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Kennwort: "Konzentrationsmessung"
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Verfahren zum lesen der Konzentration von Natrium in einem Strom
von Quecksilbernatriu@amalgam Die Erfindung betrifft das Messen der Konzentration
von Matrium in Quecksilbernatriumamalgam.
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Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zum kontinuierlichen
Messen der Konzentrationswerte von Natrium in einer Strömung von Quecksilbernatriumamalgam,
und zwar mittels Erfassens der elektromotorischen Kraft, die zwischen dem genannten
Amalgam und einer Bezugselektrode erzeugt wird, wobei. ein flüssiger Elektrolyt
zwischen die genannte Bezugselektrode und das genannte Amalgam verbracht wird. Die
Bezugselektrode, die elektrolytische Flüssigkeit und das Amalgam bilden eine elektrochemische
Zelle, deren elektromotorische Kraft (e.m.k.)eine Itnktion der Konzentration von
Natrium im Amalgam zu jenem Zeitpunkt ist, zu welchem die genannte e.m.k. erfaßt
wird.
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Dieses Verfahren ist insbesondere im Falle von elektrolytischen Zellen
mit Quecksilberkathoden geeignet, die zur Herstellung von Chlorgas verwendet werden,
und bei welchem eine wässrige Lösung von Natriumchlorid einer Elektrolyse unterworfen
und ein kontinuzierlicher Strom von Natriumamalgam abgegeben wird, aus solchem anschließend
wässriges Natriumhydroxyd durch Abbau des Amalgams mit Wasser erhalten wird.
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Im Interesse eines genauen Arbeitens der Elektrolysezelle ist die
kontinuierliche Bestimmung der Natriumkonzentration im ausSließenden Amalgam und
die Modifikation der Betriebsbedingungen der Zelle durch geeignete Kontrollvorrichtungen
dann notwendig, wenn der
aufgezeichnete Konzentrationswert entscheidend
von dem nominal gewählten Wert abweidcht.
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Der letztgenannte ert wird normalerweise in der Größenordnung von
0,15 bis 0,50 Gew.-% gewählt; der Grund hierfür ist im wesentlichen der, daß Konzentrationen
von weniger als 0,15 Gew.-% nicht wirtschaftlich sind, während Werte von über 0,5
Gew.-% das Fließverhalten von Amalgam beeinträchtigen. Der nominale Wert liegt im
allgemeinen in der Größenordnung von o, 2 bis O, + Gew.-% Die @findung, die somit
ein Verfahren zum Messen der Natriummetallkonze@tration in einem Strom von Quecksilbernatriumamalgam
betrifft, ist gekennzeichnet durch uie folgenden Verfahrensschritte: a) Eine wässrige
Lösung von Natriumchlorid wird durch eine Leitung aus elektrisch isolierendem Material
hindurchgeführt, die mit einer porösen Scheidewand endet oder ein in die Strömung
aus Quecksilbernatriumamalgam getauchtes Kapillarrohr aufweist; b) die genannte
Lösung wird durch die genannte Leitung in einer derartigen Durchsatzmenge hindurchgeführt,
daß die kontinuierliche Erneuerung der Grenzfläche zwischen der Lösung und dem Amalgam
sichergestellt ist, und der wenigstens 4 ml pro Stunde und pro cm2 Kontakt fläche
zwischen der OberÍ'lache der porösen Scheidewand oder dem Querschnitt der Kapill:irrobröffnung
und dem Amalgam ist; c) die elektromotorische Kraft, die zwischen dem genannten
Amalgam und einer Kalomel-oder Silber-Silberchlorid-Bezugselektrode, welche innerhalb
der genannten Leitung und in Berührung mit der genannten Lösung ist, wird gemessen,
@obei di genannte Natriummetallkonzentration eine eindeutige Funktion der genannten
elektromotorischen Kraft ist.
