten Verarmungserscheinungen für die meisten elektrolytischen Zwecke ganz und gar nicht eignen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die Form des Bleisuperoxyds, die man durch elektrolytische Zersetzung leichtlöslicher Bleisalze, wie z. B. Bleinitrat, erhält, an sich genügende Festigkeit und Leitfähigkeit besitzt, um selbst als Anode

■ίο dienen zu können, und daß die Struktur der so erhaltenen Körper sie für die vorliegende

' Aufgabe wohl geeignet macht. Die Leitfähig-, keit dieses Materials wurde ■ zu etwa 0,5 (Kupfer = 56) gefunden; die Festigkeit ist so groß, daß man z. B. Rohre von 18 mm Durchmesser, 6 mm Wandstärke und 600 mm Länge

' herstellen kann, die eine Stromdichte von über 6000 Amp. auf das Quadratdezimeter Querschnitt aushalten.

ao Daß man Bleisuperoxyd aus Bleinitratlösungen in ziemlicher Dicke sowohl auf Kohle wie auf Eisen durch den Strom niederschlagen kann, ist bekannt. Beispielsweise ist vorgeschlagen, Akkumulatorenelektroden auf diese Weise herzustellen. Eine Sammlerelektrode verlangt aber ein wesentlich anderes Gefüge als eine Elektrode für elektrolytische Zwecke, da das an ihr aufgehäufte Superoxyd beim Arbeiten der Elektrode durch und durch zersetzt werden soll, also vor allem von dem Elektrolyten ,durchdrungen werden muß, eine Eigenschaft, die z. B. eine Anode, mit der Chlor entwickelt werden soll, nicht haben darf; auch ist es kein zufälliger Unterschied, daß die fertige Elektrode im elektrischen Sammler die Kathode, bei der technischen Elektrolyse dagegen die Anode zu bilden hat. Auch aus der deutschen Patentschrift 140317 des Erfinders konnte nicht ohne weiteres entnommen werden, daß der Niederschlag die erwähnten Eigenschaften, die ihn für den gedachten Zweck brauchbar machen, haben würde. Denn in jener Patentschrift wird vielmehr auf diejenigen Eigenschaften des Niederschlags hingewiesen, die es ermöglichen, ein feines Pulver daraus zu erhalten, was der Endzweck des in' der Patentschrift geschilderten Verfahrens war; deshalb wurde gerade hervorgehoben, daß der Niederschlag leicht abgesprengt und zu feinstem Pulver zermahlen werden kann.

Die Herstellung der Anoden nach der vorliegenden Erfindung gestaltet sich ziemlich einfach; man kann im wesentlichen das in der Patentschrift 140317 geschilderte Verfahren anwenden. Doch treten in dem Niederschlag leicht starke Spannungen auf, die ein Reißen des Superoxyds zur Folge haben können. Dies kann mit solcher Kraft vor sich gehen, j daß ζ. B. eine zollstarke Kohle durch einen Niederschlag von wenigen Millimetern Dicke glatt durchgerissen wird. Um. die Spannungen möglichst zu verringern, muß man dafür sorgen, daß die Bedingungen, unter denen der Niederschlag entsteht, an jeder Stelle möglichst gleichmäßige sind. Am leichtesten läßt sich dies bei zylindrischem Querschnitt ■ des Grundkörpers erzielen, wobei es außerdem vorteilhaft ist, den zylindrischen Grundkörper während der Niederschlagsarbeit um seine Längsachse zu drehen, um jeden Entfernungsunterschied zwischen den Elektroden auszugleichen.

Als Grundkörper kann man z. B. einen straff gespannten feinen Eisendraht oder einen Kohlestift verwenden. Bei nicht zu langen Stücken läßt sich der Draht herausziehen, wenn die Elektrode fertig ist; die Kohle kann man in allen Fällen leicht herausbohren. Man könnte auch zusammengesetzte Formen als Grundkörper anwenden oder ' eng gewickelte Spiralen von Draht oder Metallband, die sich nachher leicht entfernen lassen. Wenn in dem Prozeß, für den die Elektrode bestimmt ist, die Anwesenheit des Grundkörpers unschädlich ist, so kann man ihn auch in der Elektrode lassen; im allgemeinen wird sich dies jedoch schon wegen der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten nur dann empfehlen, wenn der Quer- go schnitt der Unterlage gegenüber dem des Superoxyds verschwindend ist oder keine Temperaturschwankungen zu erwarten sind.'

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Bleisuperoxydanode für elektrolytische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleisuperoxyd aus Lösungen leicht löslicher Bleisalze auf einem für den Zusammenhang und die Leitfähigkeit der Elektrode entbehrlichen Träger elektrolytisch niedergeschlagen ist.

2. Verfahren zur Herstellung von Elektroden nach Anspruch i, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Leiter, auf den das Bleisuperoxyd niedergeschlagen wird, dabei um seine Längsachse gedreht wird.