DE419309C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Natrium durch Elektrolyse - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. SEPTEMBER 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 419309 KLASSE 40c GRUPPE 6

(H95506 VIj40 c)

Paul Leon Hulin in Grenoble, Isere.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Natrium durch Elektrolyse. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Dezember 1923 ab.

Für diese Anmeldung ist für die Ansprüche 4 bis 10 gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni i die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 16. Dezember 1922 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesse- Form geschmolzener Kügelchen loslöst. Hauptrangen bei Verfahren zur elektrolytischen Her- sächlich wird die Erfindung bei der Herstelstellung von Natrium, bei denen dieses Metall lung von Natrium durch Elektrolyse eines in flüssigem Zustande auf einer Kathode aus Bades von schmelzflüssigem Ätznatron (NaOH) festem Metall entsteht, von der es sich in angewendet. Sie kann aber auch bei der Elek-

trolyse aller anderen schmelzflüssigen Natriumverbindungen benutzt werden, z. B. des Karbonats, des Chlorids usw., wobei diese sowohl einzeln als im Gemisch miteinander 5 odqr mit Zusatz anderer den Reaktionsverlauf begünstigenden Stoffe benutzt werden können.

Bei der Elektrolyse des Ätznatrons nimmt,

wie C a s t η e r festgestellt hat, die Natriumbildung schnell ab, wenn die Temperatur des elektrolytischen Bades steigt. Man darf also dieses Bad sich nicht zu sehr über den Schmelzpunkt des Ätznatrons erhitzen lassen, wenn man die bestmögliche Ausbeute erhalten will.

Die durch den Jouleschen Effekt hervorgerufene Erhitzung ist ziemlich regelmäßig und regelbar. Man kann die Vorrichtung leicht so anordnen, daß sie den etwa entstehenden Wärmeüberschuß in geeigneter Weise zerstreut. Wenn man jedoch die Temperatur unterhalb einer angemessenen Grenze gehalten hat und sich die Abscheidung des Natriums infolge einer Änderung oder Störung im Gange der Vorrichtung vermindert, so ergibt sich daraus eine ungewöhnliche Temperatursteigerung, und es liegen alsdann zwei schädliche Ursachen vor, die sich gegenseitig verstärken und addieren, so daß die Ausbeute sinkt. Auf diese Weise tritt bisweilen eine schnelle und erhebliche Produktionsabnahme ein.

Der Erfinder hat erkannt, daß die Hauptursache dieser Störung darin liegt, daß das in diesem Zeitpunkt gebildete Natrium sich nicht mehr zu einer an der Kathode anhaftenden Schicht vereinigt, sondern daß es sich vielmehr von dieser loslöst, sich in feine Teilchen teilt und in der Masse des Bades verteilt wird, wo es alsbald auf Hydroxyl einwirkt, so daß sich unter starker Wärmeentwicklung Natriumhydroxyd (NaOH) bildet. Diese Erscheinung tritt bei allen Vorrichtungen auf, in denen Ätznatron in ununterbrochenem Betrieb elektrolysiert wird. Ihre Häufigkeit ist sehr verschieden, sie hängt von den im Elektrolyten vorhandenen Fremdkörpern, von der Anordnung der Vorrichtung, der Betriebsart und anderen Ursachen ab. Zur Beseitigung dieses Übelstandes hat man nacheinander verschiedene Mittel vorgeschlagen :

Betriebsunterbrechung mit oder ohne besondere Abkühlung bis zur Wiederherstellung der Normaltemperatur, was aber nur augenblickliche Abhilfe schafft.

Erneuerung der Elektrolyten unter vollständiger Reinigung der Vorrichtung, was lästig und mühsam ist.

Erneuerung der Kathode oder periodische Reinigung der letzteren durch Eintauchen in ^! Wasser, wodurch sie ihr metallisches Äußeres und damit die Fähigkeit zur Abscheidung des Natriums mit angemessener Ausbeute wiedererlangt.

