WO2010057875A1 - Metalltablette zur verwendung als korrosionselement oder als anode in gasentwicklungszellen zur erzeugung von wasserstoff für die förderung von fliessfähigen stoffen in mechanischen spritzen - Google Patents

Metalltablette zur verwendung als korrosionselement oder als anode in gasentwicklungszellen zur erzeugung von wasserstoff für die förderung von fliessfähigen stoffen in mechanischen spritzen Download PDF

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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • Metal tablet for use as a corrosion element or as an anode in gas evolution cells for generating hydrogen for the conveyance of flowable substances in mechanical syringes
  • the present invention relates to means for generating hydrogen from aqueous solution in which metal particles are contaminated or coated with a nobler metal and formed into tablets with the aid of a thermoplastic.
  • polytetrafluorethylene as a pressing aid. Thereafter, the preparation can be carried out so that zinc powder is introduced into the solution of a salt of a metal from the 8th column of the Periodic Table of the elements with acidic pH and that the zinc powder is then washed, dried, optionally mixed with polytetrafluoroethylene powder and then compressed into tablets.
  • a variant of the method for producing an agent is characterized in that zinc powder is provided by treatment with metal formate solution or by treatment with metal formate powder on the surface with a precipitate of formate, that the powder then optionally with the aid of a thermoplastic binder to Tablets is pressed and that the formate is decomposed by heating to a temperature above its decomposition temperature at the end or before pressing. It is also described that instead of formate another thermally decomposable salt of an organic acid can be used.
  • the preferred supplementary steps also include the use of paraffin oil with the variants referred to as white oil within the cell as a diaphragm-like valve disc and as a seal and covering of the metal parts of the cell vessel.
  • the known hydrogen evolution cell contains a zinc anode and a porous Raney nickel cathode mixed with carbon in a metal can body of the cup and lid with an insulating plastic gasket therebetween. Potassium hydroxide as the electrolyte connects anode and cathode.
  • the present invention is a metal corrosion element with a defined hydrogen evolution rate from aqueous solution.
  • the element now also consists of metal powder whose particles are superficially contaminated with a foreign metal.
  • the metal of the metal powder is a non-noble metal, which tends to go in contact with water to form hydrogen and metal oxides or metal hydroxides in solution.
  • the invention provides the means of claim 1 and the method of claim 8. Advantageous embodiments are given in the dependent claims. The use of claim 10 is also created.
  • Zinc can be used advantageously as the metal powder.
  • the property of zinc as Metal corrosion element is in apparent contradiction to the industrial use of zinc as corrosion protection on iron.
  • the cause of this use of zinc is the high hydrogen overvoltage, which has pure zinc metal and kinetically hinders the described solution process of zinc.
  • metal impurities of zinc accelerate corrosion if they are made of low hydrogen overvoltage metals, but on the other hand metal contaminants can also hinder corrosion tendency. Accelerating effect is achieved by elements such as nickel, palladium and iron, while cadmium, lead and especially mercury improve the corrosion resistance of the zinc. Therefore, the amalgamation of zinc anodes has been a practiced practice in primary cell technology for many decades.
  • liquids such as water and greases of very different consistency can be promoted by means of gas-evolving elements.
  • a massive zinc disk is used, into whose central bore a cylindrical molybdenum rod is soldered in.
  • this element continuously evolves a certain amount of gas, adjusted to the operating time of 1 to 12 months, due to the electrochemistry of molybdenum
  • a series of operations such as soldering the molybdenum rod into the zinc bladder and amalgamating it, are required to make the element, so it was a great progress to say that, according to DSPS 36 02 214 - Hydrogen developing element with uniform properties even for a long Be could produce operating time. In this one starts from a pure zinc powder, which is superficially coated with a foreign metal and pressed into tablets.
  • This invention follows some of the manufacturing steps described in DS-PS 36 02 214, but turns their philosophy on its head.
  • zinc powder with a uniform grain size is coated with a nobler foreign metal.
