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Verfahren zur Herstellung von Silberpulver und Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens Es ist bekannt, Silberpulver herzustellen: a) durch Reduktion wäßriger
Lösungen von Silbersalzen mit unedlen Metallen, b) durch Reduktion wäßriger Lösungen
von Silbersalzen mit organischen oder anorganischen Reduktionsmitteln, c) durch
Elektrolyse von Silbersalzlösungen, d) durch Verspritzen geschmolzener Silberdrähte
oder -bänder nach dem Schoppschen Verfahren, e) durch thermische Verdampfung von
Silberdrähten oder -bändern unter normalem Druck und Unterdruck und f) durch Kabhodenzerstäubung.
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Nach den Verfahren a) bis c) werden kristalline Pulver erhalten, die
je nach der Konzentration der angewendeten Silberlösungen mehr oder weniger grobkörnig
sind. Die Kristalle sind auch bei den sehr feinen Pulvern gut ausgebildet und sehr
spröde. Alle Kristallpulver enthalten Verunreinigungen teilweise in Form von SiDberoxyd,
teilweise in Form von Resten der verwendeten Reduktionsmittel. Diese- Verunreinigungen
machen die kristallinen Silberpulver für viele Zwecke, insbesondere für katalytische
Zwecke, olygodynamische und therapeutische Zwecke unbrauchbar.
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Die nach dem Verfahrend) -durch Verspritzen von geschmolzenem Silber
in der Knallgasflamme oder mit Preßluft hergestellten Silberpulver haben kugelige
Form,sind jedoch so grobkörnig, .daß sie -für alle Anwendungsgebiete, bei denen
eine möglichst große Oberfläche des pulverförmigen Silbers verlangt wird, ausscheiden.
Die. nach e) .durch
thermische Verdampfung hergestellten Silberpulver
sind zwar sehr feinkörnig, ihre Herstellung in größeren Mengen ist jedoch sehr teuer,
da hierzu zuerst feine Silberdrähte- oder -bänder hergestellt werden müssen, die
in komplizierten Apparaten verdampft wenden. Die nach f) durch Kathodenzerstäubung
hergestellten Pulver weisen eine sehr unterschiedliche Korngröße auf und sind außerdem
durch Silberoxyd verunreinigt.
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Das Verfahren gemäß .der Erfindung zeigt einen Weg, um Silberpulver
von kugeliger, nichtkristalliner Form in stets gleichmäßiger Korngröße und großer
Reinheit sehr billig herzustellen. Dabei ist es möglich, sowohl feinste, unfühlbare
Pulver mit Durchmesser unter o,2 ,u pro Silberkorn als auch Probepulver mit Korndurchmesser
von ioo,u herzustellen. Die feinsten und mittelfeinen nach dem Verfahren hergestellten
Pulver eignen sich infolge ihrer Reinheit und' sehr großer Oberfläche sehr gut für
katalytische, olygodynamische, therapeutische und antibakterizide Zwecke, während
die gröberen und groben Pulver infolge ihrer Duktilität zu Silberbronze gemahlen
werden können. Die gute elektrische Leitfähigkeit und reine weiße Farbe der nach
dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Pulver ermöglicht weiterhin deren
Verwendung für elektrotechnische Zwecke und Dekorationszwecke.
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Als Ausgangsstoffe zur Herstellung der Silberpulver gemäß ,der Erfindung
verwendet man Silberoxyd, Silbercarbonat oder die Silbersalze organischer Säuren,
wie Silberformniat, Silberacetat, Si-l-beroxalat, Silbertartrat oder Silberlactat,
die nach bekannten' Verfahren in großer Reinheit herstellbar sind. Es ist bekannt,
daß sich diese Stoffe beim Erhitzen zersetzen und unter Abgabe von Sauerstoff, Kohlensäure
und Kehlenwasserstoffen unter teeilweisemVerbrennen der bei derZersetzung entstehenden
Kohle in Feinsilber verwandeln. Das Silber binterbleiibt ,dabei in Form eines zusammenhängenden
mehr oder weniger dichten, teils glänzenden, teils matten Silberschwammes, der sich
infolge .der Eigenschaft des Silbers bereits in kaltem Zustande zu schweißen, nicht
zu Pulver zerdrücken läßt. Der aus den organischen Silbersalzen erhaltene Silberschwamm
enthält außerdem mehr oder weniger große Mengen von Kohle.
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Versuche haben nun gezeigt, daß man die Schwammbildung bei der Zersetzung
von Silberoxyd oder organischen Silbersalzen vermeiden kann, wenn man die Substanzen
in Form trockener in einem Luftstrom oder Gasstrom fein verteilter Pulver durch
eine Heizquelle schickt und das reduzierte Silber anschließend in Wasser, einer
anderen nicht brennbaren Flüssigkeit oder in einer Kühlkammer niederschlägt. Hierbei
findet eine vollkommeneReduktion ödes Silberoxyds statt, während die sich sonst
bei der Erhitzung der organischen Silbersalze stets .bildende Kohle gleichzeitig
restlos verbrannt wird. Um ein Zusammenschweißen der einzelnen Silberteilchen in
der Heizzone zu vermeiden, muß ein bestimmtes Verhältnis des Luft- oder Gasstromes
und der .darin schwebenden Silbersalzteilchen eingehalten werden. In iookaumteilen
Luft oder Gas soll höchstens i Raumteil des ,zu reduzierenden Silbersalzes enthalten
sein.