Das letztere Verfahren, das den Gegenstand eines früheren Patentes des Erfinders bildet, hat sich bewährt und ist bis jetzt im Gebrauch. Obwohl es einen wichtigen Fortschritt darstellt, läßt es sich auf Vorrichtun-

gen nach der Bauart von C a s t η e r nicht : leicht anwenden. Außerdem bildet bei Vorrichtungen von großen Abmessungen das Herausnehmen, die Reinigung und der Wieder- ! einbau der Kathoden eine erhebliche, ziemlich schwierige und Sorgfalt erfordernde Arbeit, die zu Beschädigungen der bewegten Kathode, . zu Natriumverlusten und ähnlichen Übelstän- ' den führt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sollen allen diesen Übelständen abhelfen. Man kann gemäß der Erfindung ohne Ausbau der Kathode die Bildung des Natriums in Form einer anhaftenden Schicht oder in genügend dichten, der rückbildenden Wirkung des Bades widerstehenden Kugeln wiedererzielen und auf diese Weise eine größere Natriumausbeute erhalten als durch irgendeines der vorher angegebenen Mittel, wobei gleichzeitig der Verbrauch an Ätznatron vermindert wird.

Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man in gewissen Zwischenräumen an Ort und Stelle eine oberflächliche gemäßigte Oxydation der Kathode herbeiführt, indem man sie während einer begrenzten Zeit als Anode arbeiten läßt, und zwar : unter der Einwirkung einer Elektrizitätsmenge, die im Verhältnis zu der zur Elektrolyse dienenden sehr gering ist.

Es ist bereits ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Natrium bekannt, bei dem die Reinigung der Kathode in regelmäßigen Zwischenräumen durch häufige Stromumkehrung stattfindet. Bei diesem Verfahren dienen aber die beiden Elektroden abwechselnd für gleiche Zeiten als Anode oder Kathode, und man muß gleiche Elektroden aus Eisen oder Nickel verwenden, weil Elektroden aus Kupfer oder Kupferlegierungen gegen den Einfluß des geschmolzenen Alkalis nicht genügend widerstandsfähig sind. Es hat sich gezeigt, daß derartige Vorrichtungen eine sehr schlechte Ausbeute liefern.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird dagegen jede Elektrode während der Elektrolyse ausschließlich als Anode bzw. Kathode verwendet, und es wird nur in viel größeren Zwischenräumen ein von der eigentlichen Elektrolyse vollständig unabhängiger Arbeits- iao Vorgang eingeschaltet, bei dem die Polarität der Kathode kurze Zeit umgekehrt wird, ohne

daß sie wirklich als Anode arbeitet. Bei dieser Stromumkehrung bedeckt sich die Kathode mit einer dünnen Schicht von Kupferoxyd, die bei Wiederherstellung der normalen Stromrichtung alsbald wieder in den metallischen Zustand übergeführt wird und dabei eine Beschaffenheit annimmt, die sehr günstig für die Bildung des niedergeschlagenen Natriums und dessen Vereinigung zu einer

ίο zusammenhängenden Masse ist. Die Ausbeuten sind bei dieser Arbeitsweise größer als bei allen bisher bekannten Verfahren.

Man kann das neue Verfahren in drei Hauptausführungsformen verwenden:

I. Die Richtung des gesamten Stromes zwischen der aus Eisen oder Nickel oder ein wenig oxydierbaren Legierung bestehenden Anode und der kupfernen Kathode wird während einer sehr kurzen, zwischen 2 und ι ο Sekünden liegenden Zeit umgekehrt.

2. Die Stromrichtung zwischen der Anode und der Kathode wird nur für einen Teil des elektrolysierenden Stromes umgekehrt, während der andere Teil außerhalb der Elektrolyse abgezweigt wird; dabei kann die Dauer der Umkehrung im Verhältnis zu dieser Abzweigung vermehrt werden.

3. Man stellt für kurze Zeit besondere Verbindungen her, die ein oder mehrere Elektrodenpaare und eine oder mehrere Hilfselektroden umfassen.