  • Copper is preferably used for this purpose, which is admixed to the zinc as a fine powder. Its effect is contrary to that of nickel in DS-PS 36 02 214. In contact with the zinc metal, the copper remains metallic; its surface oxides are even reduced to form zinc oxides. This is contrary to contamination with Ni, which promotes corrosion of the zinc in contact with an aqueous solution. If you press tablets out of this powder, they have good electronic conductivity. It remains intact for a long time due to the copper bridges, even if the tablet develops hydrogen when immersed in a corrosive solution.
  • Hydrogen evolution is the purpose of the corrosion element: it is hindered by the coverage of the zinc surface with the copper layer, because both copper and zinc have high hydrogen overvoltage levels.
  • the corrosion solution is contaminated with the salt of a metal having the following properties:
  • nickel is a metal of the eighth column of the Periodic Table of Elements, for example nickel.
  • copper is very suitable as a metal for porous electrode frameworks in combination with nickel as a catalyst.
  • the changed handling of the metallic components of the zinc tablet also allows other manufacturing steps. So you can copper the zinc powder by entering it in a galvanic copper plating, washes and dries. As a pressing aid you can use polyethylene, polytetrafluoroethylene and other plastic powders. The mixture is reactively mixed in a high speed mixer and rolled into a ribbon. From these tablets are punched. It is also possible to strike the rolled strip once more and to form the resulting powder into tablets in a tabletting machine.
  • the partially hydrophobic pore framework of the tablet Provided by the partially hydrophobic pore framework of the tablet, large hydrogen bubbles are produced in operation which dissolve from the surface from time to time. It is only important that the pressing aid obtains the powder sufficiently free-flowing, so that it can be formed in a tableting machine.
  • the cell shows the open voltage of the zinc / air cell of 1.4 V. If one connects the anode and cathode with a Si diode in the direction of flow, cells present in the cell or in the cathode metal (eg Raney Nickel) reduces built-in oxygen.
  • the cell voltage is reduced to the characteristic voltage of the diode, for example, 0.69 V. In this case, the current flow between anode and cathode is reduced to less than 1 ⁇ A, whereby the cell voltage remains at the characteristic lock voltage.
  • the cell has the usual respiratory hole, a current equivalent to the incoming oxygen will flow. This is greatly reduced by the arrangement of paraffin oil within the cell, called the "valve disc".
  • the unwanted migration of oxygen into the cell corresponds to useless self-discharge of the cell without the desired hydrogen production.
  • a batch of the described cells may be immersed in a bath of white oil (paraffin oil) and mildly evacuated in a desiccator. So in the cell existing gas (air) is sucked off and replaced by paraffin oil.
  • the paraffin oil seals the gas pores and also the leaks between the metal surfaces and the plastic seals against the ingress of air, without hindering the removal of the hydrogen formed in the cell.
  • this device has been referred to as a "valve disc".
  • metals and alloys are used which are even more negative than zinc, based on the reversible hydrogen potential, such as e.g. Aluminum, magnesium and the alkali metals.
  • alloys such as e.g. an alloy of aluminum and sodium are suitable for this purpose.
  • An aluminum / sodium alloy is decomposed in alkaline solution with hydrogen formation, with simultaneous formation of sodium hydroxide solution.
  • Fig. 1 Schematic representation of a circuit with a gas evolution cell.
  • the gas evolution cell 1 shows the circuit of a gas evolution cell 1.
  • the gas evolution cell 1 has a diode 2 and a resistor 3 for conditioning.
  • the cell 1 is provided with a sticker which covers an opening 7.
  • the gas evolution cell 1 dips into a bath of paraffin oil 6. Even a partial immersion in a paraffin oil bath is possible.
  • a switch 4 starts the hydrogen evolution.
  • the gas outlet takes place through the opening 7 in the paraffin oil.
  • the paraffin oil prevents the entry of water vapor or oxygen through the opening 7 in the cell first
  • the two positions of the switch 1 characterize the two operating states of the gas evolution cell 1 "in” and ".”
  • the diode 2 shorts the cell and allows the flow of current through the cell 1 and thus the gas evolution, but only when the cell voltage is greater than the lock voltage.
  • the cell is discharged independently of the cell voltage via a resistor 5 with evolution of hydrogen.
