DE2508450A1

DE2508450A1 - Verfahren zur herstellung von magnesiumverbindungen und zur erzeugung von wasserstoff aus diesen verbindungen

Info

Publication number: DE2508450A1
Application number: DE19752508450
Authority: DE
Inventors: Masahiro Suzuki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-01
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1975-09-04
Also published as: FR2262645B1; JPS5234279B2; GB1496941A; JPS50118984A; FR2262645A1; GB1496942A

Description

EYER & LINSER · PATENTANWÄLTE

D-6O79 SPRENDL1NGEN. ROBERT-BOSCH-STR. 12a

Pu 1013

Masahiro Suzuki

423, Yasaka, Kakegawa-shi, Shizuoka-ken,

JAPAN

Verfahren zur Herstellung von Magnesiumverbindungen und zur Erzeugung von Wasserstoff aus diesen Verbindungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumverbindung, die in der Lage ist, durch Berührung mit Wasser Wasserstoff zu erzeugen und auf ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Verwendung der nach diesem Verfahren hergestellten Verbindungen.

In den letzten Jahren hat Wasserstoff eine zunehmende Aufmerksamkeit auf sich als interessanter Brennstoff gezogen. Wasserstoff besitzt ausgezeichnete Eigenschaften als ein Brennstoff, da die Verbrennung desselben nicht mit der Erzeugung von luft-

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verschmutzenden Substanzen verbunden ist, wie zum Beispiel Schwefeloxide oder Nitrogenoxide. Wenn ein Verfahren entwickelt wird, das eine leichte und bequeme Wasserstofferzeugung ermöglicht, dann kann der nach diesem Verfahren gewonnene Wasserstoff als eine Energiequelle auf den verschiedensten Gebieten verwendet werden, welche von der Verwendung im Haushalt im kleinen Maßstab bis zur großindustriellen Anwendung reicht einschließlich für den Betrieb von Kraftfahrzeugen, Seefahrzeugen usw. Es sind bereits die verschiedensten Verfahren für die Erzeugung von Wasserstoff entwickelt und in die wirtschaftliche Verwertung umgesetzt worden. Beispiele hierfür sind ein Verfahren, mit dem Wasserstoff durch Elektrolyse des Wassers erzeugt wird, Verfahren, bei denen Wasserstoff in Form eines Nebenproduktes bei der Umwandlung von Erdöl-und Kohlengase gewonnen wird und bei der Elektrolyse von herkömmlichem Salz und anderen ähnlichen Verfahren . Für diese Verfahren sind jedoch im großen Maßstab Produktionsgeräte unvermeidbar erforderlich.

Es ist allgemein bekannt, daß dann wenn Magnesium mit Wasser reagiert, die Reaktion nach der folgenden Formel abläuft und dabei Wasserstoff erzeugt wird

Mg + H₂O ■*■ Mg(OH)₂ + H₂

Wenn bei der Reaktion nach der vorstehenden Formel Magnesium in Form eines Gemisches mit Eisen, Nickel, Kupfer usw. oder in Form einer Legierung mit irgendeinem der genannten Metalle vorliegt und mit Wasser reagieren kann, dann verläuft die Reaktion in Richtung der rechten Seite der Formel mit einer zunehmenden Geschwindigkeit. Ein solcher Reaktionsverlauf ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift Nr. 579 246 und der US-PS Nr. 2 623 812 bekannt.

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Die vorliegende Erfindung ist ein Ergebnis der verschiedensten Untersuchungen, die der Erfinder unternommen hat um ein Verfahren zur merklichen Erhöhung der Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung zu entwickeln.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung merklich zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß bei einem Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumverbindung, die in der Lage ist, durch Berührung mit Wasser Wasserstoff zu erzeugen, daß mindestens ein Bestandteil aus der Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers vorliegt, auf die Oberfläche des Magnesiums unter einer Druckreibung und in einem Mengenvednltnis von 0,01 bis 30 % des auf Magnesium bezogenen Gewichtes, aufgetragen wird.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren für die Herstellung von Wasserstoff, bei dem Wasserstoff aus Wasser dadurch erzeugt wird, daß eine Magnesiumverbindung, welche dadurch gewonnen wird, daß mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Magnesium besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers hergestellt ist, durch Druckreibung auf die Oberfläche des Magnesiums in einem Verhältnis von 0,01 bis 30 Gew.%, bezogen auf Magnesium, aufgetragen wird, in Wasser eingeführt wird, das mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe enthält, die aus Na Cl, KCl, Na₂ SO^ und K₂ SO^ besteht.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren für die Herstellung einer Magnesiumverbindung angegeben, die in

