DE658111C - Verfahren zur Herstellung von Hyposulfit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Hyposulfit Das Problem, Hyposulfit auf elektrolytischem Wege durch Reduktion z. B. von Bisulfit an der Kathode herzustellen, ist bisher technisch noch nicht gelöst. Die bis jetzt bekanntgewordenen Versuche haben wohl ergeben, daß man etwa 14%ige Hyposulfitlösungen, deren Gehalt an Nag S2 O4 also für die Aufarbeitung auf festes Hyposulfit ausreichend sein würde, erhalten kann. Es hat sich aber gezeigt, daß es nicht möglich ist, nach den Angaben der Literatur eine derartige Elektrolyse im Dauerbetrieb durchzuführen, was ja für die technische Anwendung unerläßlich ist. Man hat z. B. so gearbeitet, daß in einer durch ein Tondiaphragma in Anoden- und Kathodenraum getrennten Zelle Bisulfitlösung als Katholyt, ao%ige Schwefelsäure als Anolyt diente. Oder man hat als Katholyt und Anolyt Neutralsalzlösungen, wie Kochsalz- oder Natriumsulfatlösungen, verwendet, wobei dem Kathdolyben dann SO2 zugeführt wurde. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, insbesondere zum Zweck der gleichzeitigen Gewinnung von Chlor bei Verwendung von Kochsalz als Anolyt einen so kräftigen Flüssigkeitsstrom aus dem Anodenraum durch das Diaphragma hindurch in den Kathodenraum zu schicken, daß er den elektrolyrischen überführungsprozeß überwiegt. In allen diesen Fällen gelingt des, in kurzen Versuchen von einigen Stunden Dauer die Zelle ohne Schwierigkeit zu betreiben. Werden aber die Versuche länger ausgedehnt, oder läßt man den Katholyten kontinuierlich die Zelle durchströmen, so ist ein Ansteigen der Spannung zu beobachten, die bald solche Werte annimmt, daß die Elektrolyse abgebrochen werden muß.
• E's wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeit vollständig wegfällt, wenn statt verdünnter Schwefelsäure oder Neutralsalzlösu-n gen ein alkalischer Anolyt verwendet wird, dessen alkalische Reaktion während der ganzen Dauer der Elektrolyse aufrechterhalten werden muß, rund wenn dafür Sorge getragen wird, daß Teile der Anodenflüssigkeit durch das Diaphragma hindurch in den Kathodenraum deintreten. Als alkalische Anolyten eignen sieh mit Alkalilaugeoder Alkalicarbonaten versetzte Salzlösungen, zweckmäßiger ist es aber, direkt Alkalilaugen doder Alkalica.rbonatlösungen zu verwenden. Natürlich muß dann in den Katholyten, auch wenn er Bisulfit enthält, dauernd S02 eingeleitet werden, und zwar in dem Maße, als teils durch Stromtransport, teils durch Digusion Alkalizufuhr stattfindet. Das Hindurchtreten von Teilen des Anolyten durch das Diaphragma kann z. B. durch Aufrechterhaltung eines Druckunterschiedes zwischen Anoden- und Kathodenraum derreicht werden, was in. einfacher Weise dadurch geschieht, daß der Flü.ssigkeitsstand im Anodenraum höher gehalten wird ,als im Kathodenraum. Hierdurch wird die Diffusion von Hypiosulfit in, den , Anolyten erschwert, wodurch eine Verbesser= rung der Ausbeute erreicht wird. Außer&riZ, , wird durch diese Maßnahme ein Verstopfiai@ des Diaphrägmas verhindert und somit eiir -Dauerbetrieb ermöglicht. Besondere Ausführungsformen des Verfahrens bestehen darin, daß Kathoden in Form dünner Drähte verwendet werden und ,daß die Rührung des Katholyten durch Einleiten eines indifferenten Gases, z. B: Kohlensäure oder Stickstoff, erfolgt. Es gelingt,dann, 18- bis 2o%ige Hyposulfitlösungen noch mit mehr als 8o% Stromausbeute herzustellen. Die beiden letzten Maßnahmen (Drahtkathoden und Gasrührung) für sich allein sind nicht Gegenstand des Schutzes. Beispiel Ixt einer Elektrolysierzelle, welche durch ein Tondiaphragma in Kathoden- und Anodenraum getrennt ist, wobei Kathode °und Anode aus Blei bestehen, wird 2o 9/oige Bisulfitlösüng kontinuierlich durch denn Anodenraum geleitet und mit einer Stromdichte von i o A pro Quadratdezimeter elektrolysiert. Die Rührung des Katholyten erfolgt durch raschen Umlauf. Die Spannung beträgt anfangs 7 V. Nach i Stunde ist sie auf 7,5 V, nach einer weiteren Stunde auf 8,5 V und nach der 3. Stünde auf i-- V gestiegen, wenn der Durchfluß der Bisulfitlösung so geregelt ist, daß eine i2o/oige Hyposulfitlösung den Kathodenraum verläßt.
• Wird in derselben Zelle nach Ersatz des gebrauchten Tondiaphragmas durch ein neues und nach Ersatz der Bleianode durch eine V2A-Anode der Versuch mit Natronlauge als Anolyt durchgeführt; wobei in den Kathol:yten SO. eingeleitet wird, so beträgt die Spannung . unverändert, auch bei Monate-14p Betrieb; 7,2 V, während eine i3ö/oige yp,osulfitlös@ung die Zelle verläßt, Die Ver-*W'endung von alkalischem Anolyten hat somit iügleich die"Ausbeute erhöht. Wird jetzt ein Silberdrahtnetz von einer Maschenweite von 2 mm und einer Drahtdicke von o,25 mm zwischen dem äußeren Bleirohr und dem Diaphragmä angebracht und an den negativen Pol angeschlossen und gleichzeitig ein Strom von Kohlensäure durch den Katholyten geleitet, so besitzt die die Zelle verlassende Hyposulfitlösung bei der gleichen Durchfiußg-eschwindigkeit wie in den beiden ersten Beispielen eine Konzentration von i 5 0'o, wobei die Stromausbeute 85% beträgt. Verringert man die Durchflußgeschwindigkeit, so kann man die Konzentration der Hyposulfitlösung bis Zoo g11 steigern, ohne daß die Stromausbeute unter 8o% heruntergeht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Hyp-osulfit durch Elektrolyse, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Verwendung eines alkalischen Anolyten Teile der Anodenflüssigkeit durch das Diaphragma hindurch in den Kathodenraum gelangen Mt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß während. der Elektrolyse sein indifferentes Gas durch den Katholyten geleitet wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i ` oder i und 2; dadurch gekennzeichnet; daß Kathoden aus dünnen Drähten Ver= w endung finden.