DE2706193A1 - Anordnung von elektroden bei elektro- physikalischen verfahren - Google Patents

Anordnung von elektroden bei elektro- physikalischen verfahren

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DE2706193A1 DE19772706193 DE2706193A DE2706193A1 DE 2706193 A1 DE2706193 A1 DE 2706193A1 DE 19772706193 DE19772706193 DE 19772706193 DE 2706193 A DE2706193 A DE 2706193A DE 2706193 A1 DE2706193 A1 DE 2706193A1
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    • B01DSEPARATION
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Description

  • PATENTBESCHREIBUNG
  • Anordnung von Elektroden bei elektro Verfahren Die Erfindung betrifft die Anordnung von Elektroden bei der Anwendung von elektro-physikalischen Verfahren zur Beeinflussung von polarisierten oder polarisierbaren Fl;is.sigkeiten in porösen oder semipermeablen Feststoffen. Als Beispiele für die Anwendung solcher Verfahren mögen die Mecrwasserentsalzung. die reeinflusslmg von Grundwasser, die Trockenlegung von Moorboden oder die Entfeuchtung von Bauwerken bei aufsteigender Mauernässe stehen.
  • Elektro-physikalische Verfahren werden darüber hinaus für eine Vielzahl anderer Zwecke verwendet, wie z.B. der Behandlung oder Verarbeitung von Latex, der Abscheidung von Feststoffen aus Flüssigkeiten, der Pflanzenzucht in ki;nstlichen Kulturen, der Imprägnierung poröser Werkstoffe und dergleichen mehr.
  • Die Anwendung elektro-physikalischer Verfahren zu den vorstehend genannten Zwecken ist bekannt, die zugehörigen Naturgesetze wurden von HELMHOLTS, COIJLOMB, REUSS und anderen Wissenschaftlern entdeckt bzw. gesetzmäßig definiert.
  • Die elektro-physikalischen Verfahren ordnet man zweckmäßigerweise in verschiedene Gruppen ein, die nach neuer Definition wie folgt unterschieden werden: 1. ilektro-Osmose-Verfahren sind Verwahren die an semi-permeablen Membranen oder Stoffen, an denen unter normalen Umweltbedingungen die natürliche Osmose abläuft, durch Zufuhr geringer elektrischer Energie den Ablauf der natürlichen Osmose beeinflussen, d.h. verstärken, bremsen oder umkehren können. Dieser Vorgang darf nicht mit Umkehr-Osiose, z.B.
  • durch Druck und mittels Molekular-Siebe, verwechselt werden.
  • Ein Merkmal der Elektro-Osmose z.B. mit Wasser als bewegtes Medium ist, daß dabei kein Wasser elektrolytisch zersetzt wird, daß das Wasser eine semipermeable Wandung als Wasserdampf - und nicht als Flüssigkeit - passiert und dabei einen hohen Reinheitsgrad annimmt.
  • II. Elektro-kinetische Verfahren sind Verfahren, ähnlich den Elektro-Osuose-Verfahren, die an permeablen, d.h. porösen Stoffen, z.B. an Kapillaren im Erdreich oder in Mauerwerken, in denen unter normalen Umweltbedingungen z.B. Wasser infolge des natürlichen Kapillar-Effektes aufsteigt, die Bewegung der Kapillar-Flüssigkeit durch Zufuhr geringer elektrischer Energie beeinflussen, d.h. verstärken, bremsen oder umkehren können.
  • Ein Merkmal der Elektro-Kinese mit Wasser als bewegtes Medium ist, daß dabei kein Wasser elektrolytisch zersetzt wird und daß das Wasser sich in den Kapillaren und permeablen Poren als Flüssigkeit - und nicht als Wasserdampf -bewegt, d.h. daß das Wasser im wesentlichen alle seine Verunreinigungen behält.
  • III. Elektrolytische Verfahren sind Verfahren, bei denen Wasser in porösen und semipermeablen Feststoffen unter dem Einfluß einer elektrischen Spannung die einen entsprechend hohen Strom hervorruft, elektrolytisch zersetzt wird. Dabei eventuell auftretende elektro-kinetische und elektro-osmotische Effekte sind vernachlässigbar klein, weil die angelegte elektrische Energie nahezu vollständig bei der Zersetzung des Elektrolyten gebunden wird und die Effekte der Elektrolyge alle andere weitgehend überdecken.