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der Lage ist, Wasserstoff bei Berührung mit Wasser zu erzeugen und welches aus den folgenden Verfahrensschritten besteht:

a) Schmelzen von Magnesium;

b) Hinzugabe von 0,01 bis 30 Gew.% bezogen auf Magnesium, mindestens einem Bestandteil. aus der Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht' und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers hergestellt ist;

c) Gleichmäßiges Verteilen des hinzugegebenen Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers in dem geschmolzenen Magnesium und

d) danach Kühlung des geschmolzenen Magnesiums, welches das verteilte Metallpulver oder oxydierte Metallpulver enthält.

Gemäß vorliegender Erfindung wird ferner ein Verfahren für die Herstellung von Wasserstoff angegeben, welches darin besteht, daß eine Magnesiumverbindung, die durch Mischen des genannten Metallpulvers oder oxydierten Metallpulvers mit geschmolzenem Magnesium gewonnen wird, in Wasser eingeführt wird, das mindestens einen Bestandteil enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Na C3, KCl, Na₂ SO» und Kp SO^ besteht, wodurch Wasserstoff erzeugt wird.

Im Folgenden wird zuerst ein Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumverbindung erläutert, bei dem mindestens ein Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers hergestellt ist, auf die Oberfläche von Magnesium abgelagert werden soll.

Die Form, in der das Magnesium verwendet wird, ist nicht besonders festgelegt. Es kann in Form eines Pulvers, Granulates, von Platten oder Folien verwendet werden. Um sich den Erfordernissen anzupassen, die sich aus der praktischen Handhabung

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ergeben, kann das Magnesium beispielsweise in Form schraubenförmiger Platten oder Folien oder zylinderförmiger Stäbe verwendet werden. Aus praktischen Gesichtspunkten ist die Verwendung von Magnesium in Form von Platten vorzuziehen, die eine Dicke von nicht mehr als 1 mm aufweisen, da sich hierdurch die Herstellung einer Magnesiumverbindung ermöglicht, die die Erzeugung von Wasserstoff mit merklich hoher Geschwindigkeit gestattet.

Wenn Magnesium in Form eines Pulvers oder Granulates verwendet wird, ist es nur natürlich, wenn deren Teilchendurchmesser größer als diejenigen des reinen Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers sind, das darauf abgelagert werden soll.

Das Metallpulver oder oxydierte Metallpulver, das auf Magnesium abgelagert werden soll, weist vorzugsweise eine Teilchengröße

H.uf, die nicht gröber als 200 Maschen, gemessen mit dem Standardise
sieb von Tyler/. Weiterhin ist es vorteilhaft, feinere Teilchen in der Größenordnung von beispielsweise 10 Mikron zu verwenden.

Die Adhäsion eines derartigen Metallpulvers oder oxydierten Metallpulvers an die Oberfläche des Magnesiums, wird durch eine "Druckreibung" bewirkt. Diese Adhäsiion mit Hilfe einer Druckreibung stellt selbst ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Der Ausdruck "Druckreibung" bezieht sich auf eine Wirkung, bei der Magnesium und das Pulver, das darauf abgelagert werden soll, relativ zueinander bewegt werden, während die zwei Substanzen gegeneinander gepreßt werden. Zum Beispiel kann das Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver an der Oberfläche des in Form eines Granulates, einer Folie oder Platte verwendeten Magnesiums befestigt werden, indem beide in einen geeigneten Behälter gebracht werden, zum Beispiel einen Mörser und in dem der Inhalt 30 bis 100 mal mit Hilfe einer Mörserkeule umgerührt wird. In diesem Falle ist eine Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers, das an der Oberfläche des Magnesiums befestigt werden soll, erforderlich, die im Bereich von 0,01 bis 30 Gew./o,