  • the comparison circuit of two hydrogen evolution cells of the same type allows the measurement of the oxygen inlet from the exhaust gas of a chemical or electrochemical reactor according to DE-AS 1 153 551 (1961).

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Abstract

Mittel zur Erzeugung von Wasserstoff aus wässriger Lösung, bei dem Metallteilchen mit einem edleren Metall beschichtet sind, wobei das Metallpulver nach Kontamination seiner Oberfläche mit einem Anteil von 0,1 bis 10 Atom% eines Metalls der 11. Spalte des Periodischen Systems der Elemente bezogen auf die Gesamtmetallmenge und ggf. nach Vermischen mit unbehandeltem Metallpulver zu Tabletten verpresst ist.

Description

Metalltablette zur Verwendung als Korrosionselement oder als Anode in Gasentwicklungszellen zur Erzeugung von Wasserstoff für die Förderung von fließfähigen Stoffen in mechanischen Spritzen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mittel zur Erzeugung von Wasserstoff aus wässriger Lösung, bei denen Metallteilchen mit einem edleren Metall kontaminiert oder beschichtet und mit Hilfe eines Thermoplasten zu Tabletten ausgeformt sind.
Der Stand der Technik ist am nächsten durch die DE-PS 36 02 214 C l beschrieben. Darin wird Zinkpulver nach Kontaminierung seiner Oberfläche mit einem Anteil von 0.1 bis 10 Atom - % eines Metalls der 8. Spalte des Periodischen Systems der Elemente bezogen auf die Gesamtzinkmenge und ggf. nach Vermischen mit unbehandeltem Zinkpulver zu Tabletten verpresst. Weiterhin wird dort beschrieben, dass das Kontaminationsmetall vorteilhaft Nickel ist. Auch wird beschrieben, dass die Tablette aus einem Gemisch von Zinkpulver mit Raney-Nickelpulver zu Tabletten verpresst ist und dass als Press hilfsmittel ein Thermoplast enthalten ist.
Als weiteres Kennzeichen wird die Verwendung von Polytetrafiuorethyien als Presshilfs- mittel beschrieben. Danach kann die Herstellung so erfolgen, dass Zinkpulver in die Lösung eines Salzes eines Metalls aus der 8. Spalte des Periodischen Systems der Elemente mit saurem pH- Wert eingetragen wird und dass das Zinkpulver danach gewaschen, getrocknet, ggf. mit Polytetrafluorethylen-Pulver vermischt und anschließend zu Tabletten verpresst wird.
Auch wird eine Variante des Verfahrens zur Herstellung eines Mittels so gekennzeichnet, dass Zinkpulver durch Behandlung mit Metall formiat- Lösung oder durch Behandlung mit Metallformiat-Pulver oberflächlich mit einem Niederschlag aus Formiat versehen wird, dass das Pulver anschließend ggf. unter Zuhilfenahme eines thermoplastischen Binders zu Tabletten verpresst wird und dass das Formiat zum Schluss oder vor dem Verpressen durch Er- wärmung auf eine Temperatur oberhalb seiner Zersetzungstemperatur zersetzt wird. Auch wird beschrieben, dass anstelle von Formiat ein anderes thermisch zersetzbares Salz einer organischen Säure verwendet werden kann.
Im Verlauf aufwendiger Untersuchungen zur Nutzung von Wasserstoff- Entwicklungszellen für den Transport fließfähiger Substanzen verschiedenster Art wurde festgestellt, dass die erwarteten Systemeigenschaften von Zellen der in der DE-PS 35 32 335 (1985) und der US- PS 5,242,565 (1993) beschriebenen Art in stofflicher Hinsicht wesentlich modifiziert werden können mit der überraschenden Folge, dass auch die Verfahrens- und anwendungstechnischen Möglichkeiten modifiziert und ausgeweitet werden können. Dazu gehört die Aus- formung von Zylindern oder Hohlzylindern aus formbaren Pressmassen der betreffenden Metall- oder Legierungspulver unter Zuhilfenahme von Presshilfsmitteln, die man anschließend durch thermische Nachbehandlung verfestigt. Davon können praktisch identische Tabletten abgeschnitten werden.