  • Wesentliche Merkmale elektrolytischer Verfahren sind zum Beispiel die Zersetzung von Wasser, das Entstehen von Waserstoff-Gas an Kathoden, das Entstehen von Sauerstoff-Gas an Anoden, ein starker Zerfall selbst von Elektroden aus Kohlenstoff, sowie der Betrieb des Verfahrens mit einer Spannung oberhalb der Zersetaungs-Grenzspannung für den betreffenden Elektrolyten.
  • IV. Zlektro-phoretische Verfahren sind Verfahren, bei denen innerhalb einer Flüssigkeit die in ihr enthaltenen Feststoffe, meist Schwebstoffe oder kleinste Partikel, unter dem Einfluß elektrischer Energie bewegt werden.
  • In der Praxis laufen elektro-phoretische Vorgänge meist in Verbindung mit Elektro-Kinese ab, d.h. wenn ein von Kapillarwasser durchnäßtes Mauerwerk mittels El-ktro-Kinese entfeuchtet wird, so treten in der Regel gleichieltig elektro-phoretische Effekte auf, durch die Schwebstoffe oder Partikel innerhalb des Kapillarwassers, - und natürlich auch die im Wasser gelösten Ionen, - transportiert werden. Typische Merkmale der auf gute Wirkung ausgelegten Elektro-Phorese-Verfahren sind sehr geringe elektrische Energien und keinerlei Zersetzung von Wasser.
  • V. Zu den elektro-physikalischen Verfahren gehören auch die sogenannten Galvano-Verfahren, bei denen Elektroden aus Metall in einem wässrigen Elektrolyten die ihnen eingene, elektro-chemische Spannung erzeugen, untereinander kurzgeschlossen werden und einen Strom liefern, welcher die unedlere der beiden Elektroden zersetzt, wobei das so zersetzte Metall in seiner Umgebung in der Regel chemische Verbindungen eingeht bzw. Ionen erzeugt, welche elektrophoretisch dem elektrischen Strom zwischen den Elektroden folgen. Dabei werden unterschiedliche Ionen durch den gleichen Strom verschieden schnell transportiert.
  • Aus der Patent- und Fachliteratur sind, - vornehmlich zum Trockenlegen von Bauwerken und Tonböden, - etliche Verfahren bekannt, die fälschlicherweise als "Elektro-Osmose-Verfahren" bezeichnet werden. Sie gehören effektiv jedoch zur Gruppe der Elektrolyse-Verfahren oder der Galvano-Verfahren.
  • Aus der DT-OS-1926381 ist ein irreführend als passive Elektro-Osmose bezeichnetes, in der DDR entwickeltes Verfahren bekannt, das nach korrekter Definition als Galvano-Verfahren einzuordnen ist. Dabei werden Anoden und Kathoden aus elektrochemisch unterschiedlichen Metallen eingesetzt, so daß ein Potential nach der elektrochemischen Spannungsreihe erzeugt wird. Die Elektrode mit der negatiren Potentiallage wird dabei - wie bei einer Batterie, -chemisch zersetzt. Das Verfahren kann aus naheliegenden Grtiidei nicht mit beliebig vielen Anoden in Mehrfach-Anordnung betrieben werden. Seine Wirkung ist qnbefriedigend und nimmt im Laufe der Zeit infolge fortschreitender Zerstörung der Metallelektroden ständig an Wirksamkeit ab. Is kommt - wie die Praxis zeigt - sogar zu sogenannten Umachlag-Iffekten, bei denen statt des beabsichtigten Trocknungseffektes eine zuyntzliche Durchfeuchtung bewirkt wird. Sehr ähnlich funktioniert ein bereits 1940 in der Schweiz angemeldetes Verfahren.
  • In der DT-OS-1904 223 wird eine Anode aus kohlenstoffreichem Elastomer beschrieben, die angeblich die erforderliche Resistenz aufweint, um ein aktives Elektro-Osmose-' Verfahren betreiben zu können. Als Kathode ist ein metallischer Erdstab vorgesehen. Das Verfahren wurde in der CSSR entwickelt und wird in der Praxis mit mindestens ca.
