DE396649C - Elektrolytische Zelle mit ineinander angeordneten Elektroden - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrolytische Zelle mit ineinander angeordneten Elektroden.

Gemäß der Erfindung ist die innere Elektrode hohl und in der Nähe ihres unteren und oberen Endes mit Öffnungen versehen, durch die der Elektrolyt innerhalb und außerhalb der hohlen Elektrode und in der Richtung ihrer Achse durch eine mechanische Vorrichtung in Umlauf versetzt werden kann.

Vorzugsweise kann die hohle Elektrode oberhalb der unteren Öffnungen mit einem gelochten Zwischenboden versehen sein, wodurch die Führung der Flüssigkeit bei ihrem regelmäßigen Umlauf noch besser gesichert ist. Zur Herbeiführung des Umlaufs kann ein hohler Rührer benutzt werden, der durch den Zwischenboden hindurchgeht und oben mit einer Eintrittsöffnung und unten mit Auslaßöffnungen versehen ist, welche letzteren ao_ vorzugsweise an den Enden entgegengesetzt gerichteter, unterhalb des Zwischenbodens liegender hohler Arme liegen; hierdurch wird ein Flüssigkeitsstrom auch durch den Rührer hindurchgeführt und ein besonders wirksamer Umlauf gesichert.

Natürlich können aber auch andere Arten von Rührvorrichtungen benutzt werden.

Die beiden Elektroden können in vielen Fällen durch ein Gefäß getrennt sein, dessen Wände den Durchgang der Ionen gestatten, und zweckmäßig kann die hohle Elektrode aus Platten zusammengesetzt sein, die mit ihren unteren Kanten in Nuten am Boden des Trennungsgefäßes eingreifen und dadurch in bestimmter Lage gehalten werden. Am oberen Ende des Trennungsgefäßes und der ίο hohlen Elektrode sind Einrichtungen getroffen, um den Rührer in bequemer Weise zu lagern sowie das Innere des Gefäßes gegen Staub u. dgl. zu schützen, ohne die Zugänglichkeit, z. B. zur Entnahme von Proben, zu hindern. Die gesamte Anordnung ist dabei derart, daß die ganze Zelle leicht zusammengebaut und wieder auseinandergenommen werden kann.

Die elektrolytische Zelle gemäß der Erfindung sichert einen zwangläufigen Umlauf, durch den die wirksame Durchführung der Elektrolyse gefordert wird. Vermöge der besonderen Rühreinrichtungen erzielt man, daß die umlaufende Flüssigkeit aus Anteilen zusammen- i gesetzt ist, die sowohl aus den oberen Schichten als aus der Hauptmasse des Elektrolyten entnommen sind. Man sichert hierdurch eine ; ständige Zuführung des Ausgangsstoffs selbst, ! wenn er mit den anderen Bestandteilen des Elektrolyten nicht mischbar oder von geringerem spezifischen Gewicht als diese Bestandteile ist.

In der Zeichnung ist eine elektrolytische Zelle gemäß der Erfindung beispielsweise im senkrechten Schnitt dargestellt. In der Zeichnung ist 10 ein äußerer Be- j hälter, beispielsweise ein Bottich aus Stein- ', gut, Porzellan o. dgl., auf dessen Boden unter Vermittclung von Füßen gegebenenfalls ein ' inneres Trennungsgefäß 11 ruht. Dieses Gefäß kann aus halbdurchlässigem Stoff bestehen, der den freien Durchgang der Ionen gestattet, aber für alle praktische Zwecke einen Übertritt von Flüssigkeit durch die Wandungen des Gefäßes verhindert. Ein sehr geeigneter Stoff hierzu besteht aus einem für Filterzvvecke geeigneten körnigen Material, das mit einer gelatinösen Masse, z. B. Natronsilikat, getränkt ist. Das Gefäß 11 kann etwas aus j dem Gefäß 10 herausragen und enthält eine \ Elektrode 12, die aus Platten zusammengesetzt ist, die vom Boden des Gefäßes 11 her etwas über dessen oberes Ende hinausreichen. Das so gebildete Gefäß kann aus Blei oder anderen geeigneten Stoffen bestehen, z. B. aus Graphitplatten, die in geeigneter Weise zusammengehalten sind, beispielsweise durch mit Blei überzogene Winkelstücke 13 und Bolzen 14. Um die Elektrode in richtiger Stellung zu dem Gefäß 11 festzuhalten, greifen ihre unteren Kanten 15 in entsprechende Nuten 16 im Boden des Gefäfes 11 ein. Außerdem sind nahe dem oberen Ende der Elektrode geeignete Dübel oder Klötze ΐγ vorgesehen, um ihre Stellung zum Gefäß 11 zu sichern.

las Gefäß 11 bildet je nach Wunsch den Kathoden- oder Anodenraum, in den die Elektrode 12 hineinreicht, während der Raum zwischen dem Gefäß 11 und dem äußeren Gefäß 10 entweder den Anoden- oder Kathodenraum bildet, in den geeignete Elektroden 18, z. B. Bleiplatten, eintauchen, die vom Rand des Gefäßes 10 getragen werden, beispielsweise indem sie an einem quadratischen Rahmen 19 aus geeignetem leitenden Stoff aufgehängt sind, der auf dem oberen Rande des Gefäßes 10 aufruht und in irgendeiner Weise mit der Stromzuführung verbunden werden kann.

Die obere Öffnung zwischen dem Gefäß 11 und der Elektrode 12 kann beispielsweise mittels abnehmbarer Glasplatten 20 und 21 verschlossen werden. Feiner kann das obere Ende des von der Elektrode 12 gebildeten Gefäßes mittels zweier Platten 22 aus Glas geschlossen werden, über denen ein weiterer Verschlußkörper 23 aus Blei liegt, der mit nach unten gerichteten Nasen 24 versehen ist, die an den Kanten der Platten 22 anliegen und diese in Stellung halten. Die anderen Kanten der Platten 22 liegen an nach oben gerichteten Stäben oder Führungsstreifen 25 an, die am äußeren Ende des Elektrodengefäßes 12 befestigt sind und die Elektrode 12 und damit das Gefäß 11 in ihrer Stellung festhalten.

Das Verschlußstück 23 kann mit einer Öffnung versehen sein, durch die man Proben des in den Gefäßen 11 und 12 enthaltenen Elektrolyten entnehmen kann. Außerdem kann darin eine Mittelöffnung 27 vorhanden sein, durch die ein röhrenförmiger Rührer 30 hindurchgehen kann. Dieser Rührer geht durch einen Zwischenboden 31 im Gefäß 12 hindurch, der hierzu mit einer Öffnung 32 versehen und geschlitzt ist, damit man das T-förmige Ende des Rührers, das Arme 33 bildet, hindurchstecken kann. Außerdem ist eine Öffnung vorgesehen, durch die man ein (nicht dargestelltes) Rohr zum Abziehen des Gefäßinhalts nach der Behandlung einführen kann. Durch die Anordnung des Zwischenbodens 31 wird zwischen diesem und dem Boden des Gefäßes 11 eine Kammer gebildet, in der die Arme 33 am unteren Ende des Rührers in Umdrehung versetzt werden, so daß sie den in dem G^fäß enthaltenen Elektrolyten gründlich durchmischen und gleichzeitig einen Umlauf des Elektrolyten zwischen den Wandungen der Gefäße 11 und 12 hervorrufen. Zu diesem Zweck sind die Wandungen unten mit Öffnungen 35 und oben mit Öffnungen 36 versehen. Infolge der schnellen Umdrehung der Arme 33 wird der Elektrolyt durch die Öffnungen 32 und 34 des Zwischenbodens nach unten ge-

zogen und durch die Öffnungen 35 in den Raum zwischen den Gefäßen 11 und r.2 gepreßt, von wo er durch die Öffnungen in das erstere Gefäß zurückgeführt wird. Außerdem ist der Rührer am oberen Ende des Gefäßes 12 mit einer Eintrittsöffnung 37 versehen, durch die der Elektrolyt, insbesondere seine leichteren Anteile, wenn er aus einer Mischung mehrerer Flüssigkeiten von verschiedenem spezifischen Gewicht besteht, in das Innere des Rohres hinein und durch dieses hindurch gesaugt wird, um dann mit erheblicher Geschwindigkeit aus den Armen 33 des Rohres hinausgetrieben zu werden. Bei Flüssigkeiten von geringerem spezifischen Gewicht ist diese Anordnung besonders zweckmäßig, um eine innige Mischung zu Anfang eines Arbeitsganges und bei Zufuhr frischer Flüssigkeit während eines -Arbeitsganges herbeizuführen. Gleichzeitig wird die gesamte Flüssigkeitsmenge zwischen dem Trennungsgefäß und dem Elektrodengefäß nach oben bewegt. Die Rühr- und Umlaufvorrichtung wird von einem abnehmbaren Oberbau getragen, der in dem dargestellten Beispiel aus vier Ständern 40 besteht, die am oberen Teil des Gefäßes 10 befestigt sind, z. B. mit Hilfe von Drähten oder Stäben 41, die durch die Ständer hindurchgehen und mittels Schraubenbolzen o. dgl. fest angezogen werden.

