PL6691B1 - Ogniwo elektryczne. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy ogniwa elektrycznego o szybkiej i stalej depola¬ ryzacji, które posiada wydajnosc wieksza od ogniw bedacych w uzyciu obecnie.Zasada tego ogniwa polega na tern, iz jego biegun dodatni stanowi porowate cia¬ lo walcowe, nieprzenikliwe dla elektroli¬ tu i przepuszczajace gazy, i ze powierzch¬ nie wewnetrzne i zewnetrzne tego ciala do¬ tykaja elektrolitu, który moze byc plynny lub zestalony. Dodatnia ta elektroda mo¬ ze byc zanurzona w elektrolicie calkowi¬ cie lub tylko czesciowo, w ten sposób, aby czesc jej stykala sie z powietrzem ze- wnetrznem.Elektrode dodatnia moze stanowic np. porowaty wegiel, w rodzaju wegla drzew¬ nego, o ksztalcie rurowatym, któremu u- dzielono w odpowiedni sposób nieprzeni- kliwosci na plyny, zachowujac jednoczes¬ nie calkowita jego przenikliwosc dla ga¬ zów.Dzieki osobliwemu swemu ukladowi, elektroda ta odgrywa role dializatora i posiada wlasnosc, w razie gdy elektrolit wydziela kilka gazów, np, wodór i amo- njak w wypadku stosowania soli amonja- kalnej, zatrzymywania amonjaku i wolne¬ go przepuszczania wodoru w ten sposób, iz tenze, dosiegajac elektrolitu, znajduja¬ cego sie w przestrzeni wewnetrznej elek¬ trody, wydziela sie i wznosi do powierzich- ni elektrolitu.Prócz tego elektroda dodatnia posiada najkorzystniej przewodnik srodkowy, sta¬ nowiacy np. pret z wegla retortowego.Przewodnik ten jjest zanurzony w elek¬ trolicie wewnatrz ciala rurowatego, opisa¬ nego powyzej, i polaczony jest z niem zapomoca zwarcia, W tym wypadku, cza¬ steczki gazu (wodoru), które, po przejsciu przez cialo porowate, zachowalyby szyb¬ kosc zbyt wielka, aby móc uniesc na po¬ wierzchnie elektrolitu, zbieraja sie na prze¬ wodniku srodkowym. Natenczas pomiedzy tym ostatnim a cialem porowatem powsta¬ je dzialanie elektryczne, skierowane od¬ wrotnie i wywolujace depolaryzacje prze¬ wodnika srodkowego. Przewodnik srodko¬ wy moze równiez stanowic cialo porowate, pelne lub wydrazone, z tego samego two¬ rzywa, co cialo wydrazone opisane po¬ przednio i równiez nieprzepuszczalnego, jak tamto.Nalezy zaznaczyc, iz w ogniwie, stano- wiacem przedmiot wynalazku niniejszego, wodór, wydzielajacy sie (podczas reakcji, nie pozostajac wewnatrz porowatego bie¬ guna dodatniego,, nie moze wytwarzac jakiegokolwiek zwiazku z tlenem powie¬ trza, ewentualnie znajdujacym sie w tej elektrodzie, która w tych warunkach po¬ zostaje sucha, zachowujac w ten sposób swe wlasciwosci dialityczne.Elektrode ujemna stanowi, jak zwykle, np. blacha cynkowa otaczajaca biegun do¬ datni.Jak to widac z rysunku, elektrode do¬ datnia stanowi walec przewodzacy a, po¬ rowaty, np. z wegla drzewnego, nieprze- puszczajacy plynów, i drazek wewnetrz¬ ny b, z wegla retortowego, grafitu, wegla drzewnego lub tym podobnego materja- lu. Dwie te czesci lacza sie zewnetrznie zapomoca przewodnika c, ale moga sie równiez zwierac na krótko i wewnatrz o- gniwa.Porowaty walec weglowy a moze na¬ byc wlasnosci nieprzepuszczania plynów jednym ze sposobów nastepujacych: Zanurzamy porowaty wegiel w rozczyn skladajacy sie z 50 g parafiny i 