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gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird als Amalgam
Natrium beladenes Prozeßamalgam verwendet, das aus einer Quecksilberchloridzelle
ausfließt und eine nominale Natriumkonzentration von zwischen G,15 ; bis C, 5 Gew.-,O
hat. Die wässrige Lösung von natriumchlorid hat vorzugsweise eine Konzentration
von 0,01 M bis zur Sättigung bei Betriebstemperatur. Unter optimalen Bedingungen
liegt der nominale Wert der Natriumkonzentration im ausfließenden Amalgam bei 0,2
bis 0,3 Gew.-% und die Konzentration des Katriumchlorid in der wässrigen Lösung
ist 1 M.
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Wie bekannt, wwrd das Amalgam, das aus einer für di> Erzeugung
von Chlorgas angewandten Quecksilberchlorzelle abgegeben wird, einer ersten Kammer
zugeleitet, in welcher es mit einer kleinen Menge Wasser behandelt wird, um die
Chloride und die anderen tierunreinigungen zu entfernen, sodann wird es in ein Gefäßt
überführt, wo es eine hydnulische Sperre bildet, und schließlich gelangt es in ein
Amalgam-Abbaugerät, in welchem es mit Wasser behandelt wird, um das im Amalgam enthaltene
Natrium in das entsprechende Hydroxyd umzuwandeln.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bestimmung des Natriumgehaltes
im Amalgam an jeder Stelle zwischen dem Auslaß aus der vlektrolysezelle und dem
Einlaß des Amalgam-Abbaugerätes vorgenommen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird diese Bestimmung in der Kammer durchgeführt, in welcher Amalgam
mit einer kleinen Menge Wasser behandelt wird, und zwar dicht beim Auslauf aus dieser
Kammer.
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Die zuvor erwähnte Leitung besteht im allgemeinen aus einem röhrenförmigen
Körper von elektrisch isolierendem Material, wie beispielsweise aus Glas, mit einem
offenen Ende und mit einer porösen Scheidewand oder einem Kapillarrohr am anderen
Eine. Die Bezugselektrode ist innerhalb des röhrenförmigen Körpers an einer Stelle
zwischen den beiden Enden angeordnet und an eine elektrische Leitung angeschlossen,
die außerhalb des röhrenförmigen Körpers im Bereich von dessen offenem Ende liegt.
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Die genannte Elektrode kann aus einem Draht bestehen, der im wesentlichen
spiralförmig gedreht ist, und der aus Silber besteht, oder aus dem Silber mittels
Elektrolyse angelagert ist.
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gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die BezuPselektrode aus
einem Silberdraht, dessen eines Ende in Berührung mit festem Silberchlorid in Gestalt
von Körnern steht. Diese Körner befinden sich in einem geeigneten Behälter aus elektrisch
isolierendem Material, beispielsweise aus Glas. Der Behälter ist von dem röhrenförmigen
Körper
umschlossen und hat zahlreiche Öffnungen, die den Kontakt der Elektrode mit der
Lösung aus Natriunchlorid sicherstellen.
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Beim Betrieb wird das offene Ende des röhrenförmigen Körpers an ein
Gefäß angeschlossen, das die Lösung enthält. Dabei wird das die poröse Scheidewand
oder das Kapillarrohr tragende Ende in die Amalgamströmung eingetaucht und der elektrische
Terminal der Bezugselektrode an den zugehörigen Eingang von Meßinstrumenten angeschlossen,
wie beispielsweise an ein Millivoltmeter und/oder an einen Prozeßrechner.
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Eine zweite elektrische Leitung dient dazu, den zweiten Eingang der
Meßvorrichtung an einen Bereich des Amalgams dicht bei jenem Bereich anzuschließen,
in welchem die Lösung fließt.
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Die zweite elektrische Leitung erstreckt sich entlang der Leitung
von einem zweiten Terminal, der außerhalb der Leitung und im Bereich von deren offenem
Ende angeordnet ist. Die zweite elektrische Leitung ist gegen die äußere Umgebung
isoliert bis zu einem Punkt dicht an der porösen Scheidewand oder dem Kapillarrohr,
wo sie aus dem isolierenden Material austaucht und deshalb sich dann in direktem
Kontakt mit dem Amalgam befindet, wenn die Scheidewand oder das Kapillarrohr eingetaucht
ist in das genannte Amalgam. Der zweite Draht besteht vorzugsweise aus Platin oder
aus Eisen.
