DE2436790B2 - Verwendung von katalysatoren fuer die kathodische wasserstoffentwicklung in amalgamzersetzerzellen - Google Patents

Claims (1)

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Metallsalzen aktivierte Kohlesorten, usw. Bedingt

Patentanspruch: durch die heftige Reaktion enthalten die Reaktions

produkte beträchtliche Mengen Quecksilber und Kata-

Verwendung der luft- und lagerbeständigen Ka- lysatorabrieb, so daß eine Reinigung angeschlossen talysatoren auf MetallboriUbasis für die kathodische 5 werden muß. Die Zersetzungsenergie geht als Wärme Wasserstoffentwicklung in alkalischen Elektrolyten verloren oder wird nur zum Aufkonzentrieren der mit einer Raney-Nickel vergleichbaren Aktivität, Lauge ausgenutzt.

hergestellt durch Aufwachsen röntgenamorpher, Bei der zweiten Methode wird ein Teil der Zerglatter Boridschichten mittels Abscheidung des Setzungsenergie direkt als elektrische Leistung nutzbar Umsetzungsproduktes wasserlöslicher reduzieren- io gemacht. Für diesen Zweck wird der Amalganizersetzer der Borverbindungen in wäßriger Lösung mit Nickel- als elektrolytische Zelle aufgebaut mit dem flüssigen oder Kobaltion in zweiwertiger Form in Gegenwart Amalgam als Anode und mit einer die Wasserstoffeines Komplexbildners für das Metallion bei einer entwicklung katalysierenden Kathode sowie Alkali-Konzentration des Metallions in der Ausgangslö- lauge als Elektrolyt und gegebenenfalls Separatoren sung von 0,02 bis 0,2 Mol/l und einer Komplex- 15 zwischen den Elektroden. Die Zersetzungszelle kann bildnerkonzentration von 1 bis 10 Mol/l auf ein in "eihe geschaltet werden mit den Primärzellen der Trägergerüst aus metallischen oder nicthmetalli- Chloralkalielektrolyse oder einen eigenen Stromkreis sehen Stoffen, wobei Boranate oder Borazane in aufweisen. Nutzbare Energie kann nur dann gewonnen einer Konzentration von 0,02 bis 0,2 Mol/l als werden, wenn dl·¹· Zersetzerzelle auch unter hohen Reduktionsmittel verwendet werden und eine Kon- ao Strömen noch eine positive Spannung aufweist, d. h. zentration an freien Metallionen unter 10 ¹⁰ Mol/l die Wasserstoffentwicklung an der Kathode muß bei sowie eine Temperatur unter 60 C bei der Abschei- niedriger Überspannung ablaufen. Die hohe Tempedung eingehalten werden, gemäß Patent 23 07 852.6 ratur, die mechanische Beanspruchung durch die starke für die Wasserstoffentwicklung in Amalgamzer- Gasentwicklung und die vergiftende Wirkung des setzerzellen. ^a5 Quecksilbers durch Amalgamierung stellen hohe An

forderungen an das Kathodenmaterial. Die bisher vorgeschlagenen Katalysatoren wie z. B. Graphit, Eisenmetalle in Platten- oder Sinterform und Raney-Nickel

haben sich nicht bewähren können.

30 Die im Hauptpatent beschriebenen Katalysatoren auf Metallboridbasis, deren Herstellung ebenfalls im Hauptpatent gezeigt ist, können durch Aufwachsen

Das Hauptpatent betrifft luft- und lagerbeständige von röntgenamorphen Boridschichten auf geeignete Katalysatoren auf Metallboridbasis für die kathodische metallische Formkörper, wie Netze, Bleche, Wannen, Wasserstoffentwicklung in alkalischen Elektrolyten mit 35 Platten mit Laufrinnen usw., aus einem Bad gewonnen einer Raney-Nickel vergleichbaren Aktivität, herge- werden, das Ni²* und/oder Co²*-lonen in komplexier-Itellt durch Aufwachsen röntgenamorpher, glatter ter Form sowie Boranate oder Borazane enthält und Boridschichten mittels Abscheidung des Umsetzungs- eignen sich in dieser Form für die Amalgamzersetzung Produktes wasserlöslicher reduzierender Borverbin- in einer elektrolytischen Zelle besonders gut.
düngen in wäßriger Lösung mit Nickel- oder Kobaltion 4» In Folge ihres kompakten metallischen Gefüges und in zweiwertiger Form in Gegenwart eines Komplex- hervonagender Haftung auf metallischen Unterlagen bildners für das Metallion bei einer Konzentration des werden sie durch starke Gasentwicklung mechanisch Metallions in der Ausgangslösung von 0,02 bis 0,2 nicht zerstört. Im Gegensatz zu anderen aktiven Kata-Mol/1 und einer Komplexbildnerkonzentration von 1 lysatoren wie Raney-Nickel sind sie bei den üblichen bis 10 Mol/l auf ein Trägergerüst aus metallischen 45 Betriebstemperaturen um 100 C stabil. Wie aus Fi g. 1 oder nichtmetallischen Stoffen, wobei Boranate oder des Hauptpatentes hervorgeht, sind Elektroden, die Borazane in einer Konzentration von 0,02 bis 0,2 Mol/l Nickel- und oder Kobaltboridüberzüge tragen, sehr als Reduktionsmittel verwendet werden und eine Kon- hoch belastbar bei geringer Polarisation. Weiterhin zentration an freien Metallionen unter 10 ¹⁰ Mol/l konnte festgestellt werden, daß die Katalysatoren sowie eine Temperatur unter 60 C bei der Abscheidung 5° relativ unempfindlich sind gegen Katalysatorgifte, eingehalten werden. unter anderem auch gegen Quecksilber und seine Ver-

Weiterhin betrifft das Hauptpatent die Verwendung bindungen.

dieser Katalysatoren für die Wasserstoffentwicklung in Da man die Katalysatoren direkt auf eine metallische

alkalischen Elektrolyten. Unterlage aufwachsen läßt, kann die Katalysator-

Es wurde nun festgestellt, daß sich solche Kataly- ⁵⁵ beschichtete Elektrode jede beliebige Form haben,
satoren sehr gut für die spezielle Verwendung der Zer- Metallische Formkörper wie Netze, Bleche, Wan-

setzung des bei Chloralkalielektrolyse anfallenden nen. Platten mit Laufrinnen, die mit Katalysatoren auf Alkaliamalgams eignen. Metallboridbasis beschichtet sind, können mit Erfolg

Die Zersetzungsreaktion nach in Amalgamzersetzerzellen eingesetzt werden. Als An-

NaHg, + H₂O -> NaOH + A-Hg + 1/2 H₂ ⁶° Ordnung können Konstruktionen gewählt werden bei

⁰ ' * iBii welchen die Formkörper mit dem Amalgam direkt in

wird in der Technik nach verschiedenen Methoden Berührung stehen. Es ist auch möglich, Amalgam und durchgeführt. Bei der ersten Methode werden die Formkörper getrennt unterzubringen und durch geeig-Reaktionspartner in engen Kontakt mit Materialien nete Kurzschlußbrücken nutzbare elektrische Energie gebracht, an denen die Wasserstoffentwicklung kataly- ^6s zu gewinnen. In letzterem Fall ist auch die Serientisch beschleunigt wird, wie z. B. Graphit, Eisen, mit schaltung von Primärzelle und Zersetzer möglich.