DE433520C

DE433520C - Herstellung wohldefinierter hoher Konzentrationen aktiven Wasserstoffs

Info

Publication number: DE433520C
Application number: DEF31109D
Authority: DE
Original assignee: DR ALFRED THIEL; DR GERHARD STAMPE
Current assignee: DR ALFRED THIEL; DR GERHARD STAMPE
Priority date: 1925-11-28
Filing date: 1925-11-28
Publication date: 1926-09-09

Description

Herstellung wohldefinierter hoher Konzentrationen aktiven Wasserstoffs. Es ist schon hätifiger versucht worden, durch Hindurchpressen von gasförtnigem Wasserstoff durch Metall- oder Kolilewände, die eine Difftision des Gases gestatten, an der Außenseite dieser Wände den diffundierenden Wasserstoff als Reduktionsmittel zu verwenden oder diese Außenseite als Wasserstoffelektrode zu benutzen. Das Unzulängliche eines solchen Vorgehens liegt in dein Umstand, daß bei Benutzung verhältnismäßig weitporiger Materialien, wie z. B. Kohle, ein einfaches Hindurchdringen des gasförmigen Wasserstoffs erfolgt, ohne daß dieser aktiviert wird, und daß anderseits bei Verwendung wasserstoffdurchlässiger Metalle, z. B. Platin oder Palladium, deren Durchlässigkeit so stark von der Reinheit des benutzten Gases abhängt, daß schon nach kurzer Zeit die Diffusion überhaupt zum Stillstand kommt. Außerdem erfordert das zuletzt genannte Verfahren Drucke von 2o bis 3o Atm., so daß das Gas nach dem Verlassen der Kontpressionsmaschinen die nötige Reinheit nicht mehr besitzt.
Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, den für das Hindurchpressen nötigen Druck nicht mechanisch zu erzeugen, sondern durch elektrolvtische Wasserstoffentwicklung zu ersetzen. Bekanntlich läßt sich bei jeder Elektrolyse durch Steigerung des Elektrodenpotentials eine Konzentrationssteigerung des abgeschiedenen Stoffes erzwingen. Wenn man also bei einer elektrolytischen Wasserzersetzung die kathodische Stromdichte genügend erhöht, kann man bequem die Abscheidung des Wasserstoffs in einem Zustande erreichen, der einem Druck von vielen Atmosphären entspricht; der Wasserstoff ist »aktiviert« und in hohem Grade diffusionsfähig. Außerdem ist der so gewonnene Wasserstoff vollständig rein, wenn man nur alle Metallionen von der elektrolysierten Lösung, z. B. Schwefelsäure, fernhält- und eine unangreifbare Anode von genügend großer Oberfläche benutzt.
Verwendet man z. B. bei der Wasserzersetzung als Kathode ein Palladiumblech,_ das zugleich eine Außenwand des Elektrolysiergefäßes bildet, so diffundiert ein Teil der elektrolytisch abgeschiedenen Wasserstoffatome, ehe sie sich zu Molekeln vereinigen, durch das Metall liindurch, dessen äußere Fläche so eine hehe Konzentration aktiven Wasserstoffs erhält, Diese Konzentration läßt sich durch Variation der elektrolvsierenden Spannung bequem ändern; besonäers genau ist die Wasserstoffkonzentration an der Außenseite definiert, wenn man diese mit einem Platinbelag überzieht, der außerdem auf Reduktionen katalytisch wirkt.
Die so dauernd neu mit aktivem Wasserstoff aufgeladene Seite des Palladiumbleches läßt sich überall da verwenden, wo man aktiven Wasserstoff braucht, z. B. für Reduktionen besonders flüssiger oder gasförmiger Substanzen.
Wegen der genauen Einstellbarkeit der Menge des diffundierten Wasserstoffs ist die Anwendung der Erfindung zur Herstellung von Wasserstoffelektroden besonders geeignet. Eine von innen elektroNtisch mit Wasserstoff beladene Palladiumrohrelektrode ist nämlich durch den dauernd nachdiffundierenden atomaren Wasserstoff so gut depolarisiert, daß man ihr Strom entnehmen kann, ohne daß ihr Potential sinkt, eine Eigenschaft, die den Wasserstoffelektroden gebräuchlicher Konstruktion vollständig fehlt.
Abb. i zeigt eine mögliche Anordnung. i ist das Palladiumrohr mit der Stromzuführung 2. Es ist durch die Hartgurnmiverschraubung 3, die sich in einer durchlochten Schutzhülse 4 fortsetzt, mit dem Glasrohr 5 vollkommen dicht verbunden. Iin Innern ist ein Platindraht 6, der als Anode dient, um ein engeres, unten offenes Glasrohr 7 spiralig aufgewickelt. Durch 7 wird durch den anodisch entwickelten Gasstrom dauernd frischer Elektrolyt, z. B. 6 n H 2 SOV aus einem hochgestellten Vorratsgefäß in das Innere des Paladiumrohres i und durch das Rohr 5 in das Vorratsgefäß zurückgepumpt. Auf Abb. 2 ist die Schaltung dargestellt. Der Draht 6 ist mit dem positiven Pol einer Akkumulatorenbatterie 8 über einen Regulierwiderstand 9 und ein Amperemeter io verbunden. Der Draht2, geht zum negativen Pol von 8; er führt zugleich zu einem Millivoltniesser ii, dessen zweite Klemme mit einer gut depolarisierten konstanten Gegenelektrode 12, z. B. einer Cadmiumelektrode in einer Cadmiumehlorid und Chlorkaliuni enthaltenden Lösung, verbunden ist. Nach dem Eintauchen des Apparates in die zu untersuchende Lösung läßt sich schon nach wenigen Sekunden auf dem Millivoltmeter i i, das mit einer entsprechenden Teilung versehen werden kann, direkt die gesuchte Wasserstoffionenkonzentration der Flüssigkeit ablesen.
An Stelle von Palladium lassen sich in analoger Weise auch andere Metalle verwenden, durch welche elektrolytisch entwickelter Wassersto.9 mit genügender Geschwindigkeit digundiert, z. B. Eisen.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung wohldefinierter hoher Konzentrationen aktiven Wasserstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des Reaktionsraumes durch ein Blech aus wasserstoffdurchlässigem Metall gebildet wird, dessen Außenfläche als Kathode einer elektrolvtischen Wasserzersetzung ausgebildet ist. :2. Verfahren zur Herstellun g unpolarisierbarer, stromliefernder Wasserstoffelektroden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eines Rohres aus wasserstoffdurchlässigem Metall als Elektrode dient, dessen Inneres zugleich Kathode einer elektrolytischen Wasserzersetzung ist.