6 benzy¬ ny; trwa to krótko od 6 do 10 sekund; Nastepnie odparowujemy benzyne, wkla¬ dajac ten wegiel do pieca suszarnianego w temperaturze, nie przekraczajacej okolo 50° C, na przeciag 20 do 24 godzin. Dzie¬ ki temu zabiegowi wegiel przestaje prze¬ puszczac plyny, zachowujac calkowita przepuszczalnosc wzgledem gazów.Ten sam wynik mozna uzyskac, podda¬ jac porowaty wegiel dzialaniu powietrza nasyconego ciezkiemi weglowodorami, np. pozostawiajac go na przeciag okolo 12 go¬ dzin w piecu do destylacji smoly. Czas trwania tej operacji zalezy od stopnia na¬ sycenia wnetrza pieca ciezka para weglo¬ wodorów.Elektrode ujemna stanowi, jak zwykle blacha cynkowa d otaczajaca elektrode dodatnia.Elektrolit e stanowi zwykly rozczyn chlorku amonowego.Elektrody i elektrolit sa umieszczone w naczyniu / z tworzywa nie poddajacego sie dzialaniu chlorku amonowego i rozczy- nów amonjakowych.Walec weglowy a zaopatrzony jest na swym koncu dolnym w wykroje g umozli¬ wiajace przeplyw elektrolitu od strony ze¬ wnetrznej a ku wnetrzu. Czesc górna wegla wystaje ponad elektrolit i styka sie z powietrzem otaczaj acem.Ogniwo dziala jak nastepuje: Za polaczeniem obu elektrod h, i na- zewnatrz przez opór zewnetrzny, rozczyn chlorku amonowego poczyna oddzialywac na cynk wedlug znanej reakcji: 2 NH4 Cl + Zn = Zn CI2 + 2 NH3 + H2 Chlorek cynku opada na dno naczynia, a oba gajzy, wodór i amonjak, lub, mó¬ wiac scislej, mieszanina tych gazów zo¬ staje przeniesiona na porowate cialo do¬ datnie a.Przenoszenia elektryczne tej mieszani¬ ny gazowej na owo cialo a mozna porów¬ nac do przeplywu pod cisnieniem dwóch — 2 —gazów rozmaitego ciezaru wlasciwego po¬ przez blone poirowata, w ten sposób, iz zgodnie z prawem Grahama, wodór i a- monjak filtruja sie poprzez porowata prze¬ grode ciala tego a z (szybkosciami odwrot¬ nie proporcjonalnemi do pierwiastków kwadratowych z ich ciezarów wlasciwych.Wodór przechodzi z szybkoscia pro¬ porcjonalna do . = 1, a amonjak z szyb¬ koscia proporcjonalna do =0,245.Wynika z tego, iz wodór przechodzi przez przepone z porowatego wegla a z szybkoscia o wiele przewyzszajaca szyb¬ kosc amonjaku. -Poniewaz znowu wegiel porowaty posiada zdolnosc pochlaniania 80 razy wieksza w stoisunku dó amonijaku, anizeli wzgledem wodoru, wynika z tego, ze amonjak zatrzymuje sie w porach i ka¬ nalach wloskowatych rury weglowej i wo¬ dór tylko przechodzi do elektrolitu zawar¬ tego w przestrzeni wewnetrznej wegla a.W przestrzeni wewnetrznej wypelnio¬ nej elektrolitem czasteczki wodoru nie podlegaja nadal dzialaniu ^strumienia e- lektrolizy, który prócz tego wykazuje o- pór ich ruchowi postepowemu. Wobec te¬ go czasteczki wodoru pozostaja wylacznie pod dzialaniem sily ciezkosci, unosza sie poprzez elektrolit wgóre i uchodza w at¬ mosfere.Czesc wprawdzie wodom moze przyl¬ gnac do wegla srodkowego b, nie prziesfcko- dzi to jednak dobremu dzialaniu i zada¬ walajacej pracy ogniwa, albowiem: 1. Wegiel (walec) a, stanowiacy na¬ rzad glówny elektrody dodatniej, jest po¬ zbawiony, jak to wskazano poprzednio, wodoru. 