DE528461C

DE528461C - Elektrolytische Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd

Info

Publication number: DE528461C
Application number: DESCH83492D
Authority: DE
Original assignee: ELISABETH LUTHER GEB SCHULZE
Current assignee: ELISABETH LUTHER GEB SCHULZE
Priority date: 1927-08-05
Filing date: 1927-08-05
Publication date: 1931-06-27

Description

Elektrolytische Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd Es ist bekannt, daß sich in einer sauren Lösung durch Reduktion von Sauerstoff an der Kathode bei normaler Temperatur derselben Wasserstoffsuperoxyd in sehr.@schwachen Lösungen bildet, wobei Anoden= und Kathodenraum nicht voneinander getrennt sind und die Elektrolyse mit 5o bis ioo Atm. Druck ausgeführt, der Sauerstoff mit einer Temperatur von + 1z° auf den Elektrolyt aufgedrückt und die Lösung mechanisch gerührt wurde, bei Verwendung einer Anode und Kathode aus Edelmetall.
Das vorliegende Verfahren dagegen besteht darin, daß i. der offen gehaltene oder luftdicht verschlossene Anoden- und Kathodenraum durch eine Flüssigkeit undurchlässige, wohl aber den elektrischen Strom durchlässige Wand voneinander getrennt ist; a. die saure oder neutral gehaltene Flüssigkeit periodisch oder kontinuierlich aus dem Anoden- oder Kathodenraum oder nur aus dem Kathodenraum ein- und ausläuft; 3. der sauren oder neutral gehaltenen Kathodenflüssigkeit innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes periodisch oder kontinuierlich bis -4o° und noch tiefer gekühlte Gase, wie atmosphärische Luft, ozonisierte Luft, Sauerstoff, Ozon zugeführt werden oder, daß die Kathodenflüssigkeit bis -4o° und noch tiefer innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes gekühlt, derselben innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes die obengenannten ungekühlten oder bis -4o° gekühlten Gase zugeführt werden, wobei man die Flüssigkeit aus dem Kathodenraum ein-und auslaufen läßt. . Die Kathodenflüssigkeit erhält so lange die Zuführung von dem oben angeführten Gas, bis dieselbe die höchste Konzentration von H._0_ erreicht hat; Anoden- und Kathodenraum bzw. die Elektrolvse unter Atmosphärendruck steht, 5. die Anode aus Kohle oder unedlem Metall, die Kathode aus Chromnickelstahlblech besteht.
Durch das Ein- und Auslaufen der Flüssigkeit in den oder aus dem Anoden- bzw. Kathodenraum erhält diese namentlich an der Kathode eine lebhafte Bewegung und durch die Zuführung der bis -40' und noch tiefer gekühlten Gase bzw. Flüssigkeit wird auch die Kathode gekühlt, während die Anodenflüssigkeit auf bekannte Weise gekühlt wird.
Die sauer oder neutral gehaltene Anoden-bzw. Kathodenflüssigkeit besteht aus einer sehr schwach gehaltenen Schwefel-, Salpeter-, Bor-, Phosphor- oder organischen Säure oder aus einem o,i bis 5 "/"igen Gemisch von zwei oder mehreren der genannten Säuren untereinander oder mit organischen Stickstoff- und organischen Verbindungen oder nur aus einer o,i bis 5-"/"igen organischen Säure oder nur aus einer o,oi bis 5 "/"igen organischen Stickstoffverbindung oder nur aus einer o,oi-bis 5 "/"igen organischen Verbindung. Außerdem kann man der Anoden- bzw. Kathodenflüssigkeit zur Verhinderung des Einfrierens und außerdem noch der Kathodenflüssigkeit zur Verhütung der Zersetzung des. entstehende und des bereits erzeugten Wasserstoffsuperöxyds organische Stickstoffverbindungen oder organische Säuren zusetzen.
Es wurde weiter gefunden, daß, wenn man die zugeführten Gase und die Kathodenflüssigkeit bis auf -4o° oder noch tiefer kühlt, sich größere Mengen Sauerstoff in der Kathodenflüssigkeit lösen und daß der sich nicht leicht lösende Sauerstoff längere Zeit von der Kathodenflüssigkeit physikalisch gebunden und dann erst von derselben gelöst wird. Eine noch größere Lösung von Sauerstoff in der Kathodenflüssigkeit ergibt die Zuführung von bis -4o° oder noch tiefer gekühlter ozonisierter atmosphärischer Luft oder von bis --o° oder noch tiefer gekühltem Ozon. Die Kathodenflüssigkeit wird nur so tief gekühlt, daß sie nicht einfriert. Die -ozonisierte atmosphärische Luft oder das Ozon hat eine andere physikalische Eigenschaft und chemische Wirksamkeit als der gewöhnliche Sauerstoff, außerdem löst sich ozonisierte atmosphärische Luft oder Ozon in -weit größerer Menge in der Kathodenflüssigkeit.
Der technische Vorteil, die Neuheit dieses vorliegenden Verfahrens besteht in dem' eben Gesagten, und außerdem gewinnt die Wirtschaftlichkeit dadurch, daß die Leistung der Zelle und die Herabsetzung der elektrischen Energie gegeben ist. Beisp-ie1 Elektrolysiert man unter gewöhnlichem Luftdruck im vom Anodenraum durch eine Flüssigkeit undurchlässige Wand abgetrennten geschlossenen Kathodenraum eine sauer oder neutral gehaltene Lösung, die aus oben genanntem Gemisch von zwei oder mehreren Säuren bzw. Stoffen besteht, indem man sie periodisch oder kontinuierlich aus dem Kathodenraum ein- und auslaufen läßt und ihr innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes bis auf -qo° oder noch tiefer gekühlte Gase, wie atmosphärische Luft oder Sauerstoff oder Ozon, so lange zuführt, bis die Kathodenflüssigkeit die höchste Konzentration von H, O@ erreicht hat; oder man kühlt Kathodenflüssigkeit und Gase und führt sie dann stets innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes zusammen mit einer Kathode aus nichtrostendem Chromnickelstahlblech, bis sich eine bis 8 °/oige und noch höhere Wasserstoffsuperoxydlösung bei über go % Stromausbeute und bei einer Stromdichte bis G und mehr Ampere pro Ouadratmeter gebildet hat.
Die Anode dagegen besteht aus Kohle oder Graphitkohle oder einer ähnlichen 1-'lasse oder evtl. aus unedlem Metall.

