140156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és más hasonló fém előállítására
140156 3 kényszerülve vannak arra, hogy keveredjenek ama pozitív töltésű iónok áramjával, melyek az anód felülettel szomszédos övezetből erednek. Ilyen módon az ionizálás alkalmazása nemcsak nagymértékben fokozza azt a hányadot, melyben az anódanyag átmegv az íven át a reakcióövezetbe, hanem nagymértékben növeli a valószínűségét annak a reakciónak, amely a kloridképződésnek kedvez. Ebből következik, hogy ezt a váltakozó reakciót így kell elképzelnünk: 1. lépés: Az anódpotenciál terében: MO + ei-*M+ +0+ C + ei->C+ ahol ej alatt gyorsan mozgó, tehát ionizáló hatású elektront kell érteni. 2. lépés: A koronában (az ív magjának a határán túl): A./ Cl fet ->Clahol et lassan mozgó, vagyis ú. n. „hőhatásos" elektront kell érteni, mely ütközéses ionizálásra nem képes. B. í M+ + 01-—VMCI J ci- + o+-* + ci + o c. / c + 20 =.co2 \ 2C + 20 = 2CO ( C02 + C = 2CO ico + o = co2 ! CO + 2CL=COCl2 A 2. lépésben A. magyarázza a negatív iónok képződését a koronában, amint fentebb említettük. B. írja le azokat a közömbösítő folyamatokat, melyek a végtermékekhez vezetnek, s ezeket a reakciókat nagyban elősegíti az ellentétes iónok elektrosztatikus vonzása, C. olyan lehetséges reakciókat ír le, melyek a szén- és oxigénatomok között mennek végbe, melyek vagy együttesen mennek végbe, vagy az fllőbbi folyamatokhoz csatlakozólag ugyanabban az övezetben. Az ionizálásnak az a hatása, mellyel szétszakítja az ércmolekulákat és az ércet alkotó elemekből ionizált atomokat alkot, különösen fontos akkor, ha a folyamat redukáló gázkör hiányában megy végbe, minthogy ennek az eredménye közvetlenül a fémek előállítása, mint arról később lesz szó. Klór alkalmazása esetében megkönnyíti mindenesetre az alkotó molekulák gyors és teljes klórozását még azelőtt, mielőtt ezek a molekulák elhagynák a koronában levő magas hőfokú övezetet. Ezek után most megmagyarázhatjuk, hogyan kell működtetni az ívet, hogy voltaképpen teljes ionizálást érjünk el az anódd'al szomszédos övezetben, azzal a kísérő hatással, hogy az átalakulás hatásfokát is növeljük. Jól ismert elvek alapján, az anódból származó molekula gőzök maximális, ionizálását úgy érjük el, ha ezt olyan nagykoncentrációjú elektron-bombázásnak vetjük alá, mely elektronoknak olyan átlagos sebességük van-, mely a gőzmolekulák kritikus ionizálási potenciálját meghaladja. Ez két egyidejűleg teljesítendő kívánalmat tételez fel: 1. Magas áramsűrűségeket az anódpotenciál terében. 2. Magas potenciál gradienst az anódpotenciál övezetében. A gyakorlatban a rendes szénívben e tényezők abszolút minimálisak. Valóban, minthogy az alacsony feszültségű szénív ellenállása negatív, az áramerősség fokozása a rendes szénívben arra tendál, hogy inkább csökkentse a gradienst, ahelyett, hogy fokozná annak értékét. ••, Ez az eljárás kezdődik olyan ívben, melyben az ívet úgy változtattuk, hogy eltérő jellegzetességeket mutasson fel, amikor az ív ellenállása pozitív lesz és az áramsűrűség és a potenciál gradiens az anódpotenciál terében elég magas értéket mutat fel ahhoz, hogy ionizálja az érc anyagát azért, hogy előidézzen az anódhöz közel fekvő övezetben az ércmolekulákból olyan ionizált gőzkört és a találmány szerinti eljárásnak az íve éppen abban tér el a közönséges szénívtől, hogy ebben ez a különleges gőzkör van jelen. Ez az eljárás olyan ívben kezdődik, melyben az ívet úgy változtattuk, hogy eltérő jellegzetességeket mutasson fel, amikor az ív ellenállása pozitív lesz és az áramsűrűség és a potenciál gradiens az anódpotenciál terében elég magas értéket mutat fel ahhoz, hogy ionizálja az érc anyagát azért, hogy előidézzen az anódhoz közel fekvő övezetben az ércmolekulákból olyan ionizált gőzkört, a találmány szerinti eljárásnak az íve éppen abban tér el a közönséges szénívtől, hogy-ebben ez a különleges gőzkör van jelen. * A megnyújtott ívben, amire mi utaltunk, ez a gőzkör szorosan csatlakozik az anód csúcsának a körzetéhez, míg a nagy intenzitású ívben, ahogy ezt rendesen nevezik, ez a gőzkör egész addig fokozódik, amíg láng gyanánt kicsap az anódból. Ezért a találmány szerint ezt a hoszszabbított ívet úgy kell tekinteni, mint a nagy intenzitású ívnek kezdő fokozatát. Ennek a gőzkörnek jellegzetes sajátságai vannak, A rendes szénívben, csaknem az összes fénysugarakat a kráter szilárd izzó hegye bocsátja ki: Ezt hőhatásra emittálja a kráterhőmérséklet és színképe lényegileg folytonos, minthogy az ércanyag fellépő ionizálódása csekélyfokú és jelentéktelen és nem alkot lokálisan egy bizonyos gőzkört. A találmány szerinti ívnek a világítása ragyogó vonalas színképet mutat, mely olyan intenzív, hogy kioltja azt a folytonos színképet, melyet az anód bocsátott ki és ennek a vonalas színképű fénynek két jellegzetes sajátsága van. Először csaknem teljesen az anódnál ebből a gőzkörből indul ki, miről már szóltunk, és másodszor; vonalai pedig az ércalkatrészek olyan jellegzetes vonalai, melyek bőséges ionizálást előidéző feltételek alatt jelentkeznek. Ez az ionizált gőzkör jellegzetes kísérő jelensége a fenntartásához szükséges ércanyag eróziójának igen nagy és hirtelen fokozódása; úgy