2. Porowata rura a, nasycona amo- njakiem, i wegiel srodkowy b, pokryty wo* darem, zanurzono w elektrolicie i zwarte ze soba elektryczmie, tworza gazowe o- gniwo wtórne, którego dzialanie uzupelnia depolaryzacje ogniwa glównego, jak to wyjasnimy ponizej.W rzeczy samej, w gazowem tern ogni¬ wie wtórnem cialo porowate a stanowi biegun dodatni, a wegiel srodkowy b — biegun ujemny. Obie te elektrody, bedac polaczone ze soba krótkiem zwarciem, e- lektrolizuja rozczyn chlorku amonu stano¬ wiacy elektrolit.Podczas pracy tego ogniwa gazowego wtórnego amonjak nasycajacy porowate cialo a przenosi sie na wegiel srodkowy b, gdy wodór pokrywajacy tenze przenosi sie na cialo porowate a. W ten sposób po¬ wstaje w elektrolicie, zawartym wewnatrz ciala rurowatego a, prad przeciwbiezny wodoru, który hamuje szybkosc czasteczek wodoru, przenoszacych sie z ciala a na wegiel 6, dzieki czemu czasteczki, których szybkosc równa sie zeru, wznosza sie ku powierzchni elektrolitu i wchodza w at¬ mosfere. Urzadzenie podobne zabezpiecza przeto depolaryzacje wegla srodkowego b i odchodzenie nazewnatrz wodoru, który przeszedl poprzez cialo rurowate a.Ponadto elektrolit z saJmjaku powoduje, za dzialaniem ogniwa gazowego pomocnicze¬ go a, b, wydzielenie chlorku, wodoru a- monjaku.Chlorek przenosi sie na ujemny wegiel srodkowy b, laczac sie z przeniesionym nan amonjakiem, jak to omówiono powy¬ zej, odtwarzajac chlorek amonu; w ten sposób elektrolit zostaje zregenerowany.Wodór i amonjak przenosza sie na cia¬ lo porowate a, a poniewaz wodór nie zo¬ stanie przez nie pochloniety, wznosi sie ku powierzchni elektrolitu i wydziela na¬ zewnatrz, gdy jednoczesnie amonjak da¬ zy do nasycenia porowatego ciala a.Z powyzszego wynika, iz ogniwo glów¬ ne wciaz sie depolaryzuje, zapewnia z, te¬ go wzgledu podczas pracy stale napiecie i posiada wydajnosc daleko wyzsza od o- gniw o depolaryzacji chemicznej,.Rzecz jasna, iz sposób wykonania, opi- — 3 —sany powyzej, jak równiez ksztalt, wiel¬ kosc i szczególy konstrukcji nowego sy¬ stemu, moga ulegac rozmaitym zmianom. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Ogniwo elektryczne o elektrodzie dodatniej w postaci przewodzacego ciala porowatego nieprzepuszczajacego elektro¬ litu i przepuszczalnego dla gazów, zna¬ mienne tern, ze cialo to posiada ksztalt ru¬ rowaty i ze powierzchnie wewnetrzna i ze¬ wnetrzna tego ciala stykaja sie z elektro¬ litem plynnym lub zestalonym,

2. Ogniwo elektryczne wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze rzeczone cialo ruro¬ wate laczy sie krótkieim zwarciem z: prze¬ wodzacym drazkiem srodkowym, zanurzo¬ nym w elektrolicie zawartym w przestrze¬ ni wewnetrznej ciala rurowatego,

3. Ogniwo elektryczne wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze elektroda dodatnia sklada sie z ciala rurowatego porowatego, z wegla drzewnego, nieprzepuszczajacego plynów i przepuszczajacego gazy, i z we¬ glowego drazka srodkowego (np. z wegla retortowego), zanurzonego w elektrolicie zawartym w przestrzeni wewnetrznej po¬ rowatego ciala rurowatego, z którem jest polaczone krótkiem zwarciem. Societe Anonyme Le Carbone. Zastepca: M. Skrzypkowski. rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL