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Gasentwicklungsapparat mit zutropfender Säure Es sind Gas entwickler
bekannt, bei denen die Säure durch eine feine Offnung in ein mit dem Gasentwicklungsstoff
gefülltes Gefäß fließt. Diese Geräte weisen in der Praxis erhebliche .Nachteile
auf. -So kann z. B. bei einigen Bauarten die Säure durch den Gasdruck aus ihrem
Behälter herausgeschleudert werden. Die Apparate bestehen meist aus mehreren einzelnen
Behältern und Flaschen, die in der Gesamtheit schlecht zu befördern sind. . Bei
anderen Bauarten befindet sich zwischen dem -Säurebehälter und dem Behälter für
den Gasentwicklungsstoff ein Hahn, der häufig durch Verkleben, wie bei der Schwefelwasserstoffentwicklung,
seine Regulierfähigkeit verliert, manchmal auch undicht wird, so daß Säure: heraus
tropft.
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Der Gasentwicklungsapparat nach der Erfindung vermeidet nicht nur
diese Nachteile, er ist darüber hinaus durch eine sinnvolle Vereinigung verschiedener
Maßnahmen den gebräuchlichen Geräten überlegen.
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Der Gasentwickler nach der Erfindung stellt eine in sich-geschlossene
bauliche Einheit dar.
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Dem Gasentwicklungsapparat gemäß der Erfindung liegt eine bekannte
Bauart zugrunde, bei welcher über dem mit Gasentwicklungsstoff gefüllten Gefäß das
mit der Säureflüssigkeit gefüllte Gefäß angeordnet und mit ersterem zu einem Apparat
vereinigt ist, ferner ein offenes Verbindungsrohr zwischen den. Gefäßen für die
Säure einerseits und für den Gasen.twicklungsstoff andererseits am Boden des Säuregefäßes
angeordnet ist. Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß das Verbindungsrohr
kapillar ausgebildet ist und eine besondere Leitung vom oberen Teil
des
oberen Gefäßes zum oberen Teil des unteren Gefäßes führt, welches mit einem Mehrwegehahn
und Gas ableitungen derart versehen ist, daß entsprechend der jeweiligen Stellung
des Mehrwegehahnes die versichiedenen Betriebszustände einstellbar sind. Auf diese
Weise besteht die Möglichkeit, die Gasentwicklung in dem in sich geschlossenen Apparat
selbsttätig so lange zu steigern, bis ein ausreichender Druck erzielt ist, um den
in der Verbraucherleitung herrschenden Widerstand zu überwinden. Es ist mithin eine
weitgehende Drucksteigerung bei gleichmäßigem Zutropfen der Säure und bei gleichzeitiger
Freihaltung der Säure von Lufl durchführbar. Dieser Erfolg wäre beispielsweise nicht
erzielbar, wenn an Stelle des Kapillarrohres ein zu einer Spitze ausgezogenes Rohr
vorgesehen sein würde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß an Bauhöhe gegenüber
deir bekannten Vorrichtungen gespart wird, weil der erzeugte Gasdruck nicht von
der Säuresäule und damit von der Höhe des Apparates abhängig ist.
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Im einzelnen sind die Vorzüge und Besonderheiben des erfindungsgemäßen
Gäsentwicklungsapparates am besten zu erkennen, wenn man sich an Hand der beiliegenden
Zeichnung den Aufbau und den Betrieb des Gasentwicklungsapparates auf Grund der
nachfolgenden Beschreibung klar macht.
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Es zeigen: Abb. I ein Ausführungsbeispiel des Gasentwicklungsapparates
in schematischer Darstellung, Abb. 2, 3 und 4 die Ausbildung des in die Verbindungsleitung
eingeschalteten Mehrwegehahnes.