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bezogen auf Magnesium, liegt. Die erforderliche Adhäsion kann dadurch erreicht werden, daß in dem Behälter das Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver in einer Menge vorhanden ist, die etwa 5 bis 100 mal so groß ist wie die gewünschte Menge, welche aufgetragen werden soll, wobei die Mörserkeule in dem Mörser wie beschrieben bewegt wird. Wenn das verwendete Magnesium in diesem Falle in Form von Folien oder Platten vorliegt, kann das Metallpulver odes das oxydierte Metallpulver, das nicht am Magnesium haften geblieben ist, mit Leichtigkeit entfernt werden. Wenn das Magnesium in Form eines Granulates vorliegt, kann die Beseitigung des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers leicht durch irgendeine ansich bekannte Technik zur Abtrennung von Pulver bewirkt werden, z. B. durch ein einfaches Durchsieben oder Zentrifugieren. Das Pulver, das nicht zu einer Adhäsiion gelangt ist, und welches dann wiedergewonnen wurde, kann in seiner unveränderten Form ^Ur den nachfolgenden Zyklus der Magnesiumadhäsion verwendet werden.

Dis Verbindung von Magnesium und Metall oder Metalloxid, kann auch dadurch hergestellt werden, daß die Magnesiumplatte oder Folie in das Metallpulver oder Metalloxidpulver gebracht wird und daß die Platte oder Folie unter Ausübung eines Druckes bewegt wird.

Die Druckreibung zwischen Magnesium und dem Pulver kann auch dadurch bewirkt werden, daß Magnesium in Form von Folien oder Platten in eine Masse des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers gebracht wird, wobei auf die Masse beispielsweise mit Hilfe eines Hammers leicht geschlagenwird, um die gewünschte Verbindung des Magnesiums mit dem Metallpulver oder dem oxydierten Metallpulver zu erzielen.

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Die zuvor genannte Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch in anderer Weise dadurch hergestellt werden, daß eine Technik angewendet wird, die in ähnlicher Weise für das Polieren von Oberflächen benutzt wird.

Magnesium ist ein Metall, das eine reichliche Verformbarkeit aufweist und einen geringeren Härtegrad als Eisen, Zink, Chrom und Mangan bei normaler Raumtemperatur zeigt. Daher gestattet jede der oben beschriebenen Behandlungsmethoden,daß das Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver auf Magnesium befestigt wird, wodurch die gewünschte Magnesiumverbindung entsteht. Die Menge des Metallpulvers oder des oxidierten Metallpulvers, die auf die Oberfläche des Magnesiums abgelagert werden soll, kann dadurch bestimmt werden, daß die Anzahl der Umdrehungen der Mörserkeule sowie die Menge des in den Behälter eingebrachten Pulvers geeignet festgelegt werden und daß die Bedingungen der Druckreibung entsprechend angepaßt werden.

Eine mikroskopische Untersuchung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Magnesiumverbindung zeigt, daß das Granulat oder die Teilchen entweder des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers in die Leerstellen eingesetzt werden, die auf der Oberfläche der Magnesium-Matrix vorhanden sind und zwar entsprechend der Form des Granulates oder der Teilchen. Das Magnesiumpulver muß sorgfältig behandelt werden, so daß eine andererseits mögliche Entzündung ausgeschlossen wird. Wenn Magnesium einer Teilchengröße, die gröber als 100 Maschen ist, einer Druckreibung unterworfen wird, so ist jedoch keine besondere Sorgfalt hinsichtlich der Handhabung erforderlich, mit Ausnahme, daß die Behandlung in einem trockenen Zustand erfolgt. Im Folgenden wird ein Verfahren zur Verteilung des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers in dem geschmolzenen Magnesium beschrieben. Der Schmelzpunkt des Magnesiums liegt bei 650 ⁰C.