Die Ausführung der beiden ersten Formen kann mit Hilfe aller bekannten geeigneten Vorrichtungen geschehen.

Die dritte Ausführungsform wird in der Weise durchgeführt, daß man für kurze Zeit die Kathode mit der Anode verbindet und diese beiden so elektrisch verbundenen Elektroden als Einzelanode oder als Doppelanoden mit einer anderen geeigneten Elektrode zusammenwirken läßt, die ihnen gegenüber in diesem Zeitpunkt als gemeinsame Kathode wirkt. Letztere Kathode, deren besondere Wirkung nur zeitweise erfolgt, soll nachstehend als Hilfskathode bezeichnet werden.

Nachdem man die Kathode eine kurze Zeit

mit der Anode elektrisch verbunden hat, gibt man beiden ihre Unabhängigkeit und ihre normale und betriebsmäßige Wirkung wieder.

Man kann dies bei den einzelnen Vorrichtungen nacheinander durchführen, ohne die übrigen zu stören und ohno daß man die Stromintensität des allgemeinen, die Vorrichtung speisenden Stromkreises merklich ändert, in dem die Stromrichtung somit gleichbleiben kann.

Aus den nachstehenden Ausführungen ergibt sich, daß man mittels der Erfindung die Wirkungsweise und die Ausbeute bei allen Bauarten von Vorrichtungen verbessern kann, mittels deren Natrium durch Elektrolyse hergestellt wird.

Zur Anwendung des Verfahrens versieht man die Vorrichtungen mit einem System von feststehenden und beweglichen Kontakten in besonderer Anordnung, durch deren Betätigung man zeitweise die Elektroden nach dem soeben beschriebenen Grundgedanken' kuppelt.

In den Zeichnungen ist beispielsweise bei Vorrichtungen bekannter Bauart die Anwendung der Grundgedanken und der wesentlichen Anordnungen zur abwechselnden Verteilung des Stromes auf zwei Kathoden unter Kupplung zwischen Kathode und Anode gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Vorrichtungen enthalten im wesentlichen folgende Teile: einen KesselA, der das geschmolzene Ätznatron enthält, eine Anode B aus Eisen oder Nickel oder einer wenig oxydierbaren Legierung, an der sich der Sauerstoff entwickelt, eine Kathode C, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, an der sich gleichzeitig das flüssige Natrium und der gasförmige Wasserstoff abscheiden, einen Sammler D in Rahmen- oder Glockenform, in dem sich das in Freiheit gesetzte Natrium ansammelt.

Der in den Abb. 7 und 9 dargestellte ursprüngliche Apparat von C a s t η e r enthält außerdem eine Zwischenwand F aus Drahtnetz, die zwischen den Elektroden angeordnet ist, um den Sauerstoff vom Natrium und vom Wasserstoff zu trennen.

Die Abb. 10 und 12 stellen eine andere in der Technik gebräuchliche Vorrichtung mit eingetauchter Kathode dar, die ebenfalls eine solche Scheidewand F enthält, die am Sammelrahmen D¹ aufgehängt ist.

Bei jedem dieser Apparate ist eine Reihe von festen Kontakten b, c, I, e und von beweglichen Kontakten h, /, k vorhanden, die zusammen eine Schalteinrichtung von besonderer Wirkungsweise bilden. Diese festen und beweglichen Kontakte können im übrigen auch anders, als. in der Zeichnung dargestellt, angeordnet und, anstatt in Gruppen zusammengefaßt zu sein, auch in größerer Entfernung voneinander liegen. Für diese Verbindungen und beweglichen Kontakte können alle geeigneten Einzelanordnungen benutzt werden. Man kann die Kontakte mit Hilfe von Schienen, Federn, Stöpseln, Handgriffen u. dgl. herstellen und alle zweckmäßigen Betätigungsvorrichtungen verwenden, die je nach Wunsch voneinander, unabhängig oder gemeinsam angeordnet sein, fest miteinander verbunden und sogar selbsttätig eingerichtet werden können.

