DE549724C - Elektrolytische Zelle fuer Halogenalkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
2. MAI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 121 GRUPPE

S 95688 IVbj

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 14. April

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1929 ab

Es ist eine elektrolytische Zelle für Halogenalkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren bekannt geworden, bei welcher die Bildung und die Zersetzung des Amalgams in demselben Raum erfolgt. Bei dieser bekannten Zellenausführung ist eine Sekundärelektrode vorgesehen zur Beschleunigung der Amalgamzersetzung. Diese Sekundärelektrode ist ebenso wie das Quecksilber mittels

to gleichartiger Zuleitungen an den negativen Pol der Stromquelle gelegt.

Bei dieser bekannten Zellenausführung besteht insbesondere der Nachteil, daß es nur schwer möglich sein dürfte, die Bildungsge-

»5 sch windigkeit und die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams miteinander in eine Beziehung zu bringen, die für ein betriebssicheres und wirtschaftliches Arbeiten der Zelle notwendig ist. Insbesondere kann leicht der Übelstand eintreten, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams größer wird als seine Bildungsgeschwindigkeit, und daß dadurch eine den Betrieb wesentlich beeinträchtigende Oxydation des Quecksilbers ein-

»5 treten kann.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles wird im Sinne der Erfindung die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams gleich oder, noch besser, ein wenig geringer als seine Bildungsgeschwindigkeit gehalten, dadurch, daß gemäß der Erfindung das kathodisch geschaltete, die Zersetzung des Amalgams beschleunigende Metall unmittelbar, das Quecksilber dagegen über ein nicht metallisches festes, leitendes Material, z. B. Graphit, mit der Stromquelle verbunden wird. Man kann dadurch das am Quecksilber und das an der Zusatzelektrode liegende negative Potential in einfacher Weise so abstufen, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams unter allen Umständen die Bildungsgeschwindigkeit nicht überschreitet. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Zusatzelektrode aus Kadmium herzustellen, das entweder kompakt oder in Form eines mit ihm überzogenen anderen Metallkörpers, vorzugsweise eines Drahtnetzes, verwendet werden kann. Durch die Anwendung von Kadmium wird insbesondere erreicht, daß man unter Anwendung besonders wirtschaftlicher Stromdichten eine ausreichende Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams in einfacher und sicherer Weise erreichen kann.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht-In einen Badbehälter α wird in der üblichen Weise die zu elektrolysierende Lösung einer Halogenverbindung der Alkalioder der Erdalkalimetalle eingebracht, ζ. Β. Alkalichloridlösung. In den Behälter α ist ein kleiner Behälter b eingesetzt, dessen Boden durch ein geeignetes Diaphragma c ge-.

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden;

Dr. Victor Engelhardt und Dr. Nikolaus Schönfeldt in Berlin-Charlottenburg.

bildet wird. Es kann beispielsweise ein starres Diaphragma, das im wesentlichen aus Chromoxyd besteht, Anwendung finden. Auf dem Diaphragma c ist die Quecksilberkathode d angeordnet. Die senkrechten Anoden e sind seitlich des Behälters b so angeordnet, daß ihre oberen Enden mit dem Boden des Behälters b etwa abschneiden. Diese Anoden können beispielsweise aus Graphit ίο bestehen.

Als die Zersetzung des Amalgams beschleunigende Elektrode gelangt in dem Ausführungsbeispiel ein mit Kadmium, insbesondere galvanisch, überzogenes Eisendrahtnetz / zur Anwendung, welches auf Graphitfüßen g befestigt ist. Die Graphitfüße sind auf den Boden des Behälters h aufgesetzt. Die Verbindung des negativen Poles der Stromquelle mit dem Drahtnetz / erfolgt gemäß der Erfindung ao unmittelbar, während die Stromzuführung zu dem Quecksilber mittels der Graphitfüße g vor sich geht. An Stelle der Graphitfüße g können auch andere, nicht metallische feste, leitende Materialien, beispielsweise schlecht leitende Legierungen, insbesondere Siliciumlegierungen, angewendet werden.

Durch passende Wahl des zwischen dem Quecksilber d. und dem Drahtnetz / liegenden elektrischen Widerstandes g hat man es in der Hand, die Zersetzungsgeschwindigkeit des sich während der Elektrolyse bildendenAmalgams auf einen Wert zu bringen, der die Bildungsgeschwindigkeit des Amalgams nicht übersteigt. Dabei wird durch die Anwendung des Kadmiums als wirksamer Bestandteil der Zusatzelektrode / die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams gleichzeitig auf einem hinreichend hohen Wert gehalten, um die Anwendung günstiger Stromdichten zu ermögliehen.

Will man in dem Ausführungsbeispiel den elektrischen Widerstand g zur Erzielung günstiger Betriebsverhältnisse ändern, so kann man dies beispielsweise durch Tränkung der Graphitfüße mit einem flüssigen Isoliermittel oder durch Bestreichen mit einem geeigneten Lack bewirken.

Bei der neuen Zelle ist es also einerseits ausgeschlossen, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit des Amalgams seine Bildungsgeschwindigkeit übersteigt. Andererseits hat man aber zugleich auch die Möglichkeit, in allen praktisch vorkommenden Fällen durch passende Dimensionierung des· zwischen dem Quecksilber und der Zusatzelektrode liegenden elektrischen Widerstandes sowie durch die Anwendung von Kadmium als wesentlichen Baustoff der Zusatzelektrode den Betrieb der neuen Zelle wirtschaftlich zu gestalten.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrolytische Zelle für Halogenalkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren, bei welcher Bildung und Zersetzung des Amalgams in demselben Raum erfolgt und wobei die Zersetzung des Amalgams mittels eines kathodisch geschalteten Metalles beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Metall unmittelbar, das Quecksilber dagegen über ein nicht metallisches festes, leitendes Material, z. B. Graphit, mit der Stromquelle in Verbindung steht.
2. 2. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die Zersetzung beschleunigendes Metall Kadmium (kompakt oder in Form eines mit ihm überzogenen anderen Metallkörpers, vorzugsweise eines Drahtnetzes) verwendet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen