DE99121C

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Publication number: DE99121C
Application number: DENDAT99121D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 12:

Verfahren und Apparate.

Vorliegende Erfindung betrifft Neuerungen an dem durch das Patent Nr.' 91707 geschützten Verfahren. Diese Neuerung beruht auf dem Verfahren, die als Elektrolyte verwendeten Lösungen je zweier Salze derart zu mischen, dafs das eine Salz in Menge der gröfsten Leitfähigkeit und das andere in Menge des elektrochemischen Aequivalenjs der angewendeten Stromdichte zur Anwendung kommt.

Das in Nr. 91707 beschriebene Verfahren zur Darstellung von unlöslichen Salzen und Oxyden aus Metallen ist in Bezug auf die Darstellung von unlöslichen Salzen insoweit verbesserungsfähig, als es nicht erforderlich ist, das Gemisch zweier Salze derart anzuwenden, dafs beide einen hohen Verdünnungsgrad besitzen, also beide als elektrolytisch dissociirt zu betrachten sind. Im Gegentheil, es ist vorteilhafter, nur eines der beiden Salze in einem hohen Verdünnungsgrad anzuwenden, das andere Salz dagegen concentrirt, und zwar in der Concentration einer besten Leitfähigkeit: es wird dadurch der Energieverbrauch verringert.

In' dem in Nr. 91707 beschriebenen Verfahren dient das Anion eines Salzes zur Lösung der Anode und das Anion des anderen Salzes zur Fällung des gelösten Metalles. Das erstere Salz, welches die Lösung der Anode bewirkt, wird nun zweckmäfsig im Zustande einer besten Leitfähigkeit seiner Lösung angewendet, während man die Menge des zweiten Salzes, welches die Fällung des Metalles als unlösliches Metallsalz bewirken soll, zweckmäfsiger nicht nach dem Maximum seiner Dissociation anwendet, sondern die erforderliche Menge desselben nach elektrochemischen Aequivalenten in Bezug auf die Stromdichte berechnet.

Es sei z. B. die Leitfähigkeit des chlorsauren Natrons zu 7 auf 100 bestimmt worden, so berechnet sich, um z. B. Bleiweifs darzustellen, die Menge kohlensauren Natrons nach folgendem Modus:

In der Flüssigkeitsmenge, welche sich zwischen den Elektroden befindet, mufs so viel Fällungsanion vorhanden sein, um das für jedes Zeitmoment in den Jonenzustand übergegangene Metall auszufällen.

Die Menge des Fällungssalzes wird nun so berechnet, dafs man sich dieselbe in der zwischen den Elektroden befindlichen Flüssigkeitsmenge gelöst denkt, und sie so benutzt, um das in einer Minute gelöste Metall zu fällen.

Dann hat der Elektrolyt eine beste Leitfähigkeit und die Anoden bleiben blank.

Angenommen nun, das Bad enthalte 60 1 Elektrolyt von 7 Gewichtstheilen chlorsaurem Natron auf 100 Gewichtstheile Wasser, 10 Ano-

den und ii Kathoden mit einer Oberfläche von je 2-20-30 cm in einem Abstand von 1,5 cm zu einander.

Dann ist die Flüssigkeitsmenge zwischen je zwei Elektroden 20 · 1,5 · 30 = 900 ecm, also für 10 Elektrodenpaare 20 · 900 = 18000 ecm.

Diese 18 1 müssen nun diejenige Menge an Fällungssalz enthalten, welche das pro Minute in Lösung gehende Metall auszufällen vermag.

Die Anoden haben 120 qdcm Oberfläche, welche sich aus dem Vorhergesagten ergiebt; für obige Verhältnisse berechnet und auf Bleiweifsdarstellung übertragen, lösen sich dann bei einer Stromdichte von 0,5 Ampere pro Quadratdecimeter Anodenfläche also = 60 Ampere, in der Minute 3,852 g Blei.

Die Anode hat 2 dem · 3 dem = 6 qdcm, beiderseitig 6 qdcm sind = 12 qdcm, 1 ο Anoden haben folglich 10 ■ 12 qdcm = 120 qdcm und gebrauchen 120 · 0,5 Ampere = 60 Ampere; 3,852 g Blei bedürfen zur Ueberführung in basisches Carbonat von der Formel

(Pb-CO₃J₂-Pb(OH)₂

1,315 g Natriumcarbonat und 0,496 Natronhydrat oder alles auf Natriumcarbonat berechnet 1,972 Natriumcarbonat.

Diese 1,972 g Natriumcarbonat denkt man sich in obigen 18 1 Flüssigkeit gelöst, dann erhält man eine 0,011 proc. Lösung von Natriumcarbonat. Die Gesammtlösung des Bades ist demnach auf einen Gehalt von 0,011 pCt. an Natriumcarbonat zu stellen.

Die Wahl der Salze erfolgt nach den in Nr. 91707 gegebenen Erklärungen und ist ebenso die dort geforderte Neutralität und möglichste Constanthaltung des Elektrolyten zu beobachten.

Beispiel:

Darstellung von Bleiweifs.

Ein Gefäfs enthält 60 1 einer Lösung von 7 pCt. Natriumchlorat und 0,011 pCt. Natriumcarbonat.

10 Anoden und 11 Kathoden von der Oberfläche ca. 20 · 30 cm hängen mit 1,5 cm Abstand von einander im Bad.

Der Zusatz des Fällungssalzes berechnet sich wie oben ausgeführt. Während der Elektrolyse wird aus feinen Rohrspitzen aus isolirendem Material vorsichtig Kohlensäure in die Flüssigkeit eingeblasen, wodurch einestheils Circulation der Flüssigkeit, anderentheils die Erneuerung des Fällungssalzes stetig bewirkt wird. Dann ist bei einer Stromdichte von 0,5 Ampere pro Quadratdecimeter Anode die Spannung ungefähr 1,25 bis 1,3 Volt bei einer Temperatur von 15 bis 17⁰.

Die Arbeitsmethoden von derartigen Fällungen unlöslicher oder schwer löslicher Salze müssen den Verhältnissen, welche bei chemischen Darstellungsweisen oder analytischen Fällungen üblich sind, angepafst werden.

Claims

Patent-Anspruch:

Eine Ausführungsform des durch Patent Nr. 91707 geschützten Verfahrens zur elektrolytischen Darstellung von unlöslichen oder schwer löslichen Salzen aus den" verwendeten Metallanoden, gekennzeichnet durch die Anwendung von als Elektrolyte dienenden Lösungen je zweier Salze, welche derart gemischt sind, dafs der Elektrolyt das eine ·—■ das Lösungssalz — in Menge der gröfsten Leitfähigkeit dieses Salzes und das andere — das Fällungssalz — in Menge des elektrochemischen Aequivalentes der angewendeten Stromdichte in dissociirtem Zustand enthält.