Die für das Verfahren erforderliche Hilfskathode besteht im wesentlichen aus einem Metallkörper, der in derselben Weise wie eine

Arbeitselektrode in den Elektrolyten eingetaucht ist. Eine solche Hilfskathode ist beispielsweise bei E (Abb. i, 2 und 3) dargestellt. Sie ist um die Anode herum angeordnetj könnte aber auch andere Stellungen einnehmen.

Im vorliegenden Falle besteht sie aus einem Blechring, der mit einer Stromzuführung i versehen ist, die außen mit einem Kontakt £ verbunden ist, durch den je nach Wunsch Strom zugeleitet oder unterbrochen wird.

Der Arbeitsstrom wird der Anode B unmittelbar durch einen Leiter α zugeführt, ohne daß man auf seinem Wege einen Umschalter oder Unterbrecher einzuschalten braucht. Eine Abzweigung / dieses Stromes endet an einem Kontakt b.

Wenn die Arbeitskathode C in Betrieb ist,

so haben die Kontakte die in Abb. 1 dargestellten Stellungen. Der Strom, der von der Anode durch das Bad hindurch zu dieser Kathode geht, tritt bei g aus und gelangt zu dem Kontakt c, der in diesem Zeitpunkt durch den beweglichen Kontakt h mit dem Hauptleiter d verbunden ist.

Die Abb. 1, 4, 7 und 10 stellen je eine Vorrichtung dar, die sich vermöge der Stellung der Umschaltvorrichtung unter normalen Betriebsbedingungen befindet.

Wenn die Ausbeute an Metall abzunehmen scheint oder die Temperatur des Bades zu steigen sucht oder wenn man diesen Übelständen vorbeugen will, so wird der regelmäßige Gang in folgender Weise wiederhergestellt oder gesichert:

Die Hilfskathode E wird zur Wirkung gebracht, indem man zunächst mittels des beweglichen Kontaktes / den Kontakt e und den Kontakt / verbindet (vgl. Abb. 2). Der Strom teilt sich dann im Bade und geht einerseits von der Anode B zur Kathode C und anderseits von derselben Anode*/? zur Hilfskathode E. Diese Stellung ist indessen nur vorübergehend und dient dazu, die Unterbrechung des Hauptspeisestroms zu vermeiden. Die Stellung ist in den Abb. 2, 5, 8 und 11 dargestellt.

Alsdann entfernt man den beweglichen Kontakt h und verbindet die Kontakte b und c mittels des Kontaktes k, wie in Abb. 3, 6 und 9 dargestellt. Die Arbeitskathode C ist alsdann über g, c, b, f mit der Anode B verbunden. Die Vorrichtung enthält dann also zwei miteinander verbundene Anoden, von denen zusammen der Hauptstrom durch die Masse des Bades zur Hilfskathode E geht.

Durch diese Wechselkupplung der Kathoden

und Anoden wird auf die zweckmäßigste Weise die oberflächliche Oxydation der Arbeitskathode erzielt, die die auf diese Oxydation folgende erhöhte Ausbeute liefert.

^! Die Dauer der oxydierenden Kupplung wechselt mit der Anordnung der Vorrichtun- ! gen, der gegenseitigen Stellung und den Abmessungen der beteiligten Elektroden, den . Intensitäten der hindurchgehenden Ströme, : dem Zustand des Elektrolyten usw. ! Im allgemeinen genügt eine Dauer von einer Minute für jede Operation bei einem Dureh- ! schnitt von sechs Operationen in 24 Stunden.

Es ist aber zweckmäßig, bei jeder Anlage ! von Anfang an durch Versuche die Dauer und ; die Häufigkeit zu bestimmen und zu regeln, ; die für gegebene Vorrichtungen und Elektrolyten geeignet sind.

Man unterbricht die Oxydation der Kathode und bringt die Vorrichtung wieder in normalen Gang, indem man die vorher erwähnten Schaltbewegungen in umgekehrter Richtung ausführt. Zu diesem Zweck entfernt man zunächst die Kontaktschiene k und bringt die Schiene h wieder auf die Kontakte c und I, so daß man wieder über die vorübergehende Stellung nach Abb. 2 hinübergeht. Alsdann entfernt man das Kontaktstück /', wodurch die Vorrichtung in die Stellung nach Abb. 1 zurückgebracht wird.