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be-Die Kalomelelektrode ist allgemein bekannt und/steht im allgemeinen
aus Quecksilber, das sich in Berührung mit einer Paste aus Quecksilber und Quecksilberchlorid
befind@t, wobei das letzte mit der elektrolytischen Lösung in Berührung steht. Darüber
hinaus befindet sich en ilatindraht an seinem einen Ende mit dem Quecksilber in
Berührung. D.'e Silber-Silber-Chlorid-~lektrode kann auf gan einfachs Weise hergestellt
werden, beispielsweise aus einem Draht oder einer Folie aus Silber, auf welchem
Sllberchlorid mittels Elektrolyse einer wässrigen Lösung von hydrochlorischer Säure
gebildet ist.
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Es sei vermerkt, daß die Bestimmungen des Potentials von Elektroden,
die aus einem Amalgam eines Alkalimetalles beruhen, bereits seit einiger Zeit ausgeführt
werden. Insbesondere wurden derartige Potentiale verglichen mit einem Bezugswert,
beispielsweise Kalomel- oder Silber-Silber-Chlorid wie jene oben beschriebenen.
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Dabei sind das Amalgam und die zugehörige Elektrode durch eine wässrige
Lösung eines Alkalimetallchlorids in einer typischen Ei.nrichtung für eine elektrochemische
Zelle verbunden, Diese Verfahren wurden jedoch nicht auf die kontinuierliche Bestimmung
des Alkalimetallgehaltes insbesondere Natriums in entsprechenden Amalgamen verendet.
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Bisher wurden keine Bedingungen gefunden, die zuverlässige und reproduzierbare
Ergebnisse über lange Zeitdauern hinweg ermöglichen,wie dies bei Anlagen in wirtschaftlichem
Maßstabe notwendig ist. Dabei sei darauf verwiesen, daß chemische Veränderungen
an der Grenzschicht zwischen einer elektrolytischen Flüssigkeit und unter dem Amalgam
der Bildung von produkten, wie Altallmetalleyeroxyden und Wasserstoff auftreten.
Deswegen werden die Werte des Potentials der Elektrode und somt die Werte der elektromagnetischen
Kraft der Jeweiligen elektrochemischen Zellen verändert.
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Durch Arbeiten entsprechend der vorliegenden Erfindung werden die
Nachteile vermieden, die aus den genannten chemischen Veränderungen entstehen. Aus
diesem Grunde ist die kontinuierliche Erneuerung der Grenzschicht zwischen dem Amalgam
und der elektrolytischen Flüssigkeit mittels kontinuierlichen Flusses des letzteren
in dem ersten von Bedeutung Auf diese Weise wird die Konzentration von Natriumchlorid
in dem Elektrolyten ein kritischer Faktor und muß während der gesamten Operation
streng konstantgehalten werden. Hingegen ist das Konstanthalten der zugeführten
Menge von Elektrolyt in das Amalgam nicht entscheidend, solange diese Menge einen
Mindestwert nicht überschreitet. Der Mindestwert, der experimentell festgestellt
wurde, beträgt 4 ml pro Stunde und pro Jedem cm2 Kontaktfläche zwischen der porösen
Scheidewand (oder der öffnung der Kapillarröhre
) und dem Amalgam.
Eine besonders geeignete Durchsatzmenge ist 8 ml pro Stunde und pro cm2 der vorgenannten
Kontaktfläche.
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Die obere Grenze der genannten Zufuhrmenge ist nicht entscheidend
und bestimmt sich aus wirtschaftlichen Uberlegungen sowie aus der Notwendigkeit,
das schließlich erzeugte Natriumhydroxyd nicht durch Ohlorionen zu verunreinigen.