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Das Arbeiten des Apparates wird bewirkt durch die Kombination eines
Mehrwegehahnes m, einer Verbindungsleitung z und eines ständig offenen Kapillarrohres
c, die das nach außen abgeschlossene Gefäß a mit dem unteren Gefäß b verbinden;
Als Beispiel eines Mehrwegehahnes ist ein Vierwegehahn dargestellt. Wie aus Abb.
3 und 4 ersichtlich, kann ein derartiger Hahn rn eine Bohrung s im Winkel von 1200
und einen auf der Oberfläche des Hahnkükens eingeschliffenen Kanal t besitzen. Aus
Abb. 1 - und 2 geht ferner hervor, welche Verbindungen durch den Hahn rn hergestellt
werden können.
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Steht das Hahnküken so, wie in Abb. 3 gezeigt, so ist n mit z und
p verbunden. Die in c befindliche Säure kann nun durch das Kapillarrohr c auf das
in b befindliche Entwicklungsmaterial herabtropfen und Gas erzeugen, das durch p
abströmt. Durch diese Bauart werden sehr wesentliche Vorteile erzielt; insbesondere
geht das Zutropfen der Säure auch dann vor sich, wenn das entwickelte Gas in der
Verbrauchsleitung noch nicht den zur Überwindung der Strömungswiderstände hinreichenden
Druck hat. Durch die zutropfende Säure wird Gas erzeugt und damit eine Drucksteigerung
bewirkt, die so lange erfolgt, bis die Strömungswiderstände in der Verbrauchsleitung,
beispielsweise einer Gaswaschflasche mit Filterplatte, überwunden sind. Die vorstehend
genannten Einzelmaßnahmen wirken zu dem dargestellten Erfolg zusammen. So Wäre z.
B. dieser Erfolg nicht erzielbar, wenn man an Stelle des Kapillarrohres c ein zu
einer Spitze verengtes gewöhnliches Rohr wählen wollte. Ein Rohr mit Spitze läßt
viel Säure auf einmal durchtropfen, während die kapillaren Kräfte in dem -Kapillarrohr
c bewirken, daß die Säure in vielen -- -einen Tropfen austritt; Dadurch wird der
Gasstrom sehr regelmäßig. Von besonderem Wert ist das Kapillarrohr bei den hohen
Gasdrücken, die mit dem Apparat nach der Erfindung erzielt werden können. Ein einwandfreies
Arbeiten ist hierbei nur mit einem Kapillarrohr, nicht aber mit einem Verbindungsrohr,
das an einem Ende verengt ist, möglich. Das letztere würde infolge des hohen Druckes
plötzlich eine relativ große Säuremenge durchlassen und dadurch ruckweise den Gasdruck
und die Gasmenge steigern.
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Die in sich geschlossene Durchbildung des Apparates ist aber auch
insofern von Vorteil, als an Bauhöhe gegenüber den bekannten Vorrichtungen erheblich
gespart wird, weil der erzeugte Gasdruck nicht von der Säuresäule und damit von
der Höhe des Apparates abhängig ist. Wie schon erwähnt, steigt der Druck selbsttätig
auf die notwendige Höhe an. Man kann nun sehr Drücke erzeugen, wenn man -als Sicherheitsabschluß
nach außen einen Abschluß durch eine sehr schwere Flüssigkeit, wie Quecksilber,
vorsieht. Unschwer lassen sich auf diese Weise Drücke innerhalb eines Apparates
von üblicher Bauhöhe erzielen, die andernfalls nur mit praktisch ganz unbrauchbaren
Bauhöhen erreicht werden könnten. Durch die Anwendung eines Mehrwegehahnes in der
besonderen Verbin dungsleitung zwischen den beiden Gefäßen läßt sich nicht nur die
zur Überwindung des in der Verb rauchs leitung vorhandenenWiderstandes notwendige
DrucksteigerunB hervorrufen, sondern es ergeben sich auch ohne weiteres Möglichkeiten,
die Apparatur auf verschiedene Betriebszustände, wie Druckentspannung, Sättigung
der Säure mit Gas usw., umzuschalten Gemäß der Erfindung kann der Quecksilberabschluß
gleichzeitig als Sicherheitsventil und als .. Druclimesser vorgesehen werden und
ferner mit einer oder mehreren
Erweiterungen und ~Auslässen, z.