Nach dem vorliegenden Verfahren muß die Oxydation der Kathode gemäßigt sein, damit sie oberflächlich bleibt und die Elektrode nicht merklich angreift. Diese Bedingung ist schon durch die Grundlage des Verfahrens selbst gesichert, sie wird aber in zweckmäßiger Weise durch geeignete Anordnungen vervoll-' ständigt, von denen zwei hauptsächliche die folgenden sind:

i. Die Stellung der Hilfskathode außerhalb der Anode, wodurch die Hauptmenge des Stroms unmittelbar von der wirklichen Anode B zur Hilfskathode E hindurchgeht, um so mehr, too als die Intensität, die von der Elektrode C zur Hilfskathode E übergeht, außerdem infolge der Stellung von C im Innern von B vermindert ist. Die Oxydation der Kathode C bleibt auf diese Weise oberflächlich und unschädlich, wenn man anderseits dafür Sorge trägt, die Dauer dieser Oxydation in geeigneter Weise zu begrenzen. j 2. Die Einschaltung eines Widerstandes zwischen dem Kontakt δ und der Anode B, also' auf dem Wege /. Durch diesen Widerstand, der regelbar sein kann, kann man beliebig die Intensität des Stroms begrenzen, der während des Oxydationsvorganges der Kathode C durch diese hindurchgeht. Es erscheint nicht notwendig, diesen Widerstand besonders darzustellen.

Durch diese Regelungsvorrichtung kann ' man beliebig die Schnelligkeit der Oxydation der Kathode abschwächen. Man macht so diese Oxydation regelmäßiger und vermeidet leicht einen schädlichen Angriff der Kathode,

Diese verschiedenen Mittel können einzeln oder zusammen angewendet werden.

Eine wichtige Ausführungsform der Erfin- ! dung besteht darin, daß man gewisse Teile

.5 der Vorrichtungen selbst für die zeitweilige Wirkung als Hilfskathode benutzt. Vorzugsweise dient hierzu der Kessel A (Abb. 4 ! und 6), den man als Hilfskathode benutzen kann, wodurch im allgemeinen die besondere :

Elektrode E unnötig wird. Zu diesem Zweck ■ verbindet man den Kessel A {Abb. 4, 7 und 10) mit dem Kontakt e durch eine Leitung / von j genügendem Querschnitt, und man erhält auf | diese Weise die einfachste und zweckmäßigste Hilfskathode. Diese Ausführungsform läßt sich bei den meisten in der Technik gebrauch- ^; liehen Ausführungen anwenden. Die Um- : Schaltung erfolgt in der vorher beschriebenen ! Weise. ,

Man geht von der Schaltung nach Abb. 4 I zu derjenigen nach Abb. 6 über und umge- i kehrt, wobei man vorzugsweise die Zwischenstellung nach Abb. 5 benutzt, um den schweren Nachteil einer Unterbrechung des Hauptstroms zu vermeiden, was man übrigens auch durch eine andere, an anderer Stelle angeordnete vorübergehende Schaltung erreichen könnte.

Man kann auch als Hilfskathode einzeln oder besser in Verbindung mit dem Kessel andere Teile benutzen,, z. B. den Natriumsammler D und insbesondere die Zwischenwand F aus Drahtnetz, wenn eine solche zwischen der Anode B und der Kathode C vorhanden ist, wie bei der ursprünglichen Vorrichtung von Castner (Abb. 7 und 9) oder in anderen Vorrichtungen, beispielsweise denen i der Abb. 10 und 12.

In den Abb. 7 bis 12 sind in Arbeits- und J Oxydationsstellung die Vorrichtungen darge- \ stellt, bei denen Schaltungen gemäß diesen Ausführungsformen der Erfindung benutzt werden.