Beim Arbeiten unter den genannten Bedinunen wird die kontinuierliche Erneuerung
der Grenzschicht, die rür den Erfolg der in Rede stehenden Bestimmung entscheidend
ist, erreicht.
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In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, daß das Strömen von Amalgam
nicht ausreicht, um eine befriedigende Erneuerung der Grenzschicht zu erzielen.
Versuche, bei denen lediglich Amalgam strömen gelassen wurde, ohne auch den Elektrolyten
in das Amalgam einzuführen, haben unbefriedigende Ergebnisse erbracht.
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Die Größe des Flusses des Elektrolyten kann geregelt werden, und zwar
sowohl mittels der Flüssigkeitshöhe, die auf der Höhe des Behälters beruht, welche
den Elektrolyten aufnimmt, in bezug auf das Niveau des Amalgams, als auch mittels
der Größe der Kapillaröffnung oder den Eigenschaften der angewandten porösen Scheidewand.
Insbesondere kann der Durchmesser der Kapillaröffnung zweckmäßigerweise Werte in
der Größenordnung von 0,3 bis 1,0 mm erreichen. Geeignete poröse Scheidewände bestehen
aus gesintertem Glas mit Porendurchmessern von 5 bis 150 Mikron. Hierbei lassen
sich beispielsweise jene als P1 bekanntgewordenen (Poren von 5 bis 15 Mikron) und
als P4 bekanntgewordenen (Poreion 90 bis 150 Mikron) verwenden.
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Die Menge des dem Amalgam zugeführten Elektrolyten wird derart gewählt,
daß ein vernachlässigbar geringer Anstieg (weniger als 10 ppm) von Oiilorionen im
schließlich erzeugten Natriumhydroxyd hervorgerufen wird.
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Die Temperatur des Amalgams beträgt bei einem praktischen Ausführungsbeispiel
etwa 750C, während die Bezugselektrode eine Temperatur hat, die von Umgebungstemperatur
bis zu einer Temperatur nahe Jener des Amalgams reicht. Die Temperatur der Bezugselektrode
hängt
dabei von deren Lage ab.
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Bei Versuchen und bei Anwendung einer Silber-Silber-Chlorid-Bezugselektrode
konnte kein Einfluß dieser Temperaturdifferenzen nachgewiesen werden. Im Falle der
Kalomel-Elektrode wird die e.m.k. um etwa 0,24 Millivolt pro jedem Grad Celsius
beeinflußt.
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Im Versuch wurde weiterhin mit den genannten Bezugselektroden bei
einer Konzentration von 1 M bis zur Sättigung des Natriumchlorids in der elektrolytischen
Flüssigkeit und bei Konzentrationen des Natriums im Amalgam von bis zu 0,6 Gew.-%
Werte der e.m.k. von im allgemeinen 1,9 bis 2,2 Volt ermittelt.
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Die Ergebnisse der e.m.k.-Bestimmungen, in Millivolt, ausgeführt mittels
der Anwendung von Amalgamen mit einer bekannten Natriumkonzentration, sind in den
Tabellen 1 bis 4 wiedergegeben.
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Die in Tabelle 1 wiedergegebenen Werte wurden durch Anwendung einer
Kalomel-Elektrode, einer Silber-Silber-Chlorid-Elektrode und einer gesättigten Lösung
von Natriumchlorid ala Elektrolyt gewonnen, wobei das Amalgam auf eine Temperatur
von 75°C gehalten wurde.
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Der Elektrolyt wurde in das bewegte Amalgam durch eine poröse Scheidewand
vom Typ P4 einströmen gelassen.
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In Tabelle 1 sind die Werte der Natriumkonzentration im Amalgam als
Gewichtsprozentsatz (Prozent Na) wiedergegeben, durch eine acidimetrische Methode
bestimmt, sowie die Werte der molaren Fraktionen (x Na), multipliziert mit 1000.
Die Werte der eOm.k. (mV) im Falle der Kalomel-Elektrode und im Falle der Elektrode
aus Silber-Silber-Chlorid sind entsprechend angegeben.