  • 4,5 Volt betrieben. Die Verwendung wesentlich geringerer Anodenspannungen ist aus physikalischen Gründen nicht möglich, weil die sich in jedem Fall bei metallischen Kathoden aufbauenden Passivierungsschichten meist Oxidschichten sicher durchschlagen werden müssen. Dies gelingt nur mit Spannungen oberhalb der Zersetzungsgren£e von Wasser.
  • Das Verfahren ist deshalb richtigerweise als Elektrolyse-Verfahren einzuordnen und hat mit Elektro-Osmose wenig zu tun.
  • Bei dem Verfahren werden meist je eine Anode und eine Kathode verwendet; allenfalls werden zwei Anoden parallel betrieben. Die Anoden sind wegen der hohen, erforderlichen Spannung durchaus nicht resistent.
  • Aus Österreich kommt ein Verfahren, für das mit der DT-PS 1459 998 die Verwendung von handelsüblichen Elektroden aus gepreßter Kohle oder aus Sinter-Graphit geschützt worden ist. Auch hier besteht die Anode aus kohlenstoffreichem Material die Kathode aus Metall, meist aus Kupferdraht. Es wird in der Praxis mit Spannungen von ca.
  • 7,5 Volt bis 15 Volt betrieben. Durch den dabei an der Anode infolge Wasserzersetzung auftretenden, radikalen Sauerstoff wird die Anode unter ungiinstigen Bedingungen in wenigen Stunden bereits chemisch zerstört. Das Verfahren ist somit langfristig nicht funktionsfähig.
  • In der Regel werden je eine Anode und Kathode verwendet, allenfalls zwei gleichnamige Elektroden an der gleichen Spannungsquelle parallel betrieben. Das Verfahren ist als Elektrolyse-Verfahren einzuordnen.
  • Aus Rumänien stammt ein mit der DT-OS 1.759891 angemeldetes Verfahren. Dabei werden Anoden aus Kohlestoff und Kathoden aus Metall verwendet und mit Spannungen zwischen ca. 4 Volt und 15 Volt betrieben. In der Praxis werden dabei eine Vielzahl von Kohlestäbchen in das Mauerwerk eingesetzt, durch einen Zuleitungsdraht aus Kupfer untereinander zu einer Gesamtanode zusammengeschlossen und gegen mehrere gleichfalls parallel zusammengeschaltete Kathodenstäbe aus Metall elektrisch gespannt. Dabei ist es üblicht mehrere örtlich getrennte Stromkreise zu bilden.
  • Nicht möglich ist hingegen mehrere Anodenstromkreise mit verschiedenen Spannungsquell en aufzuziehen. Das Verfahren gehört zu den Elektrolyse-Verfahren.
  • Die Reihe der Beispiele läßt sich, vor allem auf anderen Gebieten der elektro-physikalischen Verfahren, noch vielfältig erweitern.
  • Allen genannten und bislang bekannten Verfahren haftet der grundsätzliche Mangel an, daß die Kathoden aus metallischen Werkstoffen bestehen und daß mit Spannungen von ca.
  • 4 bis 15 Volt, in seltenen Fällen noch höher gearbeitet wird. Dies ist zunächst deshalb erforderlich, weil die auf den Oberflächen metallischer Kathoden entstehenden Passivierungsschichten, meist Oxidverbindungen elektrisch durchschlagen werden müssen, wenn das Verfahren nicht generell funktionsunfähig werden soll. Der bei Anwendung solch hoher Spannungen durch Wasserzersetzung an den Anoden auftretende Sauerstoff zerstört alle nichtmetallischen Anoden z.B. aus Kohlenstoff durch chemische Reaktion;während metallische Anoden elektrolytisch zersetzt und unbrauchbar werden.
  • Andererseits ist bekannt, daß nach den Untersuchungen von HELMHOLTZ SMOLUCHOWSKI und COULOMB die Menge des durch Elektro-Kinese bewegten, d.h. aus einem porösen Material auszuscheidenden Wassers durch die Beziehung definiert ist, mit q = Menge der bewegten Flüssigkeit; E = Elektrisches Potential, Gleichspannung e = Dielektrizitätskonstante des porösen Feststoffes S = Zeta-Potential, Ladung der Kapillaren r = Kapillar-Radius t = Zeit, während der das Potential einwirken kann 1 = Länge des betrachteten Kapillar-Systems Daraus folgt, daß bei echten elektro-kinetischen Verfahren die Wirksamkeit durch das eng begrenzte, maximal zulässige Anodenpotential E limitiert ist.