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Die gewünschte Verteilung wird dadurch erreicht, daß zuerst geschmolzenes Magnesium in einem geschmolzenen Zustand gehalten wird, das sodann das Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver mit einer Teilchengröße, die feiner ist als etwa 200 Maschen, hinzugegeben wird und daß danach das hinzugegebene Pulver spontan in dem geschmolzenen Magnesium verteilt wird oder das geschmolzene Magnesium umgerührt wird, um eine gleichmäßige Verteilung der Teilchen des Pulvers über das geschmolzene Magnesium sicherzustellen. Durch Kühlung des sich ergebenden Gemisches wird eine Magnesiumverbindung erzielt, bei der das genannte Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver darin verteilt und abgelagert ist. Die Magnesiumverbindung kann in einer geeigneten Form und Größe hergestellt werden, in dem die Form und Größe der Schmelztiegel ausgewählt wird, in denen das geschmolzene Magnesium vor der Hinzugabe des genannten Pulvers aufgenommen wird. Es ist sehr leicht, die Magnesiumverbindung in Form eines Bandes, Blockes oder dergleichen zu gewinnen. In diesem Falle wird die Herstellung einer gewünschten Magnesiumverbindung durch Steuerung der Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 30 Gew.%, bezogen auf Magnesium, erreicht.

Die Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers, das in die Verbindung eingearbeitet werden soll, muß nur in diesem Bereich ausgewählt werden, um dem Zweck zu dienen, für den der erzeugte Wasserstoff verwendet wird, wobei die Tatsache zu beachten ist, daß diese Menge in gewissem Maße mit der Ge-r schwindigkeit im Zusammenhang steht, mit der die Wasserstofferzeugung erfolgt. Es ist festgestellt worden, daß die Magnesiumverbindung noch wirksam genug ist, wenn die Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers, die darin eingearbeitet ist, nur in eLnem Bereich von 0,01 bis 2 Gew.%, bezogen auf Magnesium, liegt. Dieser zuvor genannte Bereich wurde unter Berücksichtigung

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der Tatsache festgelegt, daß die Verbindung den gewünschten Effekt nicht mehr zeigt, wenn die Menge des Pulvers geringer als die untere Grenze ist und daß keine Zunahme der Wirkung feststellbar ist, wenn die Menge die obere Grenze von 30 Gew.% überschreitet. Die Tatsache, daß die Magnesiumverbindung sogar wirksam ist, wenn die Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers in den Bereich von beispielsweise nur 0,1 bis 0,01 Gew.% fällt, bezogen auf Magnesium, wie zuvor beschrieben, ist bisher weder bekannt noch irgendwo in der bis heute veröffentlichten Literatur vorgeschlagen worden.

Wenn die Magnesiumverbindung, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist, in Wasser eingeführt wird, das mindestens einen Bestandteil enthält, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Na Cl, ICl₅Na₂ So^ und K₂ SO^ besteht, wird Wasserstoff erzeugt. Wie aus den bevorzugten Ausführungsbeispielen hervorgeht und anhand der vergleichenden Beispiele aufgezeigt wird, ist die Geschwindigkeit, mit der die Erzeugung von Wasserstoff in diesem System erfolgt, außerordentlich hoch, verglichen mit einem System, bei dem eine Mischung von Magnesium und einem Metall, das nach herkömmlichen Verfahren hergestellt und in Wasser eingeführt wird. Wenn in dem Magnesium und im Eisen, Nickel, Zink, Chrom oder Mangan, das für die Herstellung der genannten Verbindung verwendet wird, Verunreinigungen vorhanden sind, so haben diese keine nachteilige Wirkung auf die Menge des Viasserstoffes, der erzeugt werden soll. Für die Erzeugung des Wasserstoffes kann Flußwasser, städtisches Wasser, Seewasser oder irgendein anderes gewöhnliches Wasser verwendet werden, um mit der Magnesiumverbindung in Kontakt gebracht zu werden. Im Falle der Verwendung von Seewasser kann die Hinzugabe von Metallsalzen, die andererseits erforderlich ist, fortgelassen werden, da es ohnehin bereits Kochsalz und andere Salze enthält.

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Bei der Verwendung gewöhnlichen Frischwassers soll die Menge an Na Cl, KCl, Na₂ SO^ oder Kp SO^, die hinzugegeben werden soll, nicht geringer als 1 Gew.% betragen.

