DE420042C

DE420042C - Verfahren zur elektrolytischen Darstellung von Erdalkalimetallen

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Publication number: DE420042C
Application number: DEC34185D
Authority: DE
Original assignee: Chem Fab Kalk Fa GmbH; ERNST HERRMUTH DIPL ING
Current assignee: Chem Fab Kalk Fa GmbH; ERNST HERRMUTH DIPL ING
Priority date: 1923-11-24
Filing date: 1923-11-24
Publication date: 1925-10-15

Description

Verfahren zur elektrolytischen Darstellung von Erdalkalimetallen. Bei der- technischen Darstellung von metallischem Calcium unter Benutzung der von Walter R a t h e n a u vorgeschlagenen, sich allmählich hebenden Berührungskathode (Zeitschrift für Elektrochemie, Bd.io, S. 5o8, Patent 155433) stößt man auf Schwierigkeiten, die hauptsächlich darin bestehen, daß der Calciumstab dicht oberhalb der Berührungsstelle mit der Schmelze abschmilzt bzw. daß das noch flüssige Calcium nicht erstarrt. R u f f und P 1 a t o (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 35, S. 3612, Patent 153731) Moldenhauer und And e r s e n (Zeitschrift für Elektrochemie, Bd. ig, S. 4q.¢) wie auch W ö h 1 e r (Zeitschrift für Elektrochemie, Bd. i i, S.612) schlagen deshalb vor, den Schmelzpunkt des Chlbrcalciums durch Zusatz anderer Salze möglichst weit unter den Schmelzpunkt des metallischen Calciums zu erniedrigen. B r a c e dagegen (Trans. Amen Elektroch. Soc.; Bd. 37, S-465) verwirft diesen Vorschlag und empfiehlt reines, vollkommen entwässertes Chlorcalcium allein. Aber auch hierbei bereitete das Schwanken der Badtemperatur, hervorgerufen durch unkontrollierbare Veränderungen an der Anode, Schwierigkeiten.
Trotz genauer Einhaltung aller bekannt gewordenen Vorschriften ist ein wirklicher technischer Dauerbetrieb fast unmöglich, weil die geringste Störung das Abschmelzen des Calciumstabes verursachen kann. Es treten nämlich häufig an der Berührungsstelle kleine Flämmchen auf, die den Stab zum Abschmelzen bringen. Gegen diese für den Dauerbetrieb höchst gefährliche Erscheinung helfen die bisher bekannt gewordenen Arbeitsvorschriften nichts.
Es wurde nun gefunden, daß das Abschmelzen des Calciumstabes, ohne den Gang der Elektrolyse sonst irgendwie zu stören, mit Sicherheit vermieden werden kann, wenn man den Stab an der Berührungsstelle und dicht oberhalb derselben in geeigneter Weise kühlt. Allerdings ist schon von Brace und Andersen die Kühlung der Kathode durch einen mit ihr fest verbundenen Kühler vorgenommen worden. Es ist aber einleuchtend, daß diese lediglich durch Wärmeleitung wirkende Kühlung an der gefährdeten Stelle um so weniger wirksam wird, je länger der Calciumstab wird. Tatsächlich zeigte es sich auch, daß diese Vorkehrung keinen genügenden Schutz gegen das Abschmelzen des Calciums darstellt. Auch in der Patentschrift 155433 ist von einer künstlichen Kühlung des eingetauchten Teiles der Kathode die Rede, ohne daß die Art der Kühlung näher angegeben ist. Erst durch Anwendung einer besonderen Kühlvorrichtung ließ sich das erreichen, und zwar auf zwei verschiedenen Wegen.
Das erste Verfahren besteht darin, daß man den Calciumstab dicht oberhalb der Berührungsstelle mit der Salzschmelze durch einen Gasstrom kühlt. Dabei muß der Gasstrom so gerichtet sein und in der Stärke so reguliert werden, daß die Schmelze an der eigentlichen Berührungsstelle mit dem Stab noch feurig-flüssig bleibt. Zu diesem Zweck ist jedes beliebige , Gas, - wie Kohlensäure, Wasserstoff, Stickstoff usw., geeignet. Die Brauchbarkeit dieser Art der Kühlung war nicht vorauszusehen, da Calcium bekanntlich mit allen Gasen, abgesehen von Edelgasen, bei höherer Temperatur lebhaft reagiert. Das Verfahren ist aber deshalb durchführbar, weil bei geeigneter Regulierung des Gasstromes das Calcitim oberhalb der Berührungsstelle sofort von einer festen, schützenden Salzhülle überzogen wird und sich selber genügend abkühlt.
Das zweite Verfahren besteht dariia, daß man in geeignetem Abstand von der Berührungsstelle des Cälciumstabes mit der Schmelze einen Kühler anbringt, welcher so viel Kälte ausstrahlt, d.aß das Abschmelzen des Calciumstabes gerade vermieden wird. Eine Ausführungsform besteht beispielsweise in einem doppelwandigen Zylinder oder Rin-, welcher von Wasser durchströmt wird und welcher, den Calciumstab eng umschließend, in einer bestimmten, stets konstant bleibenden Entfernung .von der Berührungsstelle der Schmelze mit dem Caiciumstab eingestellt wird. Das Verfahren stellt einen erheblichen technischen Fortschritt dar, da erst dadurch ein ungestörter Dauerbetrieb ermöglicht wird und andererseits eine besondere Vorreinigung ,des Elektrolyten in Fortfall kommt. In gleicher Weise können Strontium und Barium im Dauerbetrieb gewonnen werden.

Claims

PATENT-ANsPRÜCHE: i. Verfahren zur Darstellung von Erdalkalimetallen mit einer sich allmählich hebenden Berührungskathode, dadurch gekennzeichnet, daß man den Erdalkaliinetallstab oberhalb der Berührungsstelle mit der Salzschmelze von außen kühlt. a. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kühlung durch Zuleitung eines Gasstroms vornimmt. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man in geeigneter Entfernung von der Berührungsstelle des Stabes mit der Schmelze einen Kühler anbringt, welcher durch ausstrahlende Kälte das Abschmelzen -des Erdalkalimetailstabes verhindert.