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Tabelle 1 % Na x Na.1000 mV (Kalomel) (Ag/AgCl) 0,534 44,75 2093
2036 0,405 34,23 2068 2015 0,315 26,85 2051 2001 0,227 19,46 2035 1983 0,147 12,67
2015 1962 0,063 5,45 1988 1931 0,023 2,03 1954 1896 Die Ergebnisse ähnlicher Versuche,
bei welchen 1 M wässrigen Natriumchlorids als Elektrolyt verwendet wurde, sind in
Tabelle 2 wiedergegeben.
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Tabelle 2 ffi Na x Na.1000 mV mV (Kalomel) (Ag/AgC1) 0,520 43,65
2165 2157 0,327 27,85 2137 2127 0,241 20,70 2122 2112 0,140 12,06 2097 2087 0,070
6,13 2073 2061 0,033 2,90 2047 2032 Die Ergebnisse von Versuchen ähnlich den vorausgegangenen,
bei welchen als Elektrolyt 1 M wässrige Natriumchloridlösung verwendet wurde, und
wobei das Amalgam auf eine Temperatur von 25 0C gehalten wurde, sind in Tabelle
3 wiedergegeben.
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Tabelle 5 % Na x Na.1000 mV mV (Kalomel) (Ag/AgC1) 0,593 49,40 2112
2170 0,312 26,70 2178 2135 0,146 12,55 2142 2100 0,059 5,10 2113 2071 Die Versuchsergebnisse,
ähnlich den vorausgegangenen, wobei eine 1 M wässrige Natriumchloridlösung als Elektrolyt
in das auf 75°C gehaltene Amalgam einfließen gelassen wurde, und zwar durch ein
Teflon-Kapillarrohr mit einem Durchmesser an der Auslaßöffnung von 0,47 mm, sind
in Tabelle 4 wiedergegeben.
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Tabelle 4 % Na x Na.1000 mV (Ag/AgC1) 0,589 49,1 2167 0,520 43,65
2157 0,482 59,0 2149,5 0,407 34,48 2139 0,327 27,85 2127 0,242 20,7 2112 0,196 16,8
2101 0,142 12,15 2087 0,127 11,0 2082,5 0,099 8,6 2073 0,085 7,4 2067 0,055 4,9
2051 0,033 2,9 2032
In den Zeichnungen ist im einzelnen folgendes
dargestellt: Fig. 1 gibt ein Diagramm wieder das die e.m.k. in Millivolt (aufgetragen
in linearem Maßstab auf der Ordinate) als Funktion der Holarfraktion von Natrium
im Amalgam (aufgetragen in logarithmischem Maßstab) in den in Tabelle 4 zusammengefaßten
Versuchen veranschaulicht.
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Fig. 2 stellt schematisch das Gerät dar, das bei den Versuchen angewandt
wurde, deren Ergebnisse in den Tabellen 1 bis 4 festgehalten sind.
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Fig. , zeigt eine sonde zur Anwendung bei dem Verfahren gemäß der
Errfindung, einschließlich der Bezugselektrode und der Leitung für den ElektrolytenO
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Zwischenteiles der Sonde gemäß
Fig. 5.
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Fig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Gerätes zum Durchführen
der verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar bei Anwendung einer wuecksilber-ChlorinzelleO
Aus dem Verlauf der Kurve von Fig. 1 läßt sich erkennen, daß es mog-3ich ist, die
Konzentration von Natrium im Amalgam mittels der Messung der e.m.k. zu bestimmen,
und zwar mit großer Genauigkeit über den gesamten Konzentrationsbereich, der hierbei
in Betracht kommt.
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Die in den Tabellen 1 bis 4 wiedergegebenen Werte wurden durch die
Anwendung des in Fig. 2 schematisch dargestellten Gerätes gewonnen.