Die bemerkenswerte Wirkung, die die Magnesiumverbindung aufweist, welche auf ihrer Oberfläche ein Metallpulver oder oxydiertes Metallpulver mit Hilfe einer Druckreibung aufgetragen besitzt, und die in der Erzeugung von Wasserstoff im Vergleich zu einer Substanz besteht, die nach herkömmlicher Technik hergestellt ist, kann wie folgt erklärt werden:

Das Metallpulver oder das oxydierte Metallpulver ist gleichförmig in feinen Teilchen an der gesamten Oberfläche des Magnesiummetalls befestigt. Das bedeutet, daß die Kontaktfläche zwischen den Pulverteilchen und dem Magnesiummetall außerordentlich groß ist. Wenn diese Verbindung mit Wasser in Berührung gebracht wird, um Wasserstoff zu erzeugen, so ist das Verhältnis der Oberfläche des Magnesiums, das von Mg (OH)₂ bedeckt werden soll gering, so daß keine meßbare Neigung der Aktivität des Magnesiums beobachtet wird. Dies bedeutet, daß die Erzeugung von Wasserstoff weitergeht. Aus dem gleichen Grund wird die Aktivität des Magnesiums auch in dem Falle der Magnesiumverbindung geringfügig reduziert, welche durch eine gleichförmige Verteilung des Ketallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers über das geschmolzene Magnesium hergestellt ist.

Mit anderen Worten, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Magnesiumverbindung ist dadurch charakterisiert, daß diese in der Lage ist, Wasserstoff aus irgendeinem gewöhnlichen Wasser mit einer bemerkenswert hohen Geschwindigkeit zu erzeugen, verglichen mit der nach herkömmlichen Verfahren hergestellten Substanz.

Der Wasserstoff, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wird, wurde einer gaschromatographischen Untersuchung

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unterworfen und zeigte eine Reinheit von mehr als 99,999 %· Ferner kann Mg (OH)₂, das in der Reaktion gemäß vorliegender Erfindung auftritt, leicht in Magnesium umgewandelt werden, das der zyklischen Verwendung bei der Herstellung der Magnesiumverbindung zugeführt werden kann.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ermöglicht das Verfahren nach der Erfindung die Verwendung von herkömmlichem Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff eines hohen Reinheitsgrades in großen Mengen mit einer hohen Erzeugungsrate, woraus folgt, daß die vorliegende Erfindung eine große praktische Bedeutung besitzt. Wenn die Magnesiumverbindung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vorher hergestellt wird, so kann die gewünschte Wasserstofferzeugung an jeder beliebigen Stelle durchgeführt werden, bei der herkömmliches Wasser vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung kann daher auf praktisch allen Gebieten Anwendung finden, bei denen eine Wasser stoff Versorgung erforderlich ist. Darübe'rhinaus kann die Magnesiumverbindung sehr einfach in irgendeiner gewünschten Form hergestellt werden, um so dem Zweck und der Verwendung angepaßt zu werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einiger Arbeitsbeispiele erläutert und es werden vergleichende Beispiele gegeben, welche die Verwendung von Eisen, Nickel und Chrom als ausgezeichnete Metalle für die Herstellung der Magnesiumverbindung umfassen. Es konnte die Bestätigung dafür gefunden werden, daß die Verwendung von Chrom, Mangan und Zink ähnliche gewünschte Ergebnisse zeigt.

Beispiel 1

In einem Mörser werden 8 g von Magnesium mit einer Maschenweite und 4 g Eisen einer Maschenweite 200 80 mal mit Hilfe eines

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Mörserkolbens umgerührt, um eine Mischung zu erzeugen, die aus Magnesiumteilchen mit daran befestigtem Eisenpulver und freiem Eisenpulver besteht. Wenn diese Mischung zur Trennung des freien Eisenpulvers, das nicht an den Magnesiumteilchen haften geblieben ist, durchgesiebt wird, ergeben sich 8,012 g Magnesiumteilchen mit 0,15 Gew.% Eisenpulver, das an der Oberfläche befestigt ist. Die Magnesiumteilchen werden mit 10 g hinzugegebenen Na Cl vereinigt und in 1500 ecm städtisches Wasser gegeben. Demzufolge wird eine Gesamtmenge von 3600 ecm (bei Normaltemperatur und Druck) Wasserstoff innerhalb von 20 Minuten erzeugt. Der auf diese Weise erzeugte Wasserstoff zeigte eine Reinheit von 99,999 %