Man läßt den 'Kessel A als hauptsächliche Hilfskathode wirken, indem man ihn mit der Abzweigung d des Stromkreises, wie beschrieben, durch eine Kontaktschiene / verbindet, die von dem Kontakt e zu dem Kontakt I führt. Außerdem ist ein Kontakt m und ein Leiter ti angeordnet, der einen festen oder veränderlichen Widerstand bildet. Hierdurch ist eine Verbindung mit dem Sammler D und durch diesen mit der Gitterwand F hergestellt, die am Sammler hängt.

Zur Durchführung der Oxydation der Normalkathode C mittels dieser vereinigten Hilfskathoden verbindet man, wie schon auseinandergesetzt, den Kessel A durch den zwischen den Kontakten e und I (Abb., 8 und 11) eingefügten beweglichen Kontakt / mit dem Kontakt I. In gleicher Weise verbindet man ; den Leiter η mit e und A mittels eines geeigneten Kontakts ο oder irgendeiner anderen, zwischen m und e (Abb. 9) oder m und I (Abb. 12) eingeschalteten Verbindung. Darauf entfernt man die Kontaktschiene h und bringt die Kontaktschiene k an. Auf diese Weise erhält man die in den Abb. 9 und 12 dargestellten Schaltungen.

Der Strom geht alsdann in mehreren Riehtungen durch das Bad. Die Hauptmenge geht von Iß nach A, ein Bruchteil geht von B nach F und nach D. Der verminderte Stromteil, der die Oxydation der Kathode bewirkt und der beliebig durch den Widerstand ti geregelt wird, geht von C nach F und von C nach D und nach A. Die Wiederherstellung des Arbeitszustandes geschieht in der vorher beschriebenen Weise, indem man die Verbindungen wieder in die Stellungen nach Abb. 7 und 10 bringt.

Die Wirkung der Hilfskathode kann in einer noch einfacheren Weise erhalten werden, wenn die Vorrichtung ein System mehrfacher Elektroden enthält, die in demselben Kessel gruppenweise in Parallelschaltung arbeiten. In diesem Falle kann man zur Herbeiführung der augenblicklichen Oxydation einer der Kathoden als Hilfskathode eine der anderen Arbeitskatboden oder eine Gruppe dieser Kathoden ausnutzen, die alsdann während dieser Zeit mit Überlastung arbeiten.

Diese Ausführungsform ist beispielsweise im senkrechten Schnitt in den Abb. 13 und 14 dargestellt, die zum Verständnis der Anordnung und der Wirkungsweise ausreichen.

Die in Seitenansicht dargestellte Anode besteht aus mehreren miteinander verbundenen parallelen Einzelteilen B, denen durch die Leitung α der Strom des Hauptstromkrekes zugeführt wird. In den Zwischenräumen sind die Kathoden C¹, C², C³ angeordnet. In der Stellung nach Abb. 13, die die normale Arbeitsstellung darstellt, sind diese Kathoden durch Kontakte c, bewegliche Kontakte h und Kontakte I mit dem Leiter d verbunden.

Um die Oxydation einer dieser Kathoden, beispielsweise der ersten Kathode C¹ der Gruppe, durchzuführen, legt man den bewegliehen Kontakt h in die Stellung k (Abb. 14), wodurch diese Kathode mit dem Leiter α verbunden wird. Die Kathode C¹ wirkt dann zusammen mit den Anoden B ebenfalls als Anode und bildet so einen Teil des Anodensystems, wobei die Anoden B die Hauptmenge des Stroms hindurchgehen lassen und der ganze Vorgang nach dem Grundgedanken der Erfindung verläuft. Wahrend dieser Zeit wirken die anderen Kathoden C² und C³ zusammen als Hilfskathode und nehmen den ganzen Strom auf.

Wenn die zu oxydierende Kathode fertig behandelt ist, so wird sie wieder zur Leistung gebracht, indem man die umgekehrten Handgriffe ausführt und den beweglichen Kontakt k wieder nach h umlegt, so daß die Vorrichtung wieder in die Stellung nach Abb. 13 komm:, die dem normalen Arbeitsgang entspricht. Die anderen Kathoden werden nacheinander in gleicher Weise behandelt.

