DE86567C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Dr. CARL KELLNER in WIEN.

mit Quecksilber Amalgam bildet.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. Juli 1895 ab.

Bei allen bisherigen Verfahren zur elektrolytischen Spaltung von Alkalichloriden mittels einer Quecksilberkathode, überhaupt von Verbindungen, deren elektropositiver Bestandtheil mit dem Quecksilber Amalgam bildet, liegt erstens eine Hauptschwierigkeit darin, manche mit dem Quecksilber amalgamirte Metalle in derselben Zeit aus dem Quecksilber zu entfernen, in welcher sie durch den elektrischen Strom auf das Quecksilber niedergeschlagen werden, zweitens aber ist es bei allen bis jetzt bekannten Apparaten schwierig, die bei der Zersetzung des Amalgams frei werdende Energie als Elektricität mit einem höheren Potential zu gewinnen, weil ein Hintereinanderschalten der Bildungszellen wegen der Potentialdifferenz mit dem Hauptstrom unthunlich ist.

Zur Beseitigung der erstgenannten Schwierigkeit sind verschiedene Mittel in Vorschlag gebracht worden, und zwar :

1. die Vergrößerung der Oberfläche,

2. die Erwärmung der Reactionsflüssigkeit,

3. die Trennung von Amalgam und Quecksilber infolge ihres verschiedenen specifischen Gewichtes,

4. die Benutzung des Amalgams zur Bildung eines galvanischen Elementes,

5. die Schaltung des Quecksilbers als doppelpolige Elektrode.

Diese Mittel gestatten zwar in den meisten Fällen die Erreichung" des angestrebten Zweckes, haben aber gleichzeitig mancherlei Uebelstände im Gefolge, welche in den unter JL, 2. und 3. angegebenen Fällen durch den Gebrauch einer ziemlich großen Quecksilbermenge, in dem unter 4. genannten Falle durch die Schwierigkeit, die gebildeten Zellen gesondert auf Spannung zu erhalten, und in dem unter 5. angeführten Falle durch die schwer mögliche Verhinderung der Oxydation des Quecksilbers bei längerer Betriebsdauer bedingt sind.

Es ist deshalb auch die Benutzung einer zweiten kleineren Stromquelle (Dynamomaschine) in Vorschlag gebracht worden, durch welche das Quecksilber beständig mit einer gewissen Menge von Metall angereichert werden sollte. Dies giebt jedoch nur sehr unsichere Resultate, da zufolge einer Occlusionserscheinung des Wasserstoffes das Metall selbst bei einiger Berührung mit Wasser von dem Quecksilber nicht abgegeben wird, und weil ferner die Hintereinanderschaltung von Apparaten, welche von zwei sich ergänzenden Strömen durchflossen werden, infolge von Potentialdifferenzen für den Großbetrieb bedeutende Schwierigkeiten bereitet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, durch welches die obengenannten Schwierigkeiten und Uebelstände beseitigt werden. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß das Quecksilber sammt dem auf bekannte Weise gebildeten Amalgam aus der Zersetzungszelle entfernt und in von letzterer räumlich und elektrisch vollständig getrennte Zellen gefördert wird, welche mit je einer besonderen Elektrode versehen sind und

(2. Auflage, ausgegeben am ii. August rgo4J

clurch Serienschaltung" unter sich auf ein vom Zersetzungsstrom unabhängiges Potential gebracht werden können.

Fig. ι beiliegender Zeichnung veranschaulicht in schematischer Weise einen zur Ausführung dieses Verfahrens geeigneten Apparat.