  • Eine Erhöhung der Anodenspannung auf Werte, (über ca.
  • 1,3 bis 2 Volt), bei denen Wasser elektrolytisch zersetzt wird, führt unweigerlich zur Zerstörung der angeblich resitenten Kohlenstoff-Anoden und läßt wegen der hohen Zersetzungsenergie für Wasser den Wirkungsgrad des Verfahrens sehr schlecht werden.
  • Gleiches folgt aus der Kenntnis der sog. HELMHOLTZ-Formel, die für wässrige Elektrolyten an porösen Feststoffen z.B.
  • Kalkstein gilt, und in der die Geschwindigkeit (v) der durch elektrische Energie bewerten Flüssigkeit definiert ist: mit v = Geschwindigkeit, mit der Flüssigkeit bewegt wird J = Stromstärke in der elektrolytischen Flüssigkeit E = Dielektrizitäts-Konstante J = Zeta-Potential, Ladung der Kapillaren # = Zähigkeit der Flüssigkeit x = Leitfähigkeit der Fliissigkeit Wie leicht einzusehen ist, ergeben sich für die Auslegung elektro-physikalischer, insbesondere toter elektro-osmotische, echter elektro-kineticher und elektro-phoretischer Verfahren zwei konträre Bedingungen, die scheinbar einander ausschließen: Der Forderung nach hoher Elektrodenenergie steht entgegen, daß alle Verfahren mit hoher Anodenspannung durch Elektrolyse des Kapillarwassers wirken und die Anoden zerstört werden, während bei allen bekannten Vcrfahren die Anwendung pcringer Anodenspannungen zur Passivierung des gesamten Verfahrens führen wurde.
  • Aus der DT OS 2603135 ist ein Verfahren bekannt, das vorzugsweise mit völlig resistenten Elektroden aus leitfähig eingestelltem Polytetrafluoräthylen arbeitet, wobei die Elektroden vorzugsweise die Form von Bandkabeln haben.
  • Überraschenderweise wurde in Versuchen wie in der Praxis festgestellt, daß sich derartige, sogenannte Bandkabel-oder Folien-Elektroden sowohl als Anoden wie als Kathoden hervorragend eignen und eineniußerst geringen Eigenwiderstand aufweisen, d.h. die Verwendung sehr geringer Spnnnungen erlauben.
  • Neben der chemischen Widerstandsfähigkeit solcher Folien-Elektroden ist die antiadhäsive Eigenschaft des Polytetrafluoäthylens von großer Bedeutung. Somit sind alle Bedingungen erfüllt, um derartige Elektroden bei elektro-physikalischon Vorfahren al Anoden sowie Kathoden beliebig einzusetzen.
  • Völlig überraschend wurde auch in Versuchen festgestellt, daß man Folien-Elektroden gleich7eitig als Anoden und Kathoden betreiben kann. Somit sind die Voraustetzungen vorhanden, um eine Verfahrensanlage hoher Energie aufzubauen, die trotzdem mit geringen Spannungen arbeitet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung von Elektroden bei elektro-phvsikalischen Verfahren mit hoher Leistung zu finden, bei der die bekannten Nachteile und Gefahæ ren hoher Anodenspannunen nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemß dadurch gelöst, daß drei oder mehr Elektroden unter Verwendung von Netzgeraten die für beliebige Parallel- und Reihenschaltungen geeignet sind, derstalt in Mehrfach-Anordnung betrieben werden, daß sich eine definierte Anzahl von einzelnen elektrischen Feldern ergibt, die sich ergänzen und zu einem Gesamtfeld überlagern.
  • In Fig. 1 bis 3 sind einige Mehrfachanordnungen von Elektroden prinzipiell dargestellt.
