161564. lajstromszámú szabadalom • Célszerű elektrolit szárazelemekhez

3 161564 4 percig 100 C°-on tartják, majd 24 órán át állni hagyják. A kezelés hatását a keményitó'-üledék térfogatából határozzák meg. A találmány szerinti elektrolit pl. olyan vizes oldat lehet, amely 300-900 g/l cinkkloridot és 200-600 g/l térhálós 5 szerkezetű keményítőt tartalmaz. Keményítőként pl. kukoncakeményitőt, burgonyakeményítőt, vagy különböző keményitőfajták elegyét használhatjuk. A felhasznált keményítőt előnyösen olyan mértékben 10 térhálósitjuk, hogy a térhálós keményítő a fenti vizsgálatban kb. 30-50 ml térfogatú üledéket képezzen. A nagyobb mértékben térhálósított keményítőkkel is ió eredményeket érhetünk el, az utóbbi esetben azonban a keményítők gélesítéséhez hosszabb időre van szükség, és ez megnehezi- 15 ti felhasználásukat. Igen jó eredményeket értünk el, pl. olyan cmk-mangándioxid szárazelemmel, amely elektrolitként 450 g/l cinkkloridot tartalmazó vizes oldatot és 220 g/l mennyiségű térhálós szerkezetű keményítőt tartalmaz. A keményítő 32% 20 kukoricakeményitő (a fenti kísérleti körülmények között 44 ml térfogatú üledéket ad) és 68% burgonyakeményítő a) fenti kísérleti körülmények között 37 ml térfogatú üledéket ad) keveréke. A keverék kb. 4 perc alatt gélesedik. A fenti típusú 25 elektrolitot tartalmazó elemek kisütése során a gélszerű elektrolit még akkor sem folyósodik el, ha a telep köpenye nem vastag. Az elektrolit könnyen kezelhető és jól felhasználható annak következtében, hogy gélesedési ideje megfelelő. A megfelelő gélesedési idővel rendelkező elektrolitokat 30 ugy állithatjuk elő, hogy különböző gélesedési idejű burgonya és kukoncakeményitőt elegyítünk. Az elektrolitokban egyéb keményitőfajtákat - pl. a fentiekhez hasonlóan térhálósított búza- vagy rizskeményitőt - is felhasználhatunk, feltéve, hogy azok jellemzői 35 (gélesedési idő, a kezelési hatásfok vizsgálatakor képződött üledék térfogat) megegyeznek az előbb emiitett keményítőfajtákéival Az elektrolit gélesedési idejét a cinkionok koncentrációjának változtatásával is befolyásolhatjuk. 40 A találmányunkkal elért, előre nem látható eredmények magyarázatára az 1. ábrán bemutatjuk a burgonyakeményitő -szemcse keresztmetszetének méretváltozását a keményítőszemcsét tartalmazó oldat cinkklorid-koncentrációjának függvényében. Az ábrán a keresztmetszetet (D) az ordinátán, 4g a koncentrációt (C, g/l) az abszcisszán tüntettük fel. Az 1. ábra 1 görbéje a kezeletlen keményítőre, 2 görbéje a kezelt, térhálósított keményítőre vonatkozik. Megjegyezzük, hogy egyéb keményítők is adhatnak hasonló lefutású görbét, azonban valószínűleg az ábrán feltün- 50 tetettél eltérő cinkklorid-koncentrációnál. Az ábrából leolvasható, hogy nagyobb cinkklorid-koncentráció esetén a kezelt keményitő-szemcsék keresztmetszete kisebb a kezeletlen keményítő-szemcsékénél. A cinkkloridkoncentráció tehát csak kismértékben befolyásolja a gél 55 szerkezetét Ugyanez a jelenség észlelhető akkor is, ha a cinkklorid koncentrációjának növelése helyett a rendszerhez cink-ionokat adunk. A telep kisülésekor, a cink oxidációja során is ez következik be. Az utóbbi esetben ez a jelenség valószínűleg gO még fokozottabb mértékben lép fel, közismert ugyanis, hogy a cink-ionok nagymértékben hajlamosak a szolvatációra, és igy a gélképző anyagból vizet vonnak el. A cinkionok a gélképző anyagnál