DE549724C

DE549724C - Electrolytic cell for halogen-alkali electrolysis using the amalgam process

Info

Publication number: DE549724C
Application number: DES95688D
Authority: DE
Inventors: Dr Victor Engelhardt; Dr Nikolaus Schoenfeldt
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1929-12-19
Filing date: 1929-12-19
Publication date: 1932-05-02

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
2. MAI 1932ISSUED ON
MAY 2, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 121 GRUPPECLASS 121 GROUP

S 95688 IVbjS 95688 IVbj

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 14. AprilDate of publication of the patent grant: April 14th

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1929 abPatented in the German Empire on December 19, 1929

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 mittelsIt is an electrolytic cell for halogen-alkali electrolysis using the amalgam process became known, in which the formation and the decomposition of the amalgam takes place in the same space. With this well-known In the cell version, a secondary electrode is provided to accelerate the amalgam decomposition. This secondary electrode is just like the mercury means

to gleichartiger Zuleitungen an den negativen Pol der Stromquelle gelegt.to similar leads to the negative Pole of the power source placed.

Bei dieser bekannten Zellenausführung besteht insbesondere der Nachteil, daß es nur schwer möglich sein dürfte, die Bildungsge-In this known cell design, there is the particular disadvantage that it is only will be difficult to improve the educational

»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 speed and the rate of decomposition of the amalgam with each other in a relationship that is essential for an operationally safe and economical operation of the cell is necessary. In particular, it can be easy the disadvantage arise that the rate of decomposition of the amalgam increases than its speed of formation, and that thereby a considerably impairing operation Oxidation of the mercury

»5 treten kann. »5 can kick.

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.To avoid this disadvantage, the rate of decomposition in the context of the invention of the amalgam, or, better still, a little less than its rate of formation held, in that, according to the invention, the cathodically connected, accelerating the decomposition of the amalgam Metal directly, the mercury on the other hand via a non-metallic solid, conductive material, e.g. B. graphite, is connected to the power source. You can through it the negative potential on the mercury and the additional electrode in simply graduate so that the rate of decomposition of the amalgam is below under all circumstances does not exceed the speed of formation. It has proven to be useful to remove the additional electrode To produce cadmium, either compact or in the form of a layer coated with it other metal body, preferably a wire mesh, can be used. By the use of cadmium is achieved in particular that one is using particularly economic current densities achieve a sufficient rate of decomposition of the amalgam in a simple and safe manner can.

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-.In the drawing, an embodiment of the invention is schematically illustrated-the solution to be electrolyzed of a halogen compound of the alkali or alkaline earth metals is introduced into a bath container α in the usual way, ζ. Β. Alkali chloride solution. A small container b is inserted into the container α , the bottom of which is covered by a suitable diaphragm c .

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden;*) The inventors have been named by the patent seeker;

Dr. Victor Engelhardt und Dr. Nikolaus Schönfeldt in Berlin-Charlottenburg.Dr. Victor Engelhardt and 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.forms is. For example, a rigid diaphragm consisting essentially of chromium oxide can be used. The mercury cathode d is arranged on the diaphragm c. The vertical anodes e are arranged on the side of the container b so that their upper ends cut off approximately with the bottom of the container b. These anodes can consist of graphite ίο, for example.

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.As the electrode accelerating the decomposition of the amalgam, an iron wire mesh / coated with cadmium, in particular galvanically, which is attached to graphite feet g , is used in the exemplary embodiment. The graphite feet are placed on the bottom of the container h . According to the invention, the connection of the negative pole of the power source to the wire mesh / takes place directly, while the power supply to the mercury takes place by means of the graphite feet g . Instead of the graphite feet g , it is also possible to use other, non-metallic, solid, conductive materials, for example poorly conductive alloys, in particular silicon alloys.

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. With the right choice between the mercury d. and the wire mesh / electrical resistance g it is possible to bring the rate of decomposition of the amalgam which forms during electrolysis to a value which does not exceed the rate of formation of the amalgam. By using the cadmium as an effective component of the additional electrode / the rate of decomposition of the amalgam is at the same time kept at a sufficiently high value to enable the use of favorable current densities.

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.If you want to change the electrical resistance g in the embodiment to achieve favorable operating conditions, you can do this, for example, by impregnating the graphite feet with a liquid insulating agent or by painting them with a suitable varnish.

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.In the case of the new cell, on the one hand, it is impossible that the rate of decomposition of the amalgam exceeds its rate of formation. On the other hand, you have at the same time also the possibility of matching in all practical cases Dimensioning of the electrical lying between the mercury and the additional electrode Resistance as well as through the use of cadmium as essential Construction material of the additional electrode to make the operation of the new cell economical.

Claims

Patent claims:

i. Electrolytic cell for halogen-alkali electrolysis according to the amalgam process, in which the formation and decomposition of the amalgam in the same space takes place and wherein the decomposition of the amalgam by means of a cathodically connected Metal is accelerated, characterized in that this metal is directly, the mercury on the other hand via a non-metallic solid, conductive material, e.g. B. graphite, with the power source communicates.

2. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that as the decomposition accelerating metal cadmium (compact or in the form of another metal body coated with it, preferably a wire mesh) is used.

For this purpose ι sheet of drawings