Am oberen Ende tragen diese Ständer Querstücke 43, die an ihnen einstellbar befestigt sind, z. B. mittels Schrauben 44. An diesen Ouerstücken sind auch die Stäbe 25 befestigt, die zu dem Gefäß 12 führen. Ein weiteres Querstück 45, das aus zwei in geeigneter Weise verbundenen Klammern besteht, liegt auf dem Querstück 43 und erstreckt sich über die Mitte der Vorrichtung, damit dort der Rührer 30 festgehalten werden kann. Zu diesem Zweck ist auf diesem Rührer, der vorzugsweise aus Glas besteht, eine Metallhülse 50 aufgekittet, die in der Nähe ihres Endes einen Flanschring 51 trägt. Unterhalb des Flanschringes 51 ist die Hülse 50 von einer weieren Hülse 52 umgeben, die als Lager dient und durch die als Klammern wirkenden Teile des Querstücks 45 gleichachsig mit dem Rührer 30 und dem Gefäß 12 gehalten wird. Der Rührer wird in senkrechter Lage durch den Flanschring 51 gehalten, der auf der Hülse 52 aufliegt. Die Drehung kann in beliebiger Weise herbeigeführt werden, beispielsweise mittels eines Treibriemens 53 und einer Riemenscheibe 54, die am äußeren hervorstehenden Ende des Rührers befestigt ist. Auf diese Weise kann man den Rührer leicht aus der Zelle entfernen. Ebenso lassen sich auch der ganze Oberbau, die Gefäße usw. leicht auseinandernehmen.

Claims (5)

Patent-Ansprüche :

1. Elektrolytische Zelle mit ineinander angeordneten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (12) hohl und in der Nähe ihres unteren und oberen Endes mit Öffnungen (35 bzw. 36) versehen ist, durch die der Elektrolyt innerhalb und außerhalb ^der hohlen Elektrode (12) und in der Richtung ihrer Achse durch eine mechanische Vorrichtung (Ruhrer 30) in Umlauf versetzt werden kann.

2. E'.ektrolytische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Elektrode (12) oberhalb der unteren Öffnungen (35) ^mit einem gelochten Zwischenboden (31) versehen ist.

3. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlauf vorrichtung aus einem drehbar gelagerten hohlen Rührer (30) besteht, der durch den Zwischenboden (31) hindurchgeht und oben mit einer Eintrittsöffnung (37), unten mit Auslaßöffnungen, vorzugsweise an den Enden entgegengesetzt gerichteter, unterhalb des Zwischenbodens (31) liegender hohler Arme (33) versehen ist.

4. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 1, bei der die innere Elektrode in einem Trennungsgefäß angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Elektrode (12) aus Platten zusammengesetzt ist, die mit dem Trennungsgefäß (11), vorzugsweise durch Eingreifen ihrer unteren Kanten (15) in Nuten (16) im Boden des Trennungsgefäßes (11) fest verbunden sind.

5. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 1, bei der die innere Elektrode in einem Trennungsgefäß angeordnet ist, ■ dadurch gekennzeichnet, daß das Trennungsgefäß (n) und die hohle Elektrode (12) durch Glasplatten (20, 21, 22) verschlossen sind, von denen die die hohle Elektrode (12) abdeckenden Glasplatten (22) gegen an der Elektrode (12) befestigte Stäbe (25) durch Nasen (24) einer Bleiplatte (23) gedrückt und festgehalten werden, die mit einer Öffnung zur Probeentnahme und ■ einer Durchgangsöffnung (27) für den beispielsweise durch eine Riemenscheibe (54) angetriebenen Rührer (30) versehen ist, der mittels einer Hülse (50) und eines Flanschrings (51) in einer zweiten Hülse (52) drehbar gelagert ist, die von am Außengefäß (10) mittels Ständer (40) und Klammern (45) verstellbar befestigten Querstücken (43) getragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.