B. x in Abb. I, derartig verbunden sein, daß das bei entsprechendem Überdruck aus
dem Queelcsilberabschluß herausgeschleuderte Quecksilber sich in den Erweiterungen
fängt und in das als Quecksilberabschluß dienende Manometer w zurückfließt.
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Die vorstehend erwähnten verschiedenen Betriebszustände lassen sich
zweckmäßig durch einen Vierwegehahn regeln. Je nach seiner Stellung schließt er
z. B. Gefäß a und b gegeneinander und gegenüber dem Gasauslaß p ab (Zu-Stellung),
oder es wird das Gefäß b einerseits mit dem GasausJJaß~p~~z¢r~ Ableitung des erzeugten
Gases verbunden, andererseits eine Verbindung zwischen dem unteren Gefäß b und dem
oberen Gefäß a (Weg n, o, z, y) hergestellt, so daß infolge der geschilderten Kombinationswirkung
ein gleichmäßiges Austropfen der Säure und eine regel- -mäßige, stoßfreie Gasentwicklung
bewirkt wird (Auf-Stellung). Es kann schließlich eine Verbindung (y, z, o, q) zwischen
den Gefäßen a und b und der Atmosphäre oder einem Gasabzug hergestellt werden (Sättigungs-Stellung).
Hierbei entspannt das in a und b eingeschlossene Gas, indem es abströmt. Das aus
b kommende Gas dringt dabei durch die Kapillare c und perlt durch die in a befindliche
Säure. Wechselt man mehrere Male von der Auf-Stellung zur Sättigungs-Stellung und
zurück, so kann man die Säure gründlich mit dem erzeugten Gas sättigen, was für
viele chemische Arbeiten wichtig ist uno was sich bei den bisher bekannten Apparaten
nur umständlich, z. B. durch Zuhilfenahme eines zweiten Gasentwicklungsapparates,
durchführen läßt.
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Der. Gasentwicklungsstoff ruht nicht auf dem Boden des Gefäßes b,
sondern auf einer darüber vorgesehenen, etwa durchlöcherten Platte d. Dadurch wird
folgendes erreicht: Die heruntertropfende Säure setzt aus dem Gasentwicldungsstoff
das Gas frei und verwandelt sich hierbei in eine Salzlösung (verbrauchte Säure).
Diese verbrauchte Säure tropft in den unter der Platte d liegenden Bodenraum des
Gefäßes b. Es ist nun bekannt,-daß die entstandene Salzlösung stets noch etwas Säure
enthält. Würde die Absonderungsmöglichkeit für die verbrauchte Säure nicht vorgesehen
sein, so würde letztere in Kontakt mit dem Gasentwicklungsstoff bleiben und Gas
erzeugen, auch wenn der Mehrwegehahn geschlossen und das Zutropfen der Säure - dadurch
unterbunden ist.
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Es würde dann das bekannte lästige Nachgasen eintreten, wodurch ein
Druckanstieg bewirkt wird, der so groß werden kann, daß er zu Gasverlusten durch
das Quecksilberventil führt. Der abgesonderte Bodenraumdes Gefäßes b ist mit einem
-Steigrohr h und Hahn i versehen, durch die die verbrauchte Säure infolge des im
Apparat herrschenden Gasdruckes leicht in ein unter i zu stellendes Gefäß abgeblasen
werden kann, ohne daß der Gasentwickler - gekippt werden müßte und ohne daß sich
die Gefahr ergäbe, daß schädliche atmosphärische Luft in das Innere des Apparates
hineindiffundiert, wie es z. B. bei bekannten Gasentwicklern der Fall ist, die seitlich
unten am Fuß des Gerätes einen Ablaßtubus mit Verschlußstopfen besitzen.