Die Zersetzungszellen a, in welchen das Metallsalz durch den Strom gespalten wird, sind von den Bildungszellen b b¹..., d. h. jenen Räumen, in welchen das als Kathode verwendete Quecksilber das amalgamirte Metall (z. B. Natrium oder Kalium) abgeben soll, sowohl räumlich, als auch elektrisch vollständig getrennt. Um eine elektrische Verbindung zwischen Zersetzungs- und Bildung'szelle hintanzuhalten, darf das übergeführte Quecksilber nicht zusammenhängen, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß das aus der Zersetzungszelle ο durch Rohr c ausfließende Quecksilber, welches in dieser Zelle die Kathode k gebildet hat, in einen getlieilten Kipptrog d fließt, um durch abwechselnde Entleerung der einen oder anderen Trogabtheilung in das Zuflußrohr e der Bildungszelle b übergeführt zu werden. Diese Bildungszelle steht mit der zweiten Zelle b¹, gegebenen^ falls diese mit einer dritten u. s. w. auf gleiche Art in Verbindung-, während aus der letzten Bildungszelle das Quecksilber in die zugehörige Zersetzungszelle α zurückgeführt wird, wozu die Rohre f und g und eine eingeschaltete Pumpe p sowie ein Kipptrog d¹ dienen.

Sämmtliclie Zersetzungszellen a bezw. deren Kathoden k und Anoden η können parallel oder hinter einander geschaltet sein; die Bildungszellen b b¹ der einzelnen Zersetzungszellen sind dagegen in der Weise hinter einander geschaltet, daß dem durch das Quecksilber mitgeführten Amalgam in jeder dieser Zellen eine besondere Elektrode h entgegengestellt ist, wobei das Amalgam der ersten Zelle b mit der Elektrode der zweiten Zelle b¹ und das Amalgam dieser Zelle mit der Elektrode h der nächsten Zelle verbunden ist u. s. w.

Von einer eigens zu diesem Zwecke mit niederer Spannung arbeitenden, von der Hauptdynamo i unabhängigen- Stromquelle / (Fig. 2) wird nun durch alle hinter einander geschalteten Bildungszellen b &¹, & b¹. . . ein Strom gesendet, welcher die Wasserzersetzung beschleunigt und infolge dessen das Quecksilber von dem Metall befreit. Die Bildungszellen können jedoch auch zufolge des in ihnen clurch die Wechselwirkung der Elektroden h und des Amalgams erzeugten Stromes als Stromquelle zur Leistung äußerer Arbeit benutzt werden, in welchem Falle natürlich die Dynamo / entfällt und eventuell andere Zersetzungszellen eingeschaltet werden können, wie Fig. 3 zeigt.

Selbstverständlich können an Stelle der Kipptröge auch andere Mittel, durch welche die elektrische Verbindung zwischen Zersetzungsund Bildungszelle unterbrochen wird, angewendet werden, z. B. Hähne oder Ventile.

Durch eingeschaltete Widerstände läßt sich die Spannung jeder Zelle oder aller Zellen leicht reguliren, und man kann daher auf diese Weise den Schwankungen, w.elche bei Durchführung der elektrolytischen Spaltung mittels einer Quecksilberkathode auftreten, stets leicht folgen.

Das beschriebene Verfahren ist mit den meisten der in Vorschlag gebrachten Apparate, bei welchen Quecksilber als Kathode verwendet wird, durchführbar.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltungsweise und Verfahren zur Elektrolyse von Verbindungen, deren elektropositiver Bestandtheil mit Quecksilber Amalgam bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kathode verwendete Quecksilber nach Anreicherung mit dem Amalgam aus der Zersetzungszelle α durch ein Kippgefäß aus isolirendem Stoff oder dergl. continuirlich entfernt und in räumlich und elektrisch von der Zersetzungszelle vollständig getrennte, mit Elektroden h versehene Bildungszellen b b¹ übergeführt wird, welche durch Hintereinanderschaltung auf ein vom Zersetzung'sstrom unabhängiges Potential gebracht werden können.

2. Bei dem unter 1. angegebenen Verfahren die Einleitung einer Wasserzersetzung in den Bildungszellen b b¹ vermittels einer besonderen Stromleitung clurch die letzteren, zwecks Zerlegung schwerer zersetzbarer Amalgame.

3. Bei dem unter 1. angegebenen Verfahren die Ableitung des in den Bildungszellen continuirlich erzeugten Stromes zwecks Leistung äußerer Arbeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.