Vergleichendes Beispiel 1t

Genau die gleichen Mengen Magnesiumteilchen und Eisenpulver, die im Ausführungsbeispiel 1 verwendet werden, werden in einen Behälter gebracht und gleichförmig durch leichtes Umrühren des inhaltes vermischt. Das sich ergebende Gemisch wird mit Wasser un+^r den gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbeispiel 1 zur Reaktion gebracht. In diesem Falle wird innerhalb von 20 Minuten eine Menge von 40 ecm Wasserstoff (bei Normaltemperatur und Druck) erzeugt.

Wie sich aus der Betrachtung des Beispieles 1 und des vergleichenden Beispieles 1 ergibt, ist die Menge des erzeugten· Wasserstoffes dann, wenn die Mischung ohne mechanischen Druck hergestellt wird, nur 1/90 der Menge, die dann erreicht wird, wenn die Mischung unter Anwesenheit eines mechanischen Druckes erzeugt wird. Wie aus dem vergleichenden Beispiel 1 folgt, werden 4 g eines Eisenpulvers vollständig für die Erzeugung von Viasserstoff verwendet und diese Menge ist für 50 Gew.%_f bezogen auf Magnesium, verantwortlich. Der Vergleich zeigt, daß die Magnesiumverbindung gemäß der Erfindung eine besondere Wirkung aufweist.

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Beispiel 2

Ein Magnesiumband mit einer Breite von 0,3 cm, einer Dicke von 0,02 cm, einer Länge von 12,96 cm und einem Gewicht von 0,14439 g wird in einen Mörser gebracht, der 5 g Eisen enthält und wird 50 mal mit einem Mörserkolben umgerührt. Das Magnesiumband würde sodann gewogen. Das Wiegen ergab, daß 0,000119 g Eisenpulver an die Bandoberfläche befestigt worden war. Eine Berechnung ergibt, daß das befestigte Eisenpulver eine Menge von etwa 0,08 Gew.% beträgt.

Wenn dieses so zusammengesetzte Magnesiumband in 400 ecm Wasser geworfen wird, das 10 g Na Cl enthält, dann stellt sich eine aktive Wasserstofferzeugung ein, die 50 Minuten anhält. Die erzeugte Wasserstoffmenge beträgt 4,35 ecm /Min. bei Normaltemperatur und Druck. Die Reinheit des Wasserstoffs beträgt 99,999 %.

Vergleichendes Beispiel 2:

Unter genau den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2, wird eine Mischung von 0,14439 g Magnesiumteilchen (50 Maschen) mit 0,00011 g Eisenpulver (200 Maschen) zur Reaktion gebracht und sodann geprüft. In diesem Falle beträgt die in 30 Minuten erzeugte Wasserstoffmenge 0,7 ecm bei Normaldruck und Normaltemperatur .

Aus Betrachtung des Beispieles 2 und des vergleichen Beispieles ergibt sich, daß die Verwendung des zusammengesetzten Magnesiumbandes gemäß der Erfindung außerordentlich v/irksam ist.

Ähnliche Ergebnisse stellen sich ein, wenn das Verfahren unter Verwendung von Na₂ SO^ oder K₂ SO^ anstelle von Na Cl wiederholt wird.

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Beispiel 3

Ein Klumpen Magnesium von 1,40 g wird durch Erwärmung auf 750 ° C geschmolzen. Das geschmolzene Magnesium wird vollständig mit 0,11 g Eisen (400 Maschen) umgerührt, so daß das Eisenpulver . in dem geschmolzenen Magnesium gleichmäßig verteilt ist und wird sodann in eine Form gegossen und gekühlt. Somit ergibt sich ein eisenhaltiger Magnesiumbarren einer Dicke von 0,5. cm, einer Breite von 0,3 cm und einer Länge von 6 cm, Wenn dieser Barren in 200 ecm Seewasser geworfen wird, das 18,98 mg/lt Cl, 10,561 mg/lt Na, 1,272 mg/lt Mg, 0,884 mg/lt S, 400 mg/lt Ca und 380 mg/lt K enthält, dann entwickelt sich eine aktive Wasserstoff erzeugung, die etwa 180 Minuten lang anhält. Die Menge des auf diese Weise erzeugten Wasserstoffes beträgt 1150 ecm bei Normaldruck und—temperatur.