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Dabei fließt der Elektrolyt kontinuierlich aus dem Behälter 10 durch
die Leitung 11 un<i von diesen in das Amalgam 12 durch die poröse Scheidewand
13. Die Bezugselektrode 14 ist in dem Elektrolyten im Behälter 10 eingetaucht. Die
Bezugselektrode besteht aus einem Silberdraht, der von Granulat aus Silberchlorid
umgeben ist. Das ganze ist in einem kleinen Glas zylinder eingeschlossen, der zwecks
Berührung mit dem Elektrolyten perforiert ist.
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Das Amalgam 12 wird in den Behälter 15 verbracht, der mit einem Mantel
ausgestattet ist, um das Amalgam mittels einer umgewälzten Flüssigkeit, wie dargestellt,
auf die gewünschte Temperatur zu bringen.
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Das Amalgam wird durch einen Magnetrührer 16 der entsprechend gelocht
ist, umgerührt.
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Ein Platindraht 17 ist in das Amalgam eingetaucht, und die Terminalen
der Bezugselektrode und des Platindrahtes sind mittels Leitungen 18 und 19 an ein
digitales Voltmeter vom Typ ORION Modell 801-A angeschlossen (letzteres in der Figur
nicht dargestellt). Die verwendet Kalomel-Elektrode besteht aus Quecksilber und
einer quecksilbrigen Chloridpaste, mit einem Platindraht,7ln das Quecksilber eintaucht.
Das ganze ist in einem Glasgefäß eingeschlossen, das Löcher aufweist, um den Kontakt
mit dem Elektrolyten sicherzustellen. Das anstelle der porösen Scheidewand angewandte
Kapillarrohr wurde zuvor beschrieben.
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Bei den Versuchen betrug die Zufuhrmenge an Elektrolyt etwa 8 ml pro
Stunde und pro cm2 Berührungsfläche.
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Die in Fig. 5 wiedergegebene Sonde umfaßt einen zylindrischen Körper
20 aus Glas oder aus anderem isolierendem Material, der an seinem oberen Ende 21
offen ist und der an seinem unteren Ende eine poröse Scheidewand 22 aufweist.
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Im Inneren, an einer Stelle zwischen den beiden Enden befindet sich
die Bezugselektrode 23. Diese besteht im dargestellten Ausfüingsbeispiel aus einer
Silberspirale, auf welcher Silberchlorid abgelagert ist.
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Der Zwischenbereich des Körpers 20 ist von einer scheide 24 aus plastischem
Material umgeben, beispielsweise aus Polypropylen.
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Aus dem unteren Teil ragt ein eiserner Ring 25 hervor, der zur Berührung
mit Amalgam bestimmt ist und der derart gestaltet ist, daß sein oberer Teil dichtend
in den Ringraum zwischen der Scheide 24 und dem Körper 20 hineinragt0 In diesem
Ringraum befindet sich
die elektrische Leitung 26, die den Ring
25 an die Endklemme 28 anschließt. Eine Leitung 27 verbindet die Bezugselektrode
25 mit der Endklemme 29.
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Die Sonde hat zweckmäßigerweise Abmessungen in der Größenordnung von
2 bis 5 cm Durchmessern und von 20 bis 50 cm Länge. Dabei. hängt die Länge im wesentlichen
von der Art des Gerätes ab, mit welchem die Sonde zusammen eingesetzt werden soll.
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Figur 4 stellt eine besondere Ausführungsform der Erfindung dar, bei
welcher die Bezugselektrode aus einem Silberdraht 22 besteht, der seinerseits in
Kontakt mit Körnern aus Silberchlorid 3) ist.
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Die Bezugselektrode befindet sich in einem Behälter 30, der im wesentlichen
aus dem gleichen Material wie der Körper der Sonde ist und der eine Öffnung 31 zur
Berührung der Elektrode mit den Elektrolyten aufweist.
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Um eine Entfernung der Körner durch den Elektrolyten zu vermeiden,
wird zweckmäßigerweise Glaswolle 34 und 35 eingeführt.
