23099. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ólomszuperoxid elektrolytikus előállítására
a jelenlevő alchlórossavas só vagy közvetlenül a chlór azonnal szuperoxyddá és alkálichloriddá alakít át a következő egyenlet értelmében : Pb <0 Na + Cl = Pb 0 * + NaCL Egy másik előny a többi elektrolytikus eljárással szemben abban rejlik, hogy a szuperoxyd nem válik le közvetlenül az anódán, a mi a terméknek kristályos struktúráját okozza, hanem a szuperoxydnak emulzió alakjában való képződése alkalmával az poralakú, finoman eloszolt minőségben jó létre. Az eljárás gyakorlati foganatosítása következőképen megy végbe: Az (a) agyagedényben, melyben valamely alkálichloridnak vagy alkáliföldchloridnak konczentrált oldata van, helyezzük el a platinából vagy szénből való (b) anódát és példaképen vasból való (e) és (d) katódákat. melyek (g) és (h) pergamenthártyákkal bevont (e) és (f) fakeretekbe vannak beeresztve. Az edény az (i) gőzcső útján fűtött (k) vízfürdőben áll. Az (1) kavarómú az oldatban lebegő ólomoxydot állandó mozgásban tartja. Az elektromos áramnak a fölhasznált ólomoxydmennyiségnek és az alkalmazott áramerősségnek megfelelően számított ideig tartó behatása után az oldatot a finoman elosztott feketésbarna szuperoxyddal együtt gyűjtőtartányba húzzuk le és leülepítjük. A megtisztult folyadékot ismét az (a) reakczióedénybe visszük vissza, friss ólomgelétet adunk hozzá és újból elektrolyzáljuk. A feketésbarna szuperoxydiszapot vízzel többször dekantáljuk, leszivatjuk és megszárítjuk. A szuperoxyd ekkor rendkívül finoman elosztott feketésbarna port alkot. Az ólomoxyd eddigi elektrolytikus oxydálásától alkáliszulfát oldatnak elektrolyt gyanánt való alkalmazása mellett jelen eljárás lényegesen különbözik. Ez a különbség már tisztán chémiai szempontból is fönnáll: Szulfátok elektroehémiai megbontásánál a katódán alkáli és az anódán kénsav és oxygén képződik. A kénsav és alkáli ismét kénsavas sóvá egyesül, míg az oxygén gázalakban távozik. Ellenben a chloridok és egyéb halogénsók elektrolyzise olyképenmegy végbe, hogy a kathódán hasonlóképen alkáli képződik, de az anódán halogén fejlődik, mely azonban nem szabadul föl gáz alakjában, hanem a kathódán képződött alkálival halogén-oxygén-sókat, pl. alchlorossavas sókat alkot. Az ólomoxyd oxydáló közege tehát az első esetban oxygén in statu nascendi, a második esetben főképen halogénoxygénsók. Szulfátoknál az oxydáló hatás csakis az anódán mehet végbe, míg a halogénsóknál a képződött halogénoxygénsók könnyű oldhatósága folytán az oxydálás úgy az anódán, mint különösen a folyadékon belül is végbe megy. Műszaki szempontból azonban épen a halogéneknek ezen chémiai lekötése új és rendkívül előnyös hatással jár, a mennyiben ezáltal az oxydáló szernek valóságos fölhalmozódása áll be. Világos, hogy elktrolyt gyanánt szulfátokat alkalmazva, az anódán fölszabaduló oxygén csakis az anódával közvetlenül érintkező ólomoxydmolekulákat oxydálhatja. Ez quantitative meg fog történni ugyan a folyamat kezdetén, azonban annak vége felé, mikor a képződött ólomszuperoxyd részek túlsúlyban vannak, a fejlődési állapotban lévő oxygén nem talál már kellő mennyiségű ólomoxydot, minek folytán megfelelő mennyiségű gázalakú oxygén elillan. Ennek folytán áramveszteség lép föl, vagy ha ezt el akarjuk kerülni, az elektrolyzis vége fölé sokkal kisebb áramsűrűséggel kell dolgoznunk, melynek a veszteségek teljes elhárítása czéljából a jelenlévő ólomszuperoxydrészeknek az ólomoxydrészekhez való váltazó aránya szerint folyton csökkenie kell. Ez azonban a folyton csökkenő sűrűségű áram termelésének műszaki nehézségei mellett megfelelően hosszabb időbe is kerül. Szulfátokkal és chloridokkal a jelen leírásban megadott föltételek szerint végzett párhuzamos kísérletek ezekhez a tényleges eredményekhez vezettek. Szulfátok alkalmazásánál az oxydáló hatás csak túlnagy fölületű anódák