  • Neben einer allgemeinen Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe kann die Lösung mathematisch beschrieben werden, weil die Anzahl der Einzelfelder durch die Gleichung definiert ist mit
    x = Anzahl der elektrischen Einzelfelder
    EF = Summe aller Felder
    n = Anzahl der zugehörigen Elektroden
    Als Grenzfall, in dem sich die erfindungsgemäße Anordnung von Elektroden bei elektro-physikalischen Verfahren von konventionellen Verfahren unterscheidet, ergibt sich als Kennzeichen, daß sich mindestens soviel Einzelfelder ergeben wie Flektroden vorhanden sind (Fig. 1), vorzugsweise aber die Anzahl der Einzelfelder größer ist als die Zahl der verwendeten Elektroden. (Fig. 2 bis 4) Man kann das typische Anwachsen der Gesamtenergie durch Überlagerung von Einzelfeldern tabellarisch verdeutlichen (siehe Tabelle 1) - Tabelle 1 -Anzahl der Anordnung Elektroden Netzgeräte Einzelfelder A 3 2 3 B 4 3 6 C 5 4 lo D 6 5 15 E 7 6 21 F 8 7 28 G 9 8 36 H lo 9 usw. usw. usw. usw.
  • Bei konventioneller Elektroden-Anordnung entsteht mit 1 Anode und 1 Kathode nur 1 Feld. Daran ändert sich auch nichts, wenn zwei oder mehr Anoden bzw. zwei oder mehr Kathoden parallelgeschaltet mit einer Stromquelle betrieben werden. «11.s> Im Detail sieht eine erfindungsgemäße Mehrfachanordnung von Elektroden bei elektro-physikalischen Verfahren so aus daß vorzugsweise nur eine Elektrode als reine Anode, eine andere als reine Kathode, alle übrigen Elektroden sowohl als Anoden wie als Kathoden gleichzeitig betrieben werden.
  • Natürlich kann bei Bedarf eine Kombination von konventioneller und erfindungsgemäßer Elektrodenanordnung ausgeführt werden, die z.B. darin besteht, daß ein System von Elektroden, in Mehrfach-Anordnung betrieben, durch Einzelelektroden ergänzt wird (Fig. 4), oder daß ein System von Elektroden, in Mehrfach-Anordnung betrieben, durch ein oder mehrere ähnliche Systeme von Elektroden, gegebenenfalls in Mehrfach-Anordnung betrieben, ergänzt wird.
  • Wichtig ist bei allen erfindungsgemäßen Eiektroden-Anordnungen, daß die einzelnen Versorgungsspannungen der Elektroden unterhalb der Zersetzungaspannung des Elektrolyten gehalten werden.
  • Wie stark sich eine erfindungJgem;iße Anordnung von Elektroden in der Praxis auswirkt, konnte bei quantitativen Versuchen ermittelt werden, bei denen eine konventionelle Elektroden-Anordnung nach dem tschechischen Verfahren (DT-AS-19o4223) zeitgleich mit einer erfindungsgemäßen Anordnung untersucht und gravimetrisch der Verfahrenserfolg untersucht wurde. Dabei wurden zwei gleiche Mauern aus Ziegelsteinen, ca. 1 m lang, ca. 1 m hoch, ca. 40 cm dick wie in Tabelle 2 aufge führt ausgerüstet.
  • Welche gravierenden Unterschiede bei der Anwendung eines echten, durch keinerlei Elektrolyse gestörten, elektro-physikalischen Verfahrens, dessen Elektroden in Mehrfach-Anordnung betrieben werden, in der Praxis gegenüber einem elektrolytischen Verfahren zutage treten, kann man am besten an der spezifischen Leistung (Tabelle 2) ablesen, bei der die in den ersten 4 Wochen ermittelte und ausgeschiedene Menge an Kapillarwasser auf die dafür aufgewendete, elektrische Leistung bezogen wird. Man erkennt, daß bei Mehrfach-Anordnung von 4 Elektroden mit 6 Feldern zu je 1,25 Volt über 2.ooo 1/Watt elektrokinetisch abgeführt werden können, wahrend bei einem, durch Parallel-Elektroden gebildeten Einzelfeld mit 4,5 Volt nur 4 1 /Watt an Wasser aus der Versuchsmauer ausgeschieden werden können. In den Zahlenangaben ist die durch natürliche Verdunstung ausgeschiedene Wassermenge enthalten.
  • Aus dem Vorstehenden erklären sich die technischen und wirtschaftlichen Vorteile erfindungsgemäßer Elektroden-Anordnungen von selbst. Es bleibt zu berjicksichtigen, daß bei erfindungsgemäßen Anordnungen von Elektroden die Gefahr der Zerstörung von Elektroden durch atomaren Sauerstoff, wie er bei jeder elektrolytischen Zersetzung von Wasser entsteht, ebenso entfällt wie die Gefahr, die durch das Entstehen von Wasserstoff und Knallgas an der Kathode bei allen elektrolytischen Verfahren gegeben ist, und die eine Baugofihrdung im Sinne der C-1-Klausel der RVO beinhaltet.