Beispiel 4

Ein Magnesiumband mit einer Breite von 3,1 mm, einer Dicke von 0,2 mm und einer Länge von 474 mm mit einem Gewicht von 0,5321 g und einer Reinheit von 99,9 % wird auf eine Eisenplatte gelegt, auf der 50 g Eisenpulver verteilt sind, mit einer Teilchengröße, die nicht größer als 300 Maschen beträgt. Durch Rollen eines Zylinders einer Stahlplatte von 3,5 cm Durchmesser und einer Länge von 30 cm, derart, daß das Band leicht gepreßt wird, haftet das Eisenpulver an das Magnesiumband an. Die Menge des Eisenpulvers, das auf diese Weise haften bleibt, beträgt 0,0051 g. Wenn das Magnesiumband mit dem daran haftenden Eisenpulver in 1000 ecm Seewasser getaucht wird, so stellt sich die Erzeugung von Wasserstoff ein. Die Beziehung zwischen dem kumulativen Volumen des erzeugten Wasserstoffes und der Zeit, in der das Band in Seewasser eingetaucht wurde, folgt aus unten stehender Tabelle.

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Zeit (Minuten) 5 10 15 20 25 30

Kumulatives Volumen 70 135 185 232 272 304 in ecm Wasserstoff

35 40 45 50 55 60

336 364 396 418 440 451

Diese Menge erzeugten Wasserstoffes ist ungewöhnlich groß, verglichen mit der Menge, die "bei den herkömmlichen Verfahren erzeugt wird.

Beispiel 5

Ein Magnesiumband, mit einer Breite von 3 mm,^einer Dicke von 0,2 sin und einer Länge von 475 "mm mit einem Gewicht von 0,5339g und einer Reinheit von 99 %, wird in Eisenoxidpulver gelegt. Das Magnesiumband wird um das Pulver unter Einwirkung eines starken darauf wirkenden Druckes mit Hilfe eines Zylinders einer Stahlplatte von 3,5 cm Durchmesser und 30 cm Länge bewegt. Damit werden 0,0002 g des Eisen-III-Oxidpulvers veranlaßt, an das Magnesiumband haften zu bleiben. Wenn das Magnesiumband mit dem daran haftenden Eisen-III-Oxidpulver in 1000 ecm Seewasser getaucht wird, stellt sich eine Wasserstofferzeugung wie folgt ein:

Zeitdauer (Minuten) 10 20 30 40 50

Kumulatives Volumen in

ecm Wasserstoff 85 165 228 298 357 4o4

70 80
438 465

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Diese Wasserstofferzeugung ist ungewöhnlich groß, verglichen mit der Erzeugung nach herkömmlichen Verfahren.

Beispiel' 6

Ein Magnesiumband, mit einer Breite von 0,3 cm, einer Dicke von 0,02 cm und einer Länge von 13,1 cm, sowie einem Gewicht von 0,14705 g und 10 g Nickelpulver mit einer maximalen Teilchengröße von 200 Maschen, wird in einen Mörser gebracht und umgerührt, in dem ein Mörserkolben etwa 60 mal innerhalb des Mörsers herumgeführt wird, um eine Druckreibung auszuüben. Somit werden 0,00092 g Nickelpulver auf das Magnesiumband abgelagert. Wenn die auf diese Weise gewonnene Magnesiumverbindung in 400 ecm Seewasser gebracht wird, wird intensiv Wasserstoff erzeugt. Diese Wasserstofferzeugung dauert 45 Minuten. Die Menge der wasserstofferzeugung beträgt 4,37 ccm/Min. bei Normaldruck und -temperatur.