Zu den bevorzugten Ergänzungsschritten gehört auch die Verwendung von Paraffinöl mit den als Weißöl bezeichneten Varianten innerhalb der Zelle als Diaphragma-artige Ventilscheibe und als Abdichtung und Bedeckung der Metallteile des Zellgefäßes.
Doch auch die Verwendung einer Gleichrichterdiode spielt im Kontext mit der Wasserstoff- entwicklungszelle eine bedeutsame Rolle. Dieser Sachverhalt wird nachfolgend durch die Beschreibung der Bauelemente und deren funktionelle Verknüpfung kurz charakterisiert:
Die bekannte Wasserstoffentwicklungszelle enthält in einem metallischen Blechgehäuse aus Becher und Deckel mit einer isolierenden Kunststoffdichtung dazwischen eine Anode aus Zink und eine poröse Kathode aus Raney-Nickel in der Abmischung mit Kohlenstoff. Kalilauge als Elektrolyt verbindet Anode und Kathode.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Metall-Korrosionselement mit definierter Wasserstoff- Entwicklungsrate aus wässriger Lösung. Das Element besteht auch jetzt aus Metallpulver, dessen Teilchen oberflächlich mit einem Fremdmetall kontaminiert sind. Dabei ist das Metall des Metallpulvers ein unedles Metall, das bestrebt ist, im Kontakt mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff und Metalloxiden bzw. Metallhydroxiden in Lösung zu gehen.
Die Erfindung schafft das Mittel des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Geschaffen wird auch die Verwendung des Anspruchs 10.
Als Metallpulver kann vorteilhaft Zink verwendet werden. Die Eigenschaft von Zink als Metallkorrosionselement steht in scheinbarem Widerspruch zur großtechnischen Verwendung des Zinks als Korrosionsschutz auf Eisen. Ursache für diese Verwendungsmöglichkeit des Zinks ist die hohe Wasserstoffüberspannung, die reines Zinkmetall besitzt und die den geschilderten Lösungsvorgang des Zinks kinetisch behindert. Es ist bekannt, dass Metallverunreinigungen des Zinks die Korrosion beschleunigen, wenn sie aus Metallen mit niedri- ger Wasserstoffüberspannung bestehen, dass aber andererseits auch Metallverunreinigungen die Korrosionsneigung behindern können. Beschleunigende Wirkung erzielt man durch E- lemente wie Nickel, Palladium und Eisen, während Cadmium, Blei und insbesondere Quecksilber die Korrosionsbeständigkeit des Zinks verbessern. Deshalb ist die Amalgamie- rung der Zinkanoden seit vielen Jahrzehnten geübte Praxis in der Primärzellen Technik.
Aus der GB 14 37 689 ist bekannt, dass Metalle, die Aminkomplexe auf Zinkkörnern bilden, in ammoniakalischer Lösung Wasserstoff entwickeln, jedoch nicht in lang anhaltender und kontinuierlicher Weise. Für den letzteren Fall ist sogar ausdrücklich vorgesehen, den direkten Kontakt zwischen Zink und dem 2. Metall zu vermeiden, und das 2. Metall separat in die Elektrolytlösung zu geben. Ein Einsatz von Zinkpulver in Tablettenform war also vor der DEPS 36 02 214 nicht nahegelegt.