Selbstverständlich ist es bei dieser Ausführungsform nicht ausgeschlossen, an dem Vorgang irgendeine andere Hilfskathode teilnehmen zu lassen, insbesondere den Kessel der Vorrichtung, der die Elektrodengruppen enthält.

Die beschriebenen Grundgedanken und Hilfsmittel können natürlich auf alle Arten von Vorrichtungen angewendet werden, die in beliebiger Zahl mehrfache Elektroden oder Elektroden aus verbundenen Einzelteilen enthalten, die man in verschiedener Weise trennen oder vereinigen kann, um die Vorgänge mit einzelnen Einheiten, mit Teilen oder Gruppen von solchen, auszuführen, gemäß den zahlreichen Abänderungen, die man bei der praktischen Ausführung der Erfindung vornehmen kann.

Man kann außerdem andere Hilfsmittel, Vorrichtungen oder Ntbenteile einschalten oder hinzufügen, ohne das Wesen der Erfindung zu ändern. Endlich können die Formen der Vorrichtungen, die Einzelheiten, die Abmessungen und gewisse zur Verwendung ge- i langende Baustoffe- je nach den einzelnen An- ' wendungsfällen wechseln.

Claims (10)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Natrium, bei welchen die Ka- j »diode durch Umkehrung der Stromrich- \ tung in den Zwischenräumen gereinigt I wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Kathode eine Kupferoxydschicht !

   dadurch hergestellt wird, daß man die Po- \ larität der Kathode kurze Zeit umkehrt, \ ohne sie bei der eigentlichen Elektrolyse ' als Anode wirken zu lassen, worauf der Strom schnell wieder in die allein zur wirksamen Elektrolyse dienenden Richtung umgekehrt wird. i
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ■ gekennzeichnet, daß die Stärke und Span- | nung des kurze Zeit wirkenden, die Polariiät der Kathode umkehrenden Stroms auf das zur Bildung einer oberflächlichen Oxydschicht erforderliche Maß beschränkt I wird. I
3. 3. Verfahren nach Anspruch I₃ gekennzeichnet durch die Verwendung einer Anode aus einem Stoff, der bei der Elektrolyse nicht oder nur wenig oxydiert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Polumkehrung nur einen Teil des elektrolytischen Stroms anodisch auf die Kathode wirken läßt, während der übrige Teil des Stroms abgezweigt wird und nicht durch die behandelte Kathode hindurchgeht.
5. 5. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während einer beschränkten Zeit die Kathode mit der Anode durch eine metallische Leitung verbunden wird, so daß diese beiden Elektroden als zusammengesetzte Anode mit einer gemeinsamen einfachen oder mehrfachen, besonderen oder dieser vorübergehenden Wirkung angepaßten Kathode zusammen arbeiten.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch ζ, dadurch gekennzeichnet, daß die vorübergehende Verbindung der Kathode mit der Anode mittels eines Leiters erfolgt, der einen regelbaren oder zuvor eingestellten Widerstand bildet.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskathode entgegengesetzt der eigentlichen go Kathode auf der anderen Seite der ständigen Anode angeordnet ist.
8. -8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Elektrolyten enthaltende Behälter als Hilfselektrode dient.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfskathode ausschließlich oder teilweise andere Teile der Vorrichtung dienen, insbesondere der Metallsammler oder eine Zwischenwand aus Drahtnetz, mit oder ohne Einschaltung von Widerständen in die vorübergehende Verbindung.
10. 10. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 bei Vorrichtungen mit einer Gruppe von in demselben Bad wirkenden Kathoden oder Kathodenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einmal nur eine Kathode oder einige der Kathodenteile behandelt werden, während die anderen Kathoden der gleichen Gruppe als Hilfskathoden dienen, wobei alle Kathoden nacheinander unter gegenseitigem Austausch von Elektrodeneinheiten oder -Untergruppen behandelt werden.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.