  • In Fig. 1 bis 6 sind einige Beispiele dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Mehrfach-Anordnunx von drei Elektroden. Dabei ist das Mauerwerk (1) mit einer reinen Anode (2), einer mehrfach angeordneten Elektrode (3) und einer Kathode (4) ausgerii.tet.
  • Die Elektroden werden durch zwei Netzgeräte (5) mit elektrischer Energie versorgt. Es entsteht ein au. drei Einzelfedern (6) bestehendes Gesamtfeld, das das Kapill.arwas.sor elektro-kinetisch in Richtung Kathode beschleunigt.
  • Fig. 2 zeigt eine Mehrfach-Anordnung von 4 Elektroden an einer Mauer (11), wobei die oberste Elektrode als Anode (12), die unterste als reine Kathode (13), die beiden mittleren Elektroden (14) und (15) nn Mehrfach-Anordnung betrieben werden.
  • Die Netzgeräte (nicht eingezeichnet) sind so geschaltet, daß sich sechs Einzelfelde (16) zu einem Gesamtfeld überlagern und das Kapillarwasser elektro-kinetisch in Richtung Kathode (13) bzw. Erdboden (17) bewegt wird.
  • Fig. 3 zeigt eine Mehrfach-Anordnung von 5 Elektroden mit einer Anode (21), einer Kathode (22) und drei zwischengeschalteten, in Mehrfach-Anordnung betriebenen Elektroden (23). Die Netzgerste sind der besseren Übersicht halber nicht angcdentet und so xeschaltot, daß eich to Einzelfelder (24) zu einem cte samtfeld überlagern. Die Kathode (22) ist in diesem Beispiel in einem Kiesgraben (25) im Erdboden untergebracht.
  • Fig. 4 zeigt eine Mehrfach-Anordnung wie in Fig. 3, bei der eine Einzel-Anode (31) hinzugeführt worden ist. Eine solche Anordnung ist zweckmäßig, wenn z.B. der Fußboden eines Gebäudes zusätzlich elektro-kinetisch beeinflußt werden soll. In diesem Fall ist die Einzel-Anode (31) nur gegen die Kathode (32), nicht aber gegen die übrigen Anoden elektrisch gespannt.
  • Fig. 5 stellt den Vergleichsversuch eines elektrolytischen Verfahrens nach DT AS 1.904225 dar. Eine Versuchsmauer (41) steht in einer Wanne (42) und wird stindig gewogen, um den Wassergehalt zu kontroliierpn. Eine Anode (45) aus kohlenstoffreichem Polystvrol-Butadien, die einen ca. 20 cm breiten lthPrzug aus kohlenstoffreichem Polyurethan (44) erhalten hat, ist über ein handelsübliches Batterie-Ladegerät (45) mit 4,5 Volt gegen eine Kathode (46) aus Baustahl geschaltet. Diese Kathode besteht aus einem Stab, an den mehrere Sonden (47) angsschweißt sind. Die Wanne ist ständig mit Wasser gefüllt. Es bildet sich ein elektrisches Feld aus.
  • Fig. 6 zeigt die Vergleichsanordnung zu Fig. 5 nach Maßgabe der Anordnung nach Anspruch 2 und hig. 2, bzw. Anordnung fl Tabelle 1. Man erkennt, daß die Versuchsmauer (51) in einer mit Wasser gefüllten Wanne (52) steht, wobei die Kathode (9) unterhalb des Wassers angemörtelt ist. Die Anode (54) liest an höchster Stelle zwischen Anoden und Kathode sind zwei mehrfach angeordnete Elektroden (55) angebracht. Drei Netzgerste (56) liefern je ca. 1,25 Volt. Man erkennt aus den Versuchsergebnissen Tabelle 2, daß die überraschend große spezifische leistung mit der zweitschwächsten aller denkbaren Mehrfach-Anordnungen (nach Tabelle 1) erreicht werden konnte, während der Vergleichsversuch (Fig. 5) eine Elektrodenanordnung aufwies, der die Darstellung gemäß DT AS 1.9o4223 erheblich übersteigt und in der praxis meist nicht mehr anwendbar ist.