erősebben kötik meg a vizet, így a cinkionok mennyiségének növekedése a gélszerkezet teljes 65 felbomlásához is vezethet Rendkívül meglepő tehát az a tapasztalatunk, hogy a találmány szerinti gélesitett elektrolitok még az elem kisütésekor sem vesztik el gélszerkezetüket, azaz nem folyósodnak el. A gél akkor optimális összetételű, ha a keményitőszemcsék az oldat abszorbeálása után megduzzadnak, egymással összekapcsolódnak, és a szemcsék között gyakorlatilag nem marad folyadék. Kb. 500 g/l koncentrációjú cinkklorid-oldat esetén az optimális gélt különböző mennyiségű keményítő hozzáadásával állithatjuk elő, attól függően, hogy természetes vagy térhálósított szerkezetű keményítőt használunk. Az optimális gél kialakításához szükséges természetes keményítő mennyisége magától értetődően kisebb, mint a kezelt keményítőé, ugyanis a természetes keményítő ugyanazon koncentrációnál nagyobb duzzadási fokot ér el, mint a kezelt keményítő. Ez a különbség az ábrán feltüntetett görbékből is leolvasható. Tételezzük fel, hogy két szárazelem a gélképző képesség szempontjából egyaránt optimális összetételű elektrolitot tartalmaz, az egyik elemben azonban természetes keményítőt, mig a másik elemben térhálósított keményítőt használunk fel gélképző komponensként Amíg az elemek nyitott áramkörben vannak, nem változik az elektrolitok összetétele, és a gélek is változatlanul maradnak. Amint azonban az elemek kisülése megindul, cink-ionok hatolnak az elektrolitba a cink-elektródák oxidálódása következtében. Tekintettel" arra, hogy a természetes keményítőt tartalmazó elektrolitban a keményítő maximális duzzadási értékét 500 g/l-es koncentrációnál éri el, a szemcsék vizet adnak le, és így a gél szerkezete felbomlik. A kilépő víz a cink-ionok és a folyékony elektrolitok szolvátadójára szolgál. A fenti esetben a víz mennyisége az elem kisütésekor megnő. A érhálósított szerkezetű keményítők duzzadása ezzel ellentétben gyakorlatilag ugyanolyan marad megnövekedett cinkion- koncentráció mellett is, mint a kezdeti állapotban. A keményítőszemcsék egymással összeköttetésben maradnak, és a gél továbbra is tökéletesen abszorbeálja az oldatot. A természetes keményítőt tartalmazó gélszerű elektrolitok kisütésekor 1 [folyósodnak és kifutnak, míg a térhálós szerkezetű keményítőt tartalmazó elektrolitok nem futnak ki, azaz az elektrolit megtartja gélszerű állapotát. Ilyen elemek gyors kisülésnél is kifogástalan eredményeket adnak, és messzemenően jobbak, mint a szokásos elektrolittal készült elemek, amelyeket egyébként azonos feltételek mellett használnak. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Gélszerű elektrolit szárazelemekhez, amelyek aktiv anyaga cinkből és mangándioxidból áll, és amelyek elektrolitja szerves gélképző anyagot tartalmazó sóoldat, azzal jellemezve, hogy az elektrolit ammóniumklorid-mentes cinkklorid-oldat, amely a szemcsék vizes oldatban végbemenő duzzadását csökkentő és stabilizáló mértékben térhálósított keményítőt tartalmaz. 2. Az L igénypont szerinti elektrolit kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy 300-900 g/l cinkkloridot és 200-600 g/l térhálós szerkezetű keményítőt tartalmazó vizes cinkkloridoldatból áll. 3. A 2. igénypont szerinti elektrolit kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy 450 g/l cinkkloridot és 220 g/l térhálós szerkezetű keményítőt tartalmazó vizes cinkklorid-