DE302040C

DE302040C -

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Publication number: DE302040C
Application number: DENDAT302040D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 302040 KLASSE Hn. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1914 ab.

Zur Reduktion von Lösungen verwendet man in der praktischen Chemie häufig reduzierende Metallsalzlösungen, die mehrere Oxydationsstufen besitzen. Will man beispielsweise arsenige Säure aus· Salzsäure reduzieren, um dadurch die Salzsäure arsenfrei zu machen, so benutzt man zweckmäßig hierzu eine Zinnchlorürlösung, die dann bei der Reduktion in Zinnchlorid übergeht.

ίο Um nun diese Zinnchloridlösung wieder zu regenerieren, bedient man sich zweckmäßig der Elektrolyse und läßt den Elektrolyten über eine oder mehrere wagerecht gelagerte Elektroden strömen, während die Gegenelektroden in durch Diaphragmen abgetrennten Räumen angeordnet sind. Bei der Elektrolyse wird dann gemäß der Erfindung derart verfahren, / daß die Zinnchloridlösung als Elektrolyt allein durch den die wagerechten Elektroden enthaltenden Raum geführt wird, so daß durch die Diaphragmen', abgesehen von der nicht in Betracht kommenden Diffusion, nur eine Ionenwanderung stattfindet und nur das abgeschiedene Gas (Chlor) aus dem Diaphragmenraum austritt.

Bei der Regenerierung von Zinnchlorid gemäß der Erfindung wird also die Chloridlösung über die wagerecht angeordnete Kathode kontinuierlich hinweggeführt, und es erfährt der Elektrolyt in dem durch Diaphragmen abgeschlossenen Anodenraum keine Erneuerung. Die zu regenerierende Lösung von Zinnchlorid wird auf der einen Seite des Kathodenraumes ein- und auf der anderen Seite durch ein Abflußrohr abgeführt. Das sich bei der Elektrolyse in dem Anodenraum entwickelnde Chlor wird aus diesem ständig abgeleitet.

Durch das neue Verfahren wird also die Regenerierung des bei der Reduktion gebildeten Zinnchlorids bedeutend vereinfacht, indem es im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren nicht notwendig ist, den Elektrolyten vom Kathodenraum zum Anodenraum übertreten zu lassen oder sowohl den Anolyten wie Katholyten auszuwechseln. Auch ergibt das Verfahren eine sehr hohe Ausbeute.

Zur Ausführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung vorteilhaft die in der Zeichnung dargestellte und in folgendem erläuterte elektrolytische Vorrichtung benutzt.

Auf dem Boden einer säurefesten Wanne w, beispielsweise aus Steingut, ist eine Elektrode C₁, z. B. aus Graphit, mit Stromanschlüssen b aus demselben Stoff angeordnet, die an den negativen ' Pol der Stromquelle q angeschlossen ist. Über dieser Elektrode sind zAveckmäßig an dem Deckel d des Gefäßes mehrere Diaphragmenzellen 2 befestigt, die aus Tonzylindern mit einem ihren Boden bildenden Diaphragma, z. B. aus Asbest a, bestehen. Die Zellen ζ nehmen die mit dem positiven Batteriepol verbundenen Elektroden e₂ aus Graphit o. dgl. auf. Sowohl die Wanne als auch die Diaphragmenbehälter werden mit dem Elektrolyten gefüllt, der im vorliegenden Falle aus salzsaurer Zinnchloridlösung· besteht. Die Zinnchloridlösung strömt durch seitliche Stutzen ^ an der Steinzeugwanne dauernd über die Bodenelek-

C₁, während die Lösung in deiiDiaphraguienzellen ζ keine unmittelbare Erneuerung erfährt.

Bei Stromdurchgang wird an der Elektrode C₁ die über sie strömende Zinnchloridlösung beständig reduziert, während an den Gegenelektroden e₂ in den Diaphragmenräumen ζ Chlorgas entweicht, das durch Rohrleitungen r abgeleitet wird. Durch eine Leitung c kann der etwa an der Bodenelektrode e± entstehende Wasserstoff abströmen. Anstatt der einen Bodenelektrode können auch deren mehrere verwendet werden, die in geeigneter Weise über den Boden verteilt und mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden sind. Für die Gegenelektroden kann auch die . Anordnung getroffen werden, daß nur eine Elektrode in einer Diaphragmenzelle vorgesehen ist, oder daß die Wanne dufch ein wagerechtes Diaphragma in zwei Teile geteilt wird, deren unterer die eine, deren oberer die anderen Elektroden enthält.

Die dem Elektrolyseur entströmende, zu Zinnchlorür reduzierte Lösung kann im beständigen Kreislauf zur Reduktion von arseniger Säure dienen, um dann immer wieder als Zinnchlorid in den Elektrolyseur zu gelangen und dort reduziert zu werden.

Beispiel.
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Der Elektrolyseur gemäß der Erfindung wurde mit einer Lösung folgender Zusammensetzung gefüllt: 10 Teile Salzsäure mit 30 Prozent FICl und 1500 g technisch reines Zinnchlorid. Von einem über dem Elektrolyseur angeordneten Gefäß wurde die in der angegebenen Weise zusammengesetzte Lösung in langsamem Strom, und zwar etwa 1,51 pro Stunde, durch den Elektrolyseur hindurchgeführt. Die den Elektrolyseur verlassende, regenerierte Lösung wurde in einem zweiten Gefäß gesammelt und wieder in das erste zurückgeleitet. Die Temperatur im Elektrolyseur wurde etwa auf 6o° C gehalten. Die Stromdichte pro Quadratdezimeter der negativen Kohlenelektrode betrug 2,5 Ampere, die Spannung 1,8 Volt. An der negativen Elektrode trat nur eine sehr geringe Wasserstoffentwicklung auf. Ferner fand nur eine ganz geringe Ausscheidung von metallischem Zinn statt, das sich bei Stromunterbrechung von selbst wieder rein chemisch auflöste. Die Stromausbeute betrug bis 95 Prozent der theoretischen. Aus dem Anodenraum entwich reines Chlor mit fast theoretischer Ausbeute.

In ähnlicher Weise können auch andere Metall- (z. B. Eisen-, Mangan-) Salzlösungen, die mehrere Oxydationsstufen besitzen, elektrolytisch reduziert werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Regenerierung von Zinnchloridlösungen auf elektrolytischem ■Wege, wobei der Elektrolyt über eine oder mehrere wagerecht gelagerte Elektroden strömt, während die Gegenelektroden in durch Diaphragmen abgetrennten Räumen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinnchloridlösung als Elektrolyt allein durch den die wagerechten Elektroden enthaltenden Raum geführt wird, so daß durch die Diaphragmen, abgesehen von der nicht in Betracht kommenden Diffusion, nur eine Ionenwanderung stattfindet und nur das abgeschiedene Gas (Chlor) aus dem Diapragmenraum austritt.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden einer mit Zu- und Abströmungsöffnungen versehenen Wanne eine oder mehrere, an den einen EoI der Stromquelle angeschlossene Elektroden vorgesehen sind, während die anderen Elektroden in am Deckel befestigten, durch Diaphragmen abgeschlossenen Zellen angeordnet sind, an denen Röhren zur Ableitung der entwickelten Gase vorgesehen sind. . '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.