  • Die vorstehend aufgeführten Beispiele kennen noch vielfältig erweitert und durch Vergleiche mit anderen Galvano-Verfahren oder Elektrolyse-Verfahren ergänzt werden. Ferner lassen sich ähnliche Beispiele aus anderen Anwendungsgebieten der Elektro-Osmose, Elektro-Kinese und Elektro-Phorese anführen. Letzt-1 Ich können die vorstehenden Beispiele und Versuche sinngemäß auf andere Anwendungsgebiete elektro-phvsikalischer Verfahren angewendet werden.
  • Verfahrensteil oder konventionelle Anordnung erfindunggsgemäße Anordnung Kriterium nach DT-As 1.9o4.223 Anoden eine, ringförmig über beide drei, jeweils einseitig an-Mauerseiten angehracht, gebracht (Fig. 6) äquivalent zu zwei Anoden.
  • paralllel-geschaltet (Fig. 5) Gesamtfläche ca. 48 dm² ca. 21 dm² Werkstoff Polyurethan und Polystyrol- Polvtetrafluoräthylen mit Rutadien. mit ca. weniger als 10 % Kohlenst@@@ 50 % Kohlenstoff Kathode eine, einseitig eingemörtelt eine. einseitig angebracht mit mehreren Sonden in (Fig. 6) Bohrungen (Fig. 5) Baustahl, St. 37 Polvtetrafluoräthvlen, leitfäig Werkstoff ca. 8 dm² ca. 7 dm² Gesamtfläche Batterie-Ladegerät, 4,5 Volt Spezial-Netzgerat, 1,25 Volt Netzgerät mit über 30 % Oberwellen reine Gleichspannung Strom ca. 1 x 10 bis 15 m A (im Mittel) ca. 3 x 80 bis 100 µA (im Mittel) einschließlich Oberwellen-Anteil Leistung, elektrisch ca. 45 mW ca. 0,380 mW Ausgeschiedene Menge Wasser, über 4 Wochen ca. 180 ml/Tag ca. 640 ml/Tag gemittelt: Spezifische Leistung 4 1/Watt 1700 1/Watt Luftfeuchte der Umgebung ca. 85 % ca. 85 %

Claims (7)

  1. PATENTANSPRitCHE 1. Anordnung von Elektroden bei elektro-physikalischen Verfahren, dadurch gekennzeichnet daß drei oder mehr Elektroden unter Verwendung von Netzgeräten, die für beliebige Parallel- und Reihenschaltung geeignet sind, dergestalt in Mehrfach-Anordnung betrieben werden, daß sich eine definierte Anzahl von einzelnen elektrischen Feldern ergibt, die sich ergänzen und zu einem Gesamtfeld überlagern.
  2. 2. Anordnung von Elektroden nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einzelfelder durch die Gleichung definiert ist mit x = Anzahl der elektrischen Einzelfelder 2 F = Summe aller Felder n = Anzahl der zugehörigen Elektroden
  3. 3. Anordnung von Elektroden nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens soviel Einzelfelder ergeben wie Elektroden vorhanden sind (Fig. 1), vorzugsweise aber die Anzahl der Einzelfelder größer ist als die Zahl der verwendeten Elektroden (Fig. 2 bis 4.)
  4. 4. Anordnung von Elektroden nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise nur eine Elektrode als reine Anode, eine andere als reine Kathode, alle übrigen Elektroden sowohl als Anoden als auch als Kathoden gleichzeitig betrieben werden.
  5. 5. Anordnung von Elektroden nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein System von Elektroden, in Mehrfachanordnung betrieben, durch Einzelelektroden ergänzt wird.
  6. 6. Anordnung von Elektroden nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Svqtem von Elektroden, in Mehrfach-Anordnung betrieben, durch ein oder mehrere ähnliche Systeme von Elektroden, gegebenenfalls in Mehrfachanorunung betrieben, erg.anzt. wird.
  7. 7. Anordnung von Elektroden nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Versorgungsspannungen der Elektroden unterhalb der Zersetzungsspannung des Elektrolyten gehalten werden.
DE19772706193 1975-01-29 1977-02-14 Anordnung von elektroden bei elektro- physikalischen verfahren Withdrawn DE2706193A1 (de)

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