DE241043C

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Publication number: DE241043C
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KAISERLICHES /,,

PATENTAMT.

KLASSE VIm. GRUPPE

Bekanntlich verhalten sich die drei Metalle der alkalischen Erden bezüglich der Zersetzbarkeit ihrer Carbonate durch Erhitzen ganz verschieden. Während das Calciumcarbonat schon bei relativ niedriger Temperatur im Calciumoxyd und Kohlensäure spaltet, gelingt beim Strontiumcarbonat diese Zersetzung erst bei andauerndem Erhitzen in der Muffel auf iioo⁰. Noch bedeutend größeren Widerstand

ίο setzt das Bariumcarbonat dieser Spaltung entgegen. Es gelingt nur unter Anwendung sehr hoher Temperaturen, das Bariumcarbonat völlig zu zerlegen und auch nur dann, wenn dafür gesorgt wird, daß die abgespaltete Kohlensäure möglichst schnell aus der Reaktionssphäre entfernt wird. Diese Entfernung der Kohlensäure hat man in der verschiedenartigsten Weise zu erreichen versucht.
'Für die elektrolytische Gewinnung des Bariumoxyds ist vorgeschlagen worden, Chlorbariumlösungen mit löslichen Metallanoden zu elektrolysieren. Daß dieses Verfahren keine praktische Anwendung gefunden hat, liegt wohl darin, daß es.vom ökonomischen Standpunkt aus nicht anwendbar ist, denn die bei der Elektrolyse gewonnenen Metallchloride dürften kaum die Kosten der Metallanoden so weit decken, daß das Verfahren rentabel wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die elektrolytische Darstellung von Bariumoxyd aus Bariumcarbonat, indem als Elektrolyt ein Bariumsalz verwendet wird, welches leicht löslich ist und dessen Säure sich bei der Elektrolyse beständig regeneriert. Hierfür können nur solche Säuren in Betracht kommen, welche weder durch den anodischen Sauerstoff oxydiert und zerstört werden, wie z. B. organische Säuren, noch durch den kathodischen Wasserstoff reduziert werden, wie z. B. Salpetersäure. Es ist gelungen, zwei Säuren zu finden, welche den oben genannten Forderungen entsprechen und sich daher sehr gut als Elektrolyt für die elektrolytische Verarbeitung von Bariumcarbonat eignen. Dies sind die Chlorsäure und Überchlorsäure. Wenn auch die erste dieser Säuren unter gewissen Verhältnissen kathodisch teilweise reduziert wird, so gelingt es doch unter Anwendung eines geeigneten Kathodenmaterials, z. B. Silber oder Platin, die Reduktion auf ein Minimum zu beschränken. Die Überchlorsäure ist gegen Reduktion sehr beständig.

Das Verfahren wird in einem Diaphragmenapparat durchgeführt. Im Anodenraum wird Bariumcarbonat suspendiert und dadurch die anodisch frei werdende Säure ständig neutralisiert, während sich im Kathodenraum die äquivalente Menge Bariumoxyd bildet. Dieses läßt man von Zeit zu Zeit auskristallisieren und reichert nachher mit Hilfe der Anodenlösung die Kathodenlösung mit dem Bariumsalz an. Das Verfahren der Überführung des Bariumcarbonats in Bariumoxyd ist also kontinuierlich; ein Säureverbrauch tritt nicht ein. Es ist daher möglich, in ökonomischer Weise durch Elektrolyse die Umsetzung des Bariumcarbonats in Bariumoxyd zu erreichen.

Beispiel 1.

Als Elektrolyseur dient ein Apparat mit Diaphragma. In beiden durch das Diaphragma getrennten Räumen befindet sich eine 35 prozentige Bariumchloratlösung. Die Anode be-

Claims

steht aus Platin, die Kathode entweder ebenfalls aus Platin oder aus Silber. Die Stromdichte beträgt 2 Amp. pro Quadratdezimeter. Während der Elektrolyse reichert sich im Kathodenraum der Ätzbaryt an, bis der Sättigungsgrad der Lösung bei der betreffenden Temperatur erreicht ist. Dann scheidet sich der kristallisierte Ätzbaryt aus und kann aus dem Bade geschöpt werden. Im Anodenraum bildet sich

ίο freie Chlorsäure, die entweder im Elektrolyseur selbst oder außerhalb desselben neutralisiert wird. Durch die neutralisierte Anodenlauge wird der Flüssigkeitsverlust, der im Anodenraum durch das Ausschöpfen des kristalliserten Baryts eintritt, gedeckt. Der Stromnutzeffekt beträgt etwa 70 Prozent der Theorie. Während bei Anwendung von Eisen oder Kohle als Kathodenmaterial eine bedeutende Reduktion der Chlorsäure eintritt, und zwar bis zu 50 Prozent der nach dem Stromverbrauch theoretisch zu erwartenden Reduktion, gelingt es mit Silberkathoden, diese Reduktion auf etwa 4 Prozent der theoretischen· Menge und mit Platinkathoden sogar auf etwa 1,5 Prozent herunterzusetzen. Bei Anwendung von Perchlor at als Elektrolyt tritt keine Reduktion ein.

Beispiel 2.

Die Elektrolyse mit Überchlorsäure vollzieht sich ebenfalls in der oben beschriebenen Weise; nur wird anstatt des chlorsauren Baryts eine 50- bis 60-prozentige Lösung von überchlorsaurem Baryt als Elektrolyt verwendet. Als Anode dient Platin, als Kathode Kupfer. Die Stromdichte ist ebenfalls 2 Amp. pro Quadratdezimeter. Der Stromnutzeffekt beträgt je nach der Durchlässigkeit des Diaphragmas 75 bis 85 Prozent. Die Elektrolyse wird ohne Erwärmen vorgenommen.

40 Patent-An SERU ch:

Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Bariumoxyd aus Bariumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt das Bariumsalz der Chlorsäure oder Überchlorsäure verwendet wird.