Es ist bekannt, dass man Flüssigkeiten wie Wasser und Schmierfette sehr unterschiedlicher Konsistenz mit Hilfe von gasentwickelnden Elementen fördern kann. So wird in den auto- matischen Fettspendern des Systems „Perma" (Hersteller: Fa. Satzinger, Bad Kissingen) eine massive Zinkronde verwendet, in deren zentrale Bohrung ein zylindrischer Molybdän- Stab eingelötet ist. Je nach Größe des Durchmessers des Molybdänstabs und damit der dem Elektrolyten ausgesetzten Fläche entwickelt dieses Element, nachdem es zur Inbetriebnahme in einen kleinen Kalilauge-See gestoßen wurde, kontinuierlich eine gewisse Gasmenge, die der Betriebszeit von 1 - 12 Monaten angepasst ist. Es liegt in der Elektrochemie des Molybdäns begründet, dass dieses Kurzschlusselement in seiner Gasentwicklung schwer vorherbestimmbar ist. Außerdem sind eine Reihe von Arbeitsschritten, wie das Einlöten des Molybdänstäbchens in die Zinkronde und das Amalgamieren, erforderlich, um das Element zu fertigen. So war es ein großer Fortschritt, dass man nach der DSPS 36 02 214 ein Was- serstoff entwickelndes Element mit gleichmäßigen Eigenschaften auch für eine lange Betriebszeit herstellen konnte. Bei diesem geht man von einem reinen Zinkpulver aus, das man mit einem Fremdmetall oberflächlich belegt und zu Tabletten presst. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, quecksilberfrei zu arbeiten, denn einerseits ist Quecksilber teuer und umweltschädlich, es hat aber auch die unerwünschte Wirkung, dass es die Atome des Kon- taminierungsmetalls mit der Zeit bedeckt und die Wasserstoff- Abscheidung inhibiert. So hat man Zinktabletten auch schon aus Zinkpulver hergestellt, das mit Molybdänpulver kontaminiert war. Auch diese Tabletten funktionieren leidlich, doch entwickeln sie Wasserstoff, der mit dem toxischen Stibin-Gas, (SbH3 ), verunreinigt ist. Auch dies war ein Grund, nach einer anderen Zinktablette bzw. Metalltablette zu suchen. Das Ergebnis ist der Gegenstand der in dieser Erfindung beschriebene Tablette.
Diese Erfindung folgt einigen der in der DS-PS 36 02 214 beschriebenen Fertigungsschritte, stellt allerdings deren Philosophie auf den Kopf. Im ersten Verfahrensschritt wird in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante möglichst reines Zinkpulver mit gleichmäßiger Korngröße mit einem edleren Fremdmetall belegt. Bevorzugt verwendet man hierfür Kupfer, das man als feines Pulver dem Zink zumischt. Seine Wirkung ist der des Nickels in der DS-PS 36 02 214 konträr. Im Kontakt mit dem Zinkmetall bleibt das Kupfer metallisch; seine Oberflächenoxide werden sogar unter Bildung von Zinkoxiden reduziert. Dieses ist gegensätzlich zur Kontaminierung mit Ni, das die Korrosion des Zinks im Kontakt mit einer wässrigen Lösung begünstigt. Presst man aus diesem Pulver Tabletten, so besitzen diese eine gute elektronische Leitfähigkeit. Sie bleibt aufgrund der Kupferbrücken lange erhalten, auch wenn die Tablette Wasserstoff entwickelt, wenn sie in eine korrodierende Lösung eingetaucht wird.
Die Wasserstoffentwicklung ist jedoch der Zweck des Korrosionselements: Sie wird durch die Bedeckung der Zinkoberfläche mit der Kupferschicht behindert, denn Kupfer und Zink besitzen beide hohe Wasserstoffüberspannungswerte. Um die Wasserstoffentwicklung in einer vorbestimmbaren Weise einzurichten, wird die Korrosionslösung mit dem Salz eines Metalls verunreinigt, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
1. Es scheidet sich im Kontakt mit der Tablette möglichst spontan im Porensystem auf der inneren Zinkoberfläche ab.
2. Es inhibiert nicht die Wasserstoffentwicklung in Gegenwart von Zink und Kupfer- metall.
3. Es ist ein Metall der 8. Spalte des Periodischen Systems der Elemente, zum Beispiel Nickel. Bei Untersuchungen der Wasserstoffauflösung und -abscheidung an Gaselektroden wurde gefunden, dass Kupfer als Metall für poröse Elektrodengerüste in Kombination mit Nickel als Katalysator sehr geeignet ist. (EJusti und A. Winsel, Kalte Verbrennung Fuel Cells, Steiner Verlag, Wiesbaden 1962, Seite 64 ff.) Somit empfehle ich hier als Korrosionsbad eine wässrige Lösung von Nickelformiat.