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Als Heizquelle kann eine Bunsenflamme, ein Sauerstoff-Wasserstoff-Gebläse
oder ein elektrisch beheiztes Rohr dienen. Die Heizzone soll möglichst kurz sein,
um ein gegenseitiges Berühren und Verschweißen der einzelnen Silberteilchen innerhalb
dieser Zone zu vermeiden.
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Fig. i zeigt eine Anordnung zur Herstellung von Silberpulver gemäß
der Erfindung,' wobei das erhaltene Pulver in Wasser suspendiert wird, in schematischer
Weise.
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Ein Sauerstoff-Wasserstoff-Gebläse i ist mit einem verlängerten den
Wasserstoff zuführenden Rohr 2 über ein elastisches Zwischenstück 3 mit einem Vorratsbehälter
q. verbunden, in dem sich sehr fein pulverisiertes Silberoxyd befindet. Der Boden
des Vorratsbehälters ist mit einem sehr engmaschigen Drahtsieb 5 versehen. Der Was,#erstoff
wird durch den Rohrstutz,-n 6, der Sauerstoff durch den Stutzen 7 zugeführt. Unterhalb
des Gebläses befindet sich ein mit- Wasser gefülltes Gefäß 8 zur Aufnahme des ,in
der Hei2@zone g gebildeten Silberpulvers. Nach dem Entzünden der Gebläseflamme wird
durch einen Nocken io ein an einer Zugfeder i i befestigter Hammer 12 gegen die
Seitenwand des Vorratsgefäßes d. geschlagen, wodurch eine gewisse Menge Silberoxyd
.durch das Sieb 5 hindurchgeht und mit dem durch das Rohr 2 fließenden Wasserstoffstrom
in die Heizzone g geführt wind. Das hier gebildete Silberpulver wird gegen die Wasseroberfläche
geschleudert, sinkt im Wasser unter und sammelt sich am Boden des Gefäßes in Form
eines lockeren Haufens 13. Durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit :des Nocken
io und der Maschenweite des Siebes 5 kann die zugeführte Merike Silberoxyd beliebig
verändert werden.
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Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
die Zersetzung eines Silbersalz-es durch eine elektrische Heizquelle erfolgt. Innerhalb
eines -Porzellanrohres i" befindet sich eine Heizwicklung 1d., die mittels eines
Regulierwiderstandes 15 bis auf iooo° C erhitzt werden kann. Das Heizrohr ist wie
in Fig. i über ein elastisches Zwischenstück 3 mit dem Vorratsbehälter q. verbunden,
in dem sich pulverisiertes Sil'bertartrat befindet. Der Boden des Behälters ist
mit einem auswechselbaren Drahtsieb 5 versehen. Indem allseitig geschlossenen Vorratsbehälter
be-
findet sich ein Rohr 6Q, das bis etwa 2 cm über das Sieb reicht. Das Heizrohr
i, ist über ein Zwischenstück 1b mit einer Kühlkammer 8, verbunden, die durch dien
Stutzen 16, der gleichzeitig zur Entleerung des Gefäßes ,die=nt, entlüftet wird.
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Die Kammer ist mit einem Kühlmantel 17, der Wasserzuleitung i8 und
der Wasserableitung i9 umgeben.
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Nachdem die Heizzone eine Temperatur von 700°' C aufweist, wird durch
.das Rohr 6, Sauerstoffgas eingeleitet und der Vorratsbehälter mittels
desdurch
einen Nocken io und eine Rückzu.gfe.der i i bewegten Hammers 12 gerüttelt. Das durch
-das Sieb 5 fallende Silbertartrat wird mittels des Sauerstoffes in der Heizzone
zu Silberpulver umgesetzt, das sich in der Kühlkammer bei 13 niederschlägt. Die
bei .der Reduktion entstehenden Gase und Wasserdämpfe werden durch den Entlüftungsstutzen
16 abgeleitet.
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Das am Boden des Vorratsgefäßes eingebaute Sieb dient zur gleichmäßigen
Zuführung des Silbersalzes in die Reduktionszone. Es kann durch belic'bige andere
Vorrichtungen ersetzt werden, die den.selbeg Zweck erfüllen. Das Reduziergut kann
beispielsweise auch durch eine Düse mittels Preßluft in die Reduzierzone eingespritzt
wenden.
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Die Korngröße des erhaltenen Silberpulvers ist abhängig von der Feinheit
des verwendeten Silbersalzes und ?der Temperatur der Glühzone. Bei Temperaturen
zwischen 7oo und iooo° C findet nicht nur eine Reduktion der Silberverbindung zu
Feinsilber, sondern gleichzeitig ein teilweises oder völliges Verdampfen des entstandenen
Silbers statt. Durch entsprechende Regulierung des Gasstromes, der Feinheit des
zu reduzierenden Silbersalzes und der Temperatur der Heizzone erhält man grobe bis
feinste Silberpulver.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich weiterhin dazu, um kristallinisches
S'iltberpulver, das nach bekannten Verfahren hergestellt wurde, in körniges, geschmolzenes
Silberpulver zu verwandeln. Zu diesem Zweck werden die Vorratsbehälter der in Fig.
i und 2 beschriebenen Einrichtungen an Stelle des Silbersalzes mit kristallinem
Silberpulver beschickt. Beim Durchfliegen .der Heizzone werden die Silberkristalle
geschmolzen und nehmen unter gleichzeitigem Erweichen eine kugelige, bei gröberen
Pulvern eine tropfenförmige Form an.