Claims

PATRNTANTSPRÜC13R: ' Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd durch kathodische Reduktion von Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der offen gehaltene oder luftdicht verschlossene, unter Atmosphärendruck stehende Anoden- und Kathodenraum durch eine Flüssigkeit undurchlässige, den elektrischen Strom durchlässige Wand voneinander getrennt ist, wobei die saure oder neutral gehaltene Anoden-Kathoden-Flüssigkeit aus einem o,oi- bis 5%igen Gemisch von zwei oder mehreren der folgenden. Säuren bzw. Stoffen, wie Schwefel-, Salpeter-, Bor-, Phosphorsäure, organischen Verbindungen einschließlich Säuren und Stickstoffverbindungen oder lediglich Bestandteilen der Gemische organischer Verbindungen besteht, wobei die saure oder neutral gehaltene Flüssigkeit periodisch oder kontinuierlich aus dem Anoden- und Kathodenraum oder nur, aus dem Kathodenraum ein- und ausläuft, und wobei der sauren oder neutral gehaltenen Kathodenflüssigkeit innerhalb oder außerhalb des Kathodenraumes periodisch oder kontinuierlich bis auf -4o° oder noch tiefer gekühltes Gas, wie Luft oder ozonisierte Luft oder Sauerstoff oder Ozon, so lange zugeführt wird, bis die Kathodenflüssigkeit die höchste Konzentration von H,0, erreicht hat, oder umgekehrt die Kathodenflüssigkeit bis auf -4o° oder noch tiefer gekühlt oder beide, Flüssigkeit und Gas, bis auf -q.0° gekühlt und dann so lange vereinigt werden, bis dieselbe die höchste Konzentration an Flüssigkeit H"0, erreicht hat, wobei Anoden aus Kohle oder Graphitkohle und Kathoden aus nichtrostendem Chromnickelstahlblech (Krupp Marke V-,a oder ähnliche Marken) Verwendung finden. .