DE97166C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

in PHILADELPHIA.

Diaphragma für elektrolytische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. September 1897 ab.

In der beiliegenden Zeichnung zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht des vorzugsweise verwendeten. Diaphragmas nach vorliegender Erfindung.

Bei der Elektrolyse vieler gelöster und geschmolzener Salze wird die Leistung gewöhnlich dadurch erheblich verringert, dafs die freigewordenen Jonen das Bestreben haben, sich wieder zu verbinden und dabei die ursprünglichen Verbindungen oder eine neue Verbindung zu bilden. Das gebräuchliche Hilfsmittel zur Verhütung dieses Uebelstandes besteht in der Anwendung poröser Diaphragmen, welche die positive von der negativen Elektrode trennen und daher deren Wiederverbindung verhindern, aber der Wanderung der Jonen kein erhebliches Hindernifs entgegensetzen.

Bei wässerigen Lösungen ist dieses Auskunftsmittel zwar durchaus zweckmäfsig, in jenen Fällen aber, wo der Elektrolyt eine geschmolzene Masse ist, wie bei Hydroxyden oder Haloidverbindungen der Alkalien oder Erdalkalien, oder deren Nitraten oder Sulfaten, greift der Elektrolyt das Diaphragma heftig an, so dafs die Lebensdauer des Diaphragmas nur sehr gering ist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein Diaphragma herzustellen, das der Zerstörung beim praktischen Gebrauch, so gut es möglich, widersteht und so angeordnet, werden kann, dafs es innerhalb der gewünschten Grenzen jeden beliebigen Widerstand bieten kann.

Zu dem Zweck verwendet man mit einem geeigneten Behälter eine Füllung oder Masse von körnigem Material von solcher chemischer Beschaffenheit, dafs es durch den geschmolzenen Elektrolyten weder merklich zersetzt noch verflüssigt wird und dessen physikalische Eigenschaften ihm gestatten, eine gewisse körnige Beschaffenheit beizubehalten, ohne dafs es zu feinem Pulver zerfiele und fortgerissen würde. Die Erfinder haben entdeckt, dafs Materialien von der erforderlichen chemischen Beschaffenheit durch Behandlung bei sehr hoher Hitze eine glasige Beschaffenheit anzunehmen vermögen, und dafs nach dieser Behandlung die Materialien fein gekörnt und dann zum angegebenen Zweck verwendet werden können, ohne dafs man eine Schmelzung oder ein Zerfallen befürchten mufste, wodurch die praktische Verwendbarkeit der Materialien beeinträchtigt würde.

Es soll nun eine zweckmäfsige Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.

In der beiliegenden Zeichnung ist A ein cylindrisches Gehäuse aus Eisen- oder Stahlblech, das, wie bei α angedeutet, gelocht und an einem vollen Boden B befestigt ist. In diesem Gehäuse befindet sich ein kleineres Gehäuse, das ähnlich gelocht ist, wie bei a' angedeutet, und an einem entsprechenden Boden B' befestigt ist. Der ringförmige Raum zwischen den beiden Gehäusen kann so breit gehalten werden, als nöthig ist, um das Ein-' füllen und Herausnehmen der zu beschreiben-

den Füllung zu ermöglichen. Ebenso kann zwischen den beiden Böden B und B' ein Zwischenraum frei gelassen werden, wie dies angedeutet ist.

Der Zwischenraum zwischen den Gehäusen enthält die Füllung, welche den Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung bildet und wie folgt bereitet wird:

Man nimmt am besten Magnesia, am besten möglichst chemisch reine, und schmilzt sie in einem elektrischen Ofen, wodurch sie eine glasige Beschaffenheit, ähnlich jener eines fast klaren Glases, annimmt. Diese Magnesia wird, dann so weit zermahlen oder zerkleinert, dafs sie noch durch eine 20maschige, aber nicht mehr durch eine 30maschige Gaze hindurchgeht. Der Zwischenraum zwischen den Cylindern A und A' wird dann gleichmäfsig mit diesem körnigen, glasigen Material ausgefüllt, wie bei C angedeutet, und zwar bis nahe zum oberen Rande derselben, und über diesem Material wird dann eine Schicht D von Cement oder anderem Kitt angebracht, um das körnige Material an seiner Stelle zu hallen. Die Löcher in den Gehäusen A und Ä dürfen natürlich nicht so grofs sein, dafs ein leichtes Herausfallen der Körner beim Gebrauch zu befürchten ist.