Beispiel 7

EinMagijssiumband von 0,3 cm Breite, 0,02 cm Dicke und 12,56 cm Länge und einem Gewicht von 0,13285 g sowie 10 g Chrompulver mit einer maximalen Teilchengröße von 200 Maschen, wird auf eine Eisenplatte gebracht. Ein zylindrischer Eisenbarren von 3_t5 cm Durchmesser und 30 cm Länge wird über die Eisenplatte gerollt, um das Magnesiumband relativ zum Metallpulver zu bewegen und somit eine Druckreibung zu erzeugen. Daher wird eine Magnesiumverbindung erzielt, auf der 0,00121 g Chrompulver abgelagert ist. Wenn diese Verbindung in 400 ecm Leitungswasser gebracht wird, das 10 g Na Cl gelöst enthält, wird intensiv Wasserstoff erzeugt. Diese Wasserstofferzeugung dauert 70 Minuten lang. Die mittlere Wasserstofferzeugung beträgt 3,85 ccm/Min. bei Normaltemperatur und -druck.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumverbindung, die in der Lage ist, durch Berührung mit Wasser. Viasserstoff zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein aus einer Gruppe ausgewählter Bestandteil, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers vorliegt, auf die Oberfläche des Magnesiums unter einer ßruckreibung und in einem Mengenverhältnis von 0,01 bis 30 Gew. %_t bezogen auf Magnesium, aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Metallpulvers oder oxydierten Metallpulvers, das mit der Oberfläche des Magnesiums befestigt wird, im Bereich von 0,01 bis 2 Gew.%, bezogen auf Magnesium, liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Form eines Pulvers oder Granulates vorliegende Magnesium einen Teilchendurchmesser aufweist, der größer als derjenige des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers ist.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesium in Form von Folien oder Bögen mit einer Dicke vorliegt, die nicht größer als 1 mm ist.
Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, gekennzeichnet durch Einführung einer Magnesiumverbindung in Wasser, das mindestens einen aus der Gruppe ausgewählten Bestandteil enthält, die aus Na Cl, KCO, Na₂ SO. und K₂ SO^ besteht, um dadurch die Erzeugung von Wasserstoff zu bewirken, wobei die Magnesiumverbindung dadurch gewonnen wird, daß mindestens einem Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan "besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers hergestellt ist, gestattet wird, an der Oberfläche des Magnesiums mit Hilfe einer Druckreibung befestigt 2-.U werden, in einer Menge von 0,01 bis 30 Gew. %, bezogen auf Magnesium.
6. Veriahraizur Herstellung einer Magnesiumverbindung, die in der Lage ist, bei Berührung mit Wasser Wasserstoff zu erzeugen, gekennzeichnet d-.urch folgende Verfahrensschritte:

a) Schmelzen von Magnesium;

b) Hinzugabe von 0,01 bis 30 Gew.%, bezogen auf Magnesium, mindestens eines Bestandteiles, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulver s vorliegt;

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c) gleichmäßiges Verteilen des hinzugegebenen Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers in dem geschmolzenen Magnesium

und

d) danach Kühlung des geschmolzenen Magnesiums, welches das Metallpulver oder das oxydierte Pulver darin gleichmäßig enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Metallpulvers oder des oxydierten Metallpulvers, das mit dem geschmolzenen Magnesium gemischt werden soll, im Bereich von 0,01 bis r\ frew. %, bezogen auf Magnesium, liegt.
8. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff, gekennzeichnet durch die Einführung einer Magnesiumvertindung in Wasser, das mindestens einen Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe enthält, die aus Na Cl, KCl, Na₂ SO , und Kp SO^ besteht, um dadurch die Erzeugung von Wasserstoff zu bewirken, wobei die genannte Magnesiumverbindung dadurch gewonnen wird, daß es mindestens einem Bestandteil von 0,01 bis 30 Gew. %, bezogen auf Magnesium und ausgewählt aus einer Gruppe, die aus Eisen, Nickel, Zink, Chrom und Mangan besteht und in Form eines Metallpulvers oder eines oxydierten Metallpulvers hergestellt ist, ermöglicht wird, in dem geschmolzenen Magnesium gleichmäßig verteilt zu werden.

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