DE210862C

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Info

Publication number: DE210862C
Application number: DENDAT210862D
Authority: DE

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 211), GRUPPE

WILHELM SCHLEENBÄCKER in BERLIN.

Graphit o. dgl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. November 1908 ab.

Die Erfindung bezweckt, Zweiflüssigkeitselemente der Bunsenart für Schwachstromzwecke brauchbar zu machen. Gegenüber den hierfür meist gebrauchten sogenannten Kohlenwickelelementen ergibt sich damit der Vorteil der höheren Spannung, der billigeren Herstellung und der leichten Regeneration. Die Aufgabe besteht darin, die Diffusion zwischen den beiden Elektrolyten möglichst zu verringern. Das läßt sich am besten durch geringe Konzentration der Depolarisationslösungen (Salpetersäure u. a.) erreichen. Bei den üblichen Bunsenelementen mit Tonzelle kann man jedoch mit dieser Verdünnung nicht weit gehen, da schon bei einem spezifischen Gewicht von 1,2 der Salpetersäure eine ausreichende Depolarisation nicht mehr eintritt. Diese Konzentration ist aber noch so hoch, daß eine äußerst lebhafte Diffusion stattfindet, die schon in wenigen Tagen bei stromlos stehendem Element das spezifische Gewicht der Säure auf i,i vermindert. Versuche haben ergeben, daß bei Verwendung der an sich für Zweiflüssigkeitselemente bekannten Kohlendiaphragmen eigentümliche Wirkungen auftreten. Füllt man nämlich einen solchen Kohlenzylinder mit äußerst schwacher Salpetersäure (1 Prozent Gehalt), so nimmt die Spannung einen Wert von 1,6 bis 1,7 Volt an, den sie in den Ruhepausen, welche den bei Schwachstrombetrieb erforderlichen kurzen Entladestößen folgen, immer wieder annimmt. Die Erscheinung läßt sich darauf zurückführen, daß auch die schwache Depolarisationslösung noch in ganz geringem Grade diffundiert. Die Salpetersäure ist dabei gezwungen, das durch den Stromstoß mit Wasserstoff beladene Kohlendiaphragma zu durchströmen. Hierbei wird sie reduziert, und zwar zum größten Teile bis zur niedrigsten Stufe NH₃. Bei einer Tonzelle mit Kohlenblock als Ableitungselektrode treten diese Wirkungen nicht ein, da sich die Tonzelle nicht mit Wasserstoff beladen kann. Die Salpetersäure diffundiert daher unzersetzt und folglich unausgenutzt; andernfalls kann die schwache Säure hier nur auf die Oberfläche der Kohle einwirken und nicht- auf die ganze Masse. Noch gesteigert wird die Wirkung, wenn man als Lösungsmittel der Salpetersäure statt Wasser eine indifferente Salzlösung, z. B. Zinkvitriol, nimmt, welch letzteres Salz zugleich auch zur Erregung der Zinkelektrode dienen kann. DaaElement besteht sonach aus einer Lösung von Zinkvitriol in dem das Kohlendiaphragma umgebenden Gefäß, und einer Lösung aus Zinkvitriol, die einen geringen Zusatz von Salpetersäure enthält. Um dem Element etwas größere Kapazität zu verleihen, wird man die Salpetersäure stärker nehmen, als erforderlich, etwa 15 bis 20prozentig (Bunsenelemente sonst 66Prozent). Ein solches Element hat allerdings noch den

Nachteil, daß, solange die Säure die Konzentration von 15 bis 20 Prozent hat, noch Verbrauch in der Ruhe eintritt, der erst mit der zunehmenden Verdünnung nachläßt. Es ist deshalb wünschenswert, die geringe Konzen-. tration von wenigen Prozent aufrecht zu halten und die Kapazität durch andere Mittel zu vergrößern. Hierfür gibt es zwei Wege, entweder man bringt in dem Kohlendiaphragma ein Vorratsgefäß mit konzentrierter Säure an, . das nur einen schwachen Auslaß hat, etwa ein Glasgefäß, in dessen Hals ein Pfropf mit einer Kapillarröhre gesetzt ist. Durch diese Kapillarröhre kann nur so viel konzentrierte Säure austreten, als erforderlich ist, um die Konzentration dauernd auf etwa 5 Prozent zu erhalten. An dessen Stelle könnte- auch ein Gefäß verwendet werden, das nur an einer kleinen Stelle porös ist und hier einen sehr langsamen Austritt der konzentrierten Säure in die umgebende Lösung gestattet. Ein einfaches Mittel ist es auch, einen an beiden Enden offenen Glaszylinder in die Höhlung der Kohle zu stellen. Es bildet sich dann zwischen Glaszylinder und Kohle eine Flüssigkeitsschicht von etwa 5 prozentiger Säure, während innerhalb des Glaszylinders eine höher gesättigte Säurelösung verwendet werden kann, die, um den unteren Rand des Zylinders strömend, die Konzentration der 5 prozentigen Lösung konstant hält.

Claims

Patent-Ansprüche:

.1. Galvanisches Zweifiüssigkeitselement nach Art der Bunsenelemente mit einem die Depolarisationsflüssigkeit aufnehmenden Diaphragma aus Kohle, Graphit 0. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß als Depolarisationsflüssigkeit Salpetersäure von nicht über 20 Prozent Gehalt an H N O₃ zur Verwendung kommt.
2. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter mit stärkerer Säure, der nur ganz geringen Mengen von Säure jeweils den Austritt gestattet, im Depolarisator angebracht ist.
3. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdünnungsmittel für die Säure eine indifferente Salzlösung verwendet ist.
4. Galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein beiderseits offener Glaszylinder, der die stärkere Säure aufnimmt, · in den Depolarisatiönsraum eingestellt ist.