DE257559C

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Publication number: DE257559C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ M 257559 KLASSE 12Λ. GRUPPE

. GEORG KOLSKY in ZÜRICH.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Mai 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oxydation und Reduktion mittels Elektrolyse, insbesondere auf die Herstellung von unterchlorigsauren, chlorsauren, Überchlorsauren und überschwefelsauren Salzen.

Es ist nicht mehr neu, die beiden Elektroden eines elektrolytischen Zersetzungsapparates ineinander anzuordnen und während der Elektrolyse die innere zu drehen. Man hat hierbei auch schon beide Elektroden hohl und durchbrochen ausgeführt, wobei aber die Drehung der inneren Elektrode eine langsame war und nicht den Zweck hatte, den Elektrolyten vermöge der Zentrifugalkraft durch beide Elektroden hindurchzutreiben. Nach der vorliegenden Erfindung wird dagegen die innere Elektrode in äußerst schnelle Umdrehung versetzt, was zur Folge hat, daß die von beiden Elektroden berührten Flüssigkeitsteilchen äußerst schnell wechseln.

Das Verfahren unterscheidet sich in dem eben berührten Sinne von den Methoden der Elektroanalyse, -bei denen eine Elektrode gedreht wird. Man hat z. B. als Anode einen Zylinder aus Drahtnetz und als Kathode einen die Anode umschließenden Zylinder, ebenfalls aus Drahtnetz, angewendet und den inneren Zylinder rotieren lassen. Da solche Analysen in offenen Schalen ausgeführt werden, so kann die Bewegung des Elektrolyten keine heftige gewesen sein. Das Verfahren gibt auch nicht für alle Elektrolyte gute Resultate, und seine theoretische Begründung schwebt noch im Dunkeln. Es war deshalb nicht vorauszusehen, daß bei anderen Reaktionen als bei Fällungen, also beispielsweise bei der Darstellung der Chlorate, ein so günstiges Ergebnis erzielt werden würde, wie es sich bei den Versuchen gezeigt hat.

Zur Ausführung des Verfahrens wurde z. B. Chlorkalium mit einer Vorrichtung behandelt, die weiter unten näher beschrieben wird. Es ergab sich, daß die Spannung, die bei einer bestimmten Stromstärke und ruhender Flüssigkeit rund 6 Volt betragen hatte, sofort auf etwa 3 Volt fiel, wenn die Vorrichtung in Gang gesetzt wurde. Ferner wurde die Stromausbeute erheblich verbessert, und endlich war es möglich, in demselben Apparat trotz niedrigerer Spannung weit höhere Stromstärken anzuwenden als bei ruhender Anode, so daß eine bestimmte Menge Chlorat mit demselben Apparat in viel kürzerer Zeit erzeugt werden konnte als bei ruhender Anode.

Die vorzugsweise benutzte Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung (Fig. 1) dargestellt, α ist die Anode, die als seitlich durchlöcherte, unten offene Hohlkugel nach Analogie des Wittschen Rührers ausgebildet ist. Sie wird von einer zweiten Hohlkugel b umschlossen, die die Kathode bildet. Diese zweite Hohlkugel ist von Öffnungen durchbrochen, die hier die Form sphärischer Zweiecke haben. Die Anode sitzt auf einer Welle c, die frei durch die Kathode hindurchgeht. Nach unten

endigt sie in einen Rohrstutzen d, der gleichfalls frei in der Kathodenschale b beweglich ist.

Um die Kathode entfernen zu können, ist sie aus zwei Hohlkugeln zusammengesetzt.

Der Strom wird der Anode durch die Welle c, der Kathode durch die Arme e zugeführt, von denen zwei oder mehr vorhanden sein können, und die in die Kathodenschale eindringen.

ίο Zum Schütze gegen Stromdurchgang ■ können sie durch Porzellan- oder Glasrohre f isoliert sein. Diese Arme, die isoliert durch die Gefäßwand geführt sind, dienen nicht nur zur Stromzuführung, sondern tragen zugleich die Kathode und halten sie geschlossen.

Die Anode kann aus jedem für den besonderen Zweck geeigneten Material, z. B. Platin, oxydiertem Eisen, Bleisuperoxyd o. dgl, bestehen. Sie kann auch ein Gerüst aus einem Nichtleiter, z. B. Steinzeug, Hartgummi o. dgl., enthalten, das z. B. mit Platindraht durchflochten ist.

Zur Führung der Anode kann entweder in die obere oder in die untere Öffnung der Kathodenschale oder in beide Öffnungen zugleich ein isolierendes Lager g eingesetzt sein. Der Rohrstutzen d trägt dann zum Zweck besserer Dichtung vorteilhaft einen Bund, der in eine entsprechende Nut des Lagers eingreift. Das Innere der Anode wird dadurch bis auf die Mündung des Stutzens d vollständig abgeschlossen, so daß die Flüssigkeit nur durch diesen Stutzen angesaugt werden kann. Eine Führung der Welle kann auch im Deckel des Apparates vorgesehen sein. Das Gefäß ist nur schematisch angegeben; es müßte, wenn die Abmessungen der Wirklichkeit entsprechen sollten, wesentlich größer sein.

Die Wirkung der Vorrichtung, welche Elektrode, Rührer und Pumpe in einem einzigen Stück darstellt, ist eigenartig. Der Inhalt des Gefäßes scheint in Staub verwandelt zu sein, obwohl der Strom in unveränderter Stärke durchgeht, also der Zwischenraum zwischen den Elektroden mit Flüssigkeit erfüllt sein muß. Infolge der Kugelform der beiden Elektroden ist die Stromdichte auf diesen vollkommen gleichmäßig, so daß die elektrochemische Wirkung an jeder Stelle der wirksamen Elektrode von denselben Bedingungen beherrscht wird und man den Prozeß auf eine einzige gewollte Reaktion beschränken kann.

Unter Umständen, beispielsweise wenn der Elektrolyt stark gekühlt werden muß, wie es bei der Herstellung von Bleichflüssigkeit der Fall ist, empfiehlt es sich, das Elektrodensystem in einem Gefäß anzuordnen, das mit einem anderen, größeren Gefäß derart verbunden ist, daß ein Kreislauf des Elektrolyten durch beide Gefäße ermöglicht wird. Diese Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt, in der h das größere, i das kleinere Gefäß mit den Elektroden darstellt. Beide Gefäße sind am . Boden durch das Rohr k verbunden und hängen oben durch ein weiteres Rohr zusammen. Die Flüssigkeit in dem Gefäß h wird z. B. durch eine Schlange I gekühlt. Man kann an das Gefäß h mehrere kleinere Gefäße i ansetzen, die je mit einer Elektroden vorrichtung versehen sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Ausführung elektrolytischer Oxydations- und Reduktionsreaktionen unter Benutzung hohler, durchbrochener und ineinander liegender Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode, die wie die äußere an ihrer ganzen Oberfläche durchbrochen ist, in äußerst schnelle Umdrehung versetzt wird, zu dem Zweck, den Elektrolyten vermöge der Zentrifugalkraft durch beide Elektroden, hindurchzutreiben.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden im wesentlichen kugelförmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der drehbaren Elektrode in isolierenden Lagern laufen, die die andere Elektrode unten und oben abschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.