Der veränderte Umgang mit den metallischen Komponenten der Zinktablette erlaubt auch andere Herstellungsschritte. So kann man das Zinkpulver verkupfern, indem man es in ein galvanisches Verkupferungsbad einträgt, wäscht und trocknet. Als Presshilfsmittel kann man Polyethylen, Polytetrafluorethylen und auch andere Kunststoffpulver verwenden. Die Mischung wird reaktiv in einem schnell laufenden Mischer vermischt und zu einem Band ausgewalzt. Daraus werden Tabletten gestanzt. Man kann das Walzband auch ein weiteres Mal aufschlagen und das entstandene Pulver in einer Tablettiermaschine zu Tabletten ausformen.
Vorgegeben durch das teilweise hydrophobe Porengerüst der Tablette entstehen im Betrieb große Wasserstoffblasen, die sich von Zeit zu Zeit von der Oberfläche lösen. Es ist nur wichtig, dass das Presshilfsmittel das Pulver ausreichend rieselfähig erhält, so dass es in einer Tablettiermaschine ausgeformt werden kann.
Im der zuvor beschriebenen Aus führ ungs form zeigt die Zelle die offene Spannung der Zink- /Luftzelle von 1 ,4 V. Verbindet man Anode und Kathode mit einer Si-Diode in Durchflussrichtung, so wird in der Zelle vorhandener oder in das Kathodenmetall (z.B. Raney-Nickel) eingebauter Sauerstoff reduziert. Die Zellspannung vermindert sich dabei auf die charakteristische Schleusenspannung der Diode von beispielsweise 0,69 V. Dabei wird der Strom- fluss zwischen Anode und Kathode auf weniger als 1 μA reduziert, wobei die Zellspannung auf der charakteristischen Schleusenspannung stehen bleibt.
Neben einer Si-Diode können auch andere Dioden eingesetzt werden, wobei jedoch die Schleusenspannung und damit auch die Wasserstoffentwicklung je nach der eingesetzten Diode variieren kann.
Besitzt die Zelle das übliche Atmungsloch, so fließt ein Strom, der dem zufließenden Sauerstoff äquivalent ist. Dieser wird durch die als „Ventilscheibe" bezeichnete Anordnung von Paraffinöl innerhalb der Zelle sehr stark reduziert. Die unerwünschte Einwanderung von Sauerstoff in die Zelle entspricht einer nutzlosen Selbstentladung der Zelle ohne die gewünschte Wasserstoffproduktion. Diese kann man durch den beschriebenen Einbau einer Sperrscheibe schon bei der Assemblierung der Zellkomponenten oder durch eine zusätzliche Behandlung der Zelle im Paraffinölbad vermei- den.
Man kann zum Beispiel ein Fertigungslos der beschriebenen Zellen in ein Bad aus Weißöl (ParaffmÖl) eintauchen und in einem Exsikkator mild evakuieren. So wird in der Zelle vorhandenes Gas (Luft) abgesaugt und durch Paraffmöl ersetzt. Das Paraffinöl verschließt die Gasporen und auch die Undichtigkeiten zwischen den Metallflächen und den Kunststoffdichtungen gegen die eindringende Luft, ohne den Abtransport des in der Zelle gebildeten Wasserstoffs zu behindern. In der schon hinterlegten Patenanmeldung ist dieses Bauelement als „Ventilscheibe" bezeichnet worden.
Legt man an eine zuvor beschriebene bekannte Wasserstoffentwicklungszelle eine Spannung von z.B. 0,7 V an, um unter Luftausschluss die Wasserstoffentwicklung zu provozieren, so wird der Stromfluss unter Sperrung des Durchgangs durch die Wasserstoff-Kathode verringert.
Daher werden in einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung in Wasserstoffentwicklungszellen auch Metalle und Legierungen eingesetzt, die bezogen auf das reversible Wasserstoffpotential noch negativer sind als Zink, wie z.B. Aluminium, Magnesium und die Alkalimetalle.
