DE23076C - Elektro-chemisches Element - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bekanntlich entsteht bei der Oxydation eines Metalles ein elektrischer Strom und ferner ist bekannt, dafs gewisse Metalle, z. B. Kalium, Natrium und im allgemeinen die Metalle dieser Gruppe, sich schon an der Luft oxydiren.

Man hat nun bisher bei der Construction von Elementen stets ein oxydationsfähiges Metall mit einem erregenden Salz oder einer Säure und einer aus'einem indifferenten Körper bestehen-, den Elektrode combinirt. Der Erfinder benutzt die Eigenschaft der vorhin angeführten Metalle, an der freien Luft sich zu oxydiren, um die-, selben in galvanischen Elementen als negative Elektrode zu verwenden. In diesem Falle wird kein erregendes Salz, keine Säure benutzt, vielmehr dient die Luft selbst als erregendes Medium, indem sie ein Metall, z. B. Kalium, Natrium oder dergleichen, oxydirt. Auf diese Weise kann man somit ein Element ohne irgend eine erregende Flüssigkeit herstellen.

Um diese Oxydation des Metalles (Kalium, Natrium oder dergleichen) so vortheilhaft wie möglich auszunutzen und gleichzeitig die Erzeugung des elektrischen Stromes zu sichern, preist der Erfinder das Natrium gegen die Kohle, trennt aber beide Körper durch ein Papierblatt oder eine andere dünne, poröse oder hygroskopische Platte. Aufserdem ist Vorkehrung getroffen, dafs nur die durch die Kohle dringende Luft auf das Metall oxydirend einwirken kann, während die übrigen Oberflächen des Natriums durch Firnifs oder eine andere isolirende Fläche gegen die Einwirkung der Luft geschützt werden. Die Luft kann die Kohle leicht durchdringen, da diese in einer porösen Form zur Verwendung kommt.

Demgemäfs besteht das vorliegende Element aus einem in freier Luft oxydirbaren Metall als negative Elektrode und poröser Kohle oder irgend einem anderen indifferenten porösen Körper, ζ. B. Platinschwamm, einem Kissen aus Metallgeweben etc., als positive Elektrode, welche Elektroden von einander lediglich durch eine - Platte, Papier oder eine andere dünne Trennschicht geschieden sind.

Dieses Princip kann in mannigfacher Weise in die Praxis übersetzt werden, und sind auf beiliegender Zeichnung einige Beispiele veranschaulicht, bei denen die Elektroden aus poröser KoRIe und Natrium bestehen.

In Fig. ι bezeichnet A die Kohlenplatte, B die Natriumplatte, welche Platten durch einen Papierstreifen C von einander getrennt sind. Die Natriumplatte ist bei α α α mit einer Firnifsschicht überzogen. Beide Platten werden durch eine Zwinge D gegen einander geprefst und das Ganze bildet ein galvanisches Element.

Man erhält einen Strom von gröfserer Quantität, wenn man gegen beide Flächen der Natriumplatte B Kohlenplatten A A anprefst, Fig. 2, oder in einem Hohlcylinder A, Fig. 3, aus Kohle einen mit Papier oder Leinwand C umgebenen Natriumcylinder anbringt.

In allen Fällen öxydirt sich das Natrium zu Aetznatron, welcher Körper aus der Luft Feuchtigkeit anzieht, was die Oxydation noch begünstigt. Die Aetznatronlösung dringt durch die Poren der Kohle ins Freie. Der gröfste Theil des Aetznatrons setzt sich jedoch in Gegenwart des Stickstoffes der Luft in den Poren der Kohle in salpetersaures Natron um. Zum Zweck, die Thätigkeit dieses Elementes zu fördern,

taucht man das fertige Element in eine Flüssigkeit, und zwar vorzugsweise Alkohol ein; nachdem das Element aus der Flüssigkeit wieder herausgezogen ist, beginnt seine Thätigkeit. Um aber die Thätigkeit des Elementes zu unterbrechen und dasselbe aufser Thätigkeit zu erhalten, bringt man es in ein Bad von Mineralöl oder in ein geschlossenes, mit Wasserstoff oder Leuchtgas gefülltes Gefäfs. Wenn man das Element in Mineralöl aufbewahrt hatte, wäscht man es mit Alkohol, um es wieder in Thätigkeit zu setzen.

Auch ist es vortheilhaft, die zur Herstellung des Elementes dienende Kohle in Salpetersäure zu tauchen, wodurch die elektromotorische Kraft des Elementes erhöht und der Beginn der Thätigkeit desselben erleichtert wird.

Dieses Element besitzt aufserdem noch die folgende Eigenthümlichkeit:

Hat dasselbe während einer gewissen Zeit functionirt, so kann es als secundäres Element dienen, d. h. unterzieht man es der Wirkung eines starken elektrischen Stromes, dessen Richtung der vom Element ursprünglich gelieferten Richtung entgegengesetzt ist, so tritt eine Reduction ein und es bildet sich wieder das ursprüngliche Metall, Kalium, Natrium oder dergleichen, und auf diese Weise kann das Element auf eine lange Dauer benutzt werden.

Wie bereits auseinandergesetzt, wird die Thätigkeit des Elementes durch die Feuchtigkeit der Luft begünstigt. Wenn somit das Element in einer zu trockenen Atmosphäre functioniren soll, so hätte man die Feuchtigkeit künstlich hervorzubringen. Dieses Resultat kann auf verschiedene Weise erzielt werden.

Es kann genügen, das Element zu bespritzen oder es von Zeit zu Zeit in eine Flüssigkeit zu tauchen. Eine gute Anordnung besteht darin, dafs man die Papierblätter oder Leindwandlappen, welche die Natriumplatte von der Kohlenplatte trennen, verlängert und in ein mit Wasser oder Alkohol gefülltes Gefäfs eintauchen läfst, so dafs die Flüssigkeit infolge der Capillarwirkung in die Höhe steigt und continuirlich die mit dem Natrium in Berührung stehenden Theile tränkt. Auch kann man das ganze Element mit feucht erhaltenen Lappen umgeben.

Um die Oberflächen zu vergröfsern und auf diese Weise die Kraft des Elementes zu erhöhen, ist es vortheilhaft, die Kohlenplatte zu canneliren oder dieselbe durch mehrere Stäbe von kleinem Durchmesser zu ersetzen.

Das auf diese Weise angeordnete Element ist sehr einfach herzustellen, sehr leicht und transportfähig und entwickelt keine schädlichen Gase, während seine Wartung äufserst einfach wird. Die elektromotorische Kraft des Elementes ist ganz bedeutend und übertrifft wesentlich diejenige der bisher gebräuchlichen Elemente.

Die ersten Versuche haben dargelegt, dafs, vorausgesetzt der gegenwärtige Preis des Natriums nicht herabgeht, die Elemente sich bedeutend billiger stellen als Zink-Kupferelemente, da das Natrium sich sehr langsam zersetzt und infolge dessen der Verbrauch an Natrium sehr gering ist. Das Element kann überall verwendet werden, wo es sich um die Erzeugung von elektrischen Strömen handelt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Die Herstellung eines Elementes durch Nebeneinanderlegen einer Platte von poröser Kohle oder einem anderen analogen Körper und einer Platte aus Natrium, Kalium oder einem anderen in freier Luft oxydirbaren Metall, wobei beide Platten durch ein Papierblatt, Leinwandstreifen oder eine beliebige poröse Platte von einander getrennt werden, derart, dafs die durch die Kohlenplatte dringende Luft das Metall oxydirt. .
2. 2. Die Anwendung des Elementes als secundäres Element.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.