DE245531C

DE245531C -

Info

Publication number: DE245531C
Application number: DENDAT245531D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bisher gelang es nur auf chemischem Wege, Persalze, deren wäßrige Lösungen mit Wasserstoffsuperoxyd im Gleichgewicht stehen, darzustellen. So sind z. B. Perborate, trotz mehrfächer Behauptungen, noch nie direkt elektrolytisch, etwa analog den Persulfaten, dargestellt worden. Es hat sich nun gezeigt, daß die Perborate (und ebenso die anderen analogen Persalze) sich elektrolytisch bei Anodenpotentialen bilden, die nahe dem H₂ O₂-Potential in der betreffenden Lösung liegen.

Das H₂ O₂-Potential liegt nun bekanntlich sowohl in saurer als in alkalischer Lösung bedeutend unter dem Sauerstoffabscheidungspotential. Versuche führten zu dem Schlüsse, daß H₂ O₂, wenn es sich überhaupt anodisch abscheiden ließe, beim reversiblen Potential gebildet werden müsse, und zwar ohne Eintritt von Überspannungserscheinungen, wie bei der Sauerstoffabscheidung.

Das vorliegende Verfahren beruht auf der Innehaltung des reversiblen Potentials mit Unterdrückung von Überspannungserscheinungen. Die Erniedrigung des Potentials wird

durch Überlagerung von Gleich- und Wechselstrom herbeigeführt. Man kann beliebiges Anodenmaterial verwenden. Die Verwendung von Platin, Kupfer, Nickel oder Kohle ist nicht besonders empfehlenswert, weil ein starker Angriff der Anoden stattfindet. Es ist aber möglich, auch mit diesen Anoden das Verfahren auszuführen. Die Wahl des Elektrodenmaterials ist jeweilig abhängig von

dem Elektrolyten und dem gewünschten Produkt. Verwendet man z. B. Zink als Anode, so macht man den Elektrolyten derart alkalisch, daß das sich bildende Zinkoxyd als Zinkat in Lösung geht. Dabei erzielt man eine reichliche Bildung von aktivem Sauerstoff an der Anode. Dieser aktive Sauerstoff entsteht nun bei den verschiedensten Verhältnissen, z. B. in jedem alkalisch oder ammoniakalisch oder neutral reagierenden Elektrolyten auch bei Anwendung anderer Elektrodenmaterialien. Das Verhältnis der Stromstärken der überlagerten Ströme sowie die Arbeitstemperatur richten sich je nach der Art der Elektrode und der Elektrolyte bzw. der gewünschten Produkte.

Die Entstehung des aktiven Sauerstoffs kann man durch folgende Formel ausdrücken, unabhängig davon, ob sich noch andere Anionen anodisch oxydieren oder nicht:

2OH' + 2® = H₂O₂.

₂O₂.

Diese allgemein gültige Entstehungsart des aktiven Sauerstoffs unter Einhaltung der oben angegebenen Bedingungen erlaubt es nun, sämtliche mit H₂ O₂ im Gleichgewicht stehenden Produkte, die j aktiven Sauerstoff enthalten, wie die Persalze und deren Lösungen, durch Elektrolyse darzustellen. Z. B. läßt sich auf diese Weise aktiver Sauerstoff anlagern an die Borate, Phosphate, Silikate, Fluorsilikate, Fluorborate, Carbonate, Molybdate, Wolframate, Uranate usw. Ebenso bil-

-iAT

den sich Superoxyde der Alkalien und Erdalkalien u. dgl.

i. Beispiel.

Man elektrolysiert eine Lösung, welche im Liter 240 g NaOH + 124 g H₃BO₃ enthält, unter Verwendung von Zinkelektroden. Zwischen beiden Elektroden wird ein gutes Diaphragma aus hochgebrannter Porzellanmasse angebracht. Man schaltet nun so viel Gleichstrom ein, bis die Anode passiv geworden ist und stark Sauerstoff entwickelt. Die Stromdichte auf der Anode hält man zwischen 0,05 bis 0,1 Amp./cm². Hierzu parallel schaltet man nun Wechselstrom von normaler Periodenzahl, und zwar auf 1 Amp. Gleichstrom 2 bis 3 Amp. Wechselstrom. Sofort sinkt die Gleichstromspannung sowie das Potential der Elektrode, und an Stelle des gasförmigen Sauerstoffs entsteht aktiver Sauerstoff an der Anode. Die Badtempefatur beträgt 0 bis io° C. Nach Erreichung einer genügenden

Konzentration
Perborat aus.

an aktivem Sauerstoff fällt

2. Beispiel.

Man elektrolysiert genau wie in Beispiel ι

eine Lösung, welche im Liter 160 g Na 0 H enthält. Die Temperatur schwankt zwischen — 5 bis o° C.; die Stromdichte, bezogen auf Gleichstrom, beträgt 0,1 Amp./cm². Nach Erreichung einer genügenden Konzentration an aktivem Sauerstoff fällt Na₂O₂ · 8 aq. aus.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Darstellung von aktiven Sauerstoff enthaltenden Verbindungen, Percarbonaten, Perboraten, Persili-

wie

katen, Perphosphaten, Superoxyden u. a. m., dadurch gekennzeichnet, daß man die entsprechenden neutralen oder schwach alkalischen oder ammoniakalischen oder mit Alkali versetzten Salzlösungen oder reine Lösungen der Alkalien oder Erdalkalien mit überlagerten Gleich- und Wechselströmen elektrolysiert unter eventueller Verwendung solcher Anoden, die an und für sich oder deren Oxydationsprodukte auf den aktiven Sauerstoff nicht zersetzend wirken. -
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Verwendung passiv werdender Elektrodenmaterialien die Arbeitsweise so einrichtet, daß die Passivität zunächst möglichst gesteigert wird, bevor man die Bildung des aktiven Sauerstoffs hervorruft.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Passivität der Elektroden dadurch herbeiführt bzw. steigert, daß man zunächst mit Gleichstrom allein arbeitet.