Auch Legierungen, wie z.B. eine Legierung aus Aluminium und Natrium sind dafür geeignet. Eine Aluminium/Natrium-Legierung wird in alkalischer Lösung unter Wasserstoffbildung zersetzt, unter gleichzeitiger Bildung von Natronlauge.
Auch bei der Auflösung von Lithium-Elektroden beobachtet man an Eisenelektroden den Stopp der vollständigen Auflösung durch die Passivierung der Eisenelektrode.
Der Sachverhalt wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Figur näher erläutert. Sie zeigt: Fig. 1 : Schematische Darstellung einer Schaltung mit einer Gasentwicklungszelle.
Fig. l zeigt die Schaltung einer Gasentwicklungszelle 1. Die Gasentwicklungszelle 1 weist zu ihrer Konditionierung eine Diode 2 und einen Widerstand 3 auf. Die Zelle 1 ist mit einem Aufkleber versehen, welcher eine Öffnung 7 bedeckt. Die Gasentwicklungszelle 1 taucht in ein Bad aus Paraffmöl 6 ein. Auch ein teilweises Eintauchen in ein Paraffinölbad ist möglich.
Ein Schalter 4 setzt die Wasserstoffentwicklung in Gang. Der Gasaustritt erfolgt durch die Öffnung 7 in das Paraffmöl. Dabei verhindert das Paraffmöl den Eintritt von Wasserdampf oder Sauerstoff durch die Öffnung 7 in die Zelle 1.
Die beiden Stellungen des Schalters 1 charakterisieren die beiden Betriebszustände der Gasentwicklungszelle 1 in „zu'" und „auf. In Stellung „zu" schließt die Diode 2 die Zelle kurz und ermöglicht den Stromfluss durch die Zelle 1 und damit die Gasentwicklung, dies jedoch nur dann, wenn die Zellspannung größer als die Schleusenspannung ist. In der Stellung „auf4 hingegen wird die Zelle unabhängig von der Zellspannung über einen Widerstand 5 unter Wasserstoffentwicklung entladen.
Die Vergleichsschaltung zweier Wasserstoffentwicklungszellen gleicher Art, die eine mit offenem Atmungsloch, die andere mit geschlossenem, erlaubt die Messung des Sauerstoff- Eintritts aus dem Abgas eines chemischen oder elektrochemischen Reaktors entsprechend DE-AS 1 153 551 (1961).

Claims

Patentansprüche
1. Mittel zur Erzeugung von Wasserstoff aus wässriger Lösung, bei dem Metallteilchen eines Metallpulvers mit einem edleren Metall beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Melallpulver nach Kontamination seiner Oberfläche mit einem Anteil von 0,1 bis 10 Atom-% eines edleren Metalls der 1 1. Spalte des Periodischen
Systems der Elemente bezogen auf die Gesamtmetallmenge zu Tabletten verpresst ist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallteilchen und das Metallpulver Zink oder eine zinkhaltige Legierung ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallteilchen und das Metallpulver Aluminium, Magnesium, Alkalimetalle oder Legierungen daraus sind.
4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver nach dem Kontaminieren seiner Oberfläche und nach Vermischen mit unbehandeltem Metallpulver zu Tabletten verpresst ist.
5. Mittel nach Anspruch einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaminations- bzw. Beschichtungsmetall Kupfer ist.
6. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Presshilfsmittel ein Thermoplast enthalten ist.
7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Presshilfsmittel Polytet- rafluorethylen enthalten ist.
8. Verfahren zur Erzeugung eines Mittels nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass Metallpulver in die Lösung eines Metallsalzes der 11. Spalte des
Periodischen Systems der Elemente mit saurem pH- Wert eingetragen, gewaschen, getrocknet, ggf. mit Polytetrafluorethylcn-Pulver vermischt und anschließend zu
Tabletten verpresst wird.
9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung aus Kupfersulfat besteht.
10. Erzeugung von Wasserstoff durch Eintragung des Mittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche in die Lösung eines Metallsalzes der achten Spalte des Periodensystems der Elemente, vorzugsweise in eine Nickelsalzlösung.
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