Die Porosität und Leitungsfähigkeit des so gebildeten Diaphragmas kann entsprechend den jeweiligen Bedingungen abgeändert werden, indem man die Dicke der Körnerschicht ändert, oder feiner oder gröber gekörntes Material benutzt.

Man erhält so ein poröses Diaphragma, welches der zerstörenden Einwirkung der geschmolzenen Salze in bester Weise widersteht, und welches gleichzeitig für die wandernden Jonen vollkommen durchlässig ist.

Im Vorstehenden ist Magnesia als das zweckmäfsigste Material für die Diaphragmen angegeben worden. Die Erfinder beschränken sich jedoch nicht auf Magnesia, da auch andere . Materialien, wie Calciumoxyd, Bariumoxyd oder Gemenge derselben, benutzt werden können, vorausgesetzt, dafs das Material durch Hydroxyde oder Haloide der Alkalien oder Erdalkalien oder deren Sulfate oder Nitrate nicht leicht angegriffen oder verflüssigt wird.

Je mehr sich das zur Füllung dienende Material dem Zustande chemischer Reinheit nähert, desto widerstandsfähiger wird es unter gegebenen' Bedingungen sein; in der Praxis ist es aber natürlich sehr schwer, solches chemisch reines Material zu erhalten, auch ist es für die Praxis nicht wesentlich, dafs das benutzte Material nicht völlig unzerstörbar sei, da der elektrolytische Procefs mit wirthschaftlichem Erfolg durchgeführt werden kann, wenn auch die Füllung nach einiger Zeit durch die starken Einwirkungen Schaden leidet. Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf die Anwendung chemisch reiner Materialien, noch auch auf völlig unzerstörbare Materialien, . sondern erstreckt sich auf Materialien, welche diese Eigenschaften in praktisch erzielbarem und brauchbarem Grade besitzen.

Vorstehend wurde ein becherförmiges Diaphragma beschrieben, die Gestalt des Diaphragmas ist aber selbstverständlich für die Erfindung durchaus unwesentlich. Die Erfindung erstreckt sich vielmehr auf Diaphragmen jeder für elektrolytisch^ Zwecke brauchbaren Form.

Auch wurde gelochtes Blech als Material zur Herstellung der Behälter zur Aufnahme der Füllung angegeben. Die Erfindung ist aber auf Blechbehälter nicht beschränkt, da auch Behälter aus anderem gelochten Material benutzt werden können, das sich für den angegebenen Zweck eignet.

Die gelochten, mit losen körnigen Massen gefüllten Behälter als solche bilden keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung, da den Erfindern bekannt ist, dafs derartige Behälter als Diaphragmen in elektrolytischen Apparaten bereits benutzt worden sind.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Diaphragma für elektrolytische Apparate, bestehend aus einem Behälter mit einer körnigen Füllung, die in der Hauptsache ein verglastes Oxyd oder ein Gemenge solcher Oxyde darstellt, die mit einem geschmolzenen Hydroxyd oder einer anderen Verbindung unter den Bedingungen der elektrolytischen Behandlung im Wesentlichen weder in eine Verbindung eingehen noch hierdurch verflüssigt werden.

2. Ein Diaphragma nach Patent-Anspruch 1, bestehend aus zwei Behältern mit Böden, welche derart in einander geschoben sind, dafs ein Zwischenraum zwischen ihnen frei bleibt, der mit einer körnigen, der Hauptsache nach aus verglaster Magnesia gebildeten Füllung gefüllt ist, wobei dieser Zwischenraum oberhalb der Füllung durch Cement oder Kitt verschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.