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Die Sonde ist zweckmäßigerweise in ihrem oberen Teil mit Mitteln zu
deren Befestigung an den Wänden der Kammer ausgestattet, in welcher sie eingesetzt
werden soll. Beim Gebrauch wird die Probe in das Amalgam eingetaucht, und zwar bis
zu einer Tiefe in der Größenordnung von 2 bis 3 cm. Der obere Teil ist dabei an
eine Röhre angeschlossen, die den Elektrolyten aufnimmt.
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Figur 5 zeigt ein Gerät zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
unter Anwendung der Sonde gemäß Fig. 3 oder gemäß Fig. 4.
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Dabei erkennt man eine Elektrolysezelle 36, in welcher Chlor und ein
Quecksilber-Natrium-Amalgam erzeugt werden. Das von Zelle 36 gelieferte Amalgam
fließt in Kammer 37, um mit einer kleinen Menge Wasser ausgewaschen zu werden. Aus
Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind in der Figur die Wascheinrichtungen
nicht gezeigt.
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Das Amalgam fließt sodann durch die Leitung 38 zur Kammer 39, wo es
eine hydraulische Sperre bildet, und von dort zum Amalgam-Abdurch baugerat (nlcht
dargestellt), und zwar/die Leitung 40 hindurch, während eine wässrige Lösung durch
Leitung 41 abgegeben wird.
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Die Sonde 42 wird in die Kammer 37 eingeführt und in das Amalgam an
einer Stelle eingetaucht, die sich dicht beim Ausgang aus dieser Kammer befindet.
Das obere Ende der Sonde ist über die Leitung 43 an den Behälter 44 für den Elektrolyten
angeschlossen.
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Man erkennt aus der Figur weiterhin elektrische Leitungen 45 und 46,
die die Terminale der Sonde mit einem Millivoltmeter 47 verbinden. Die Leitungen
48 und 49 dienen dem Anschluß an den Prozeßrechner, der dazu bestimmt ist, die Arbeit
der Zelle 56 zu überwachen.
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Mit Einrichtungen gemäß jener in Fig. 5 dargestellten wurden Untersuchungen
ausgeführt an einer hochtechnischen Zelle mit einer Quecksilterkathode für die Herstellung
von Chlorin. Die dabei verwendete Sonde kann insbesondere jene in Fig. 4 beschriebene
sein, mit einer porösen Scheidewand vom Typ 4p und mit einer Oberfläche von 1 cm2.
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Eine 1 M wässrige Lösung von Natriumchlorid wurde durch die poröse
Scheidewand mit einer Durchsatzmenge von etwa 8 ml/Stunde hindurchgesetzt. Die Durchschnittstemperatur
des Amalgams betrug dabei 75 C.
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Die in Tabelle 5 wiedergegebenen Ergebnisse wurden täglich gemessen,
und zwar im Verlaufe eines Monats. Sie enthalten insbesondere die Werte der e.m.k.
in Millivolt, die entsprechenden Werte der Natriumkonzentration im Amalgam, bestimmt
gemäß der Eichkurve von Fig. 2 und dieselben Werte der Konzentration, bestimmt mit
einer acidimetrischen Methode.
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Tabelle 5 mV % Na (Gewicht) % Na (Gewicht) elektrochemische acidimetrische
Messung Messung 2110 0,235 0,228 2103 0,204 0,197 2130 0,338 0,330 2124 0,305 0,300
2102 0,200 0,190 2105 0,213 0,205 2102 0,200 0,195 2103 0,204 o,200 2106,5 0,219
0,210 2080 0,114 0,106 2080 0,114 0,103 2112 0,245 0,235 2117 0,269 0,260 2114 0,254
0,247 2117 o,269 0,263 2123 0,300 0,290 2132 0,350 0,340 2147 0,447 0,435 2112 0,245
0,234 2117 o,269 0,257 2112 0,245 0,2)0 2090 0,151 0,148 2110,5 0,237 0,225 2119
0,279 0,270 2123 0,300 0,289 2120 0,284 0,272 2116 0,264 0,253 2123 0,)00 0,287
2118,5 0,277 0,257 2138 0,386 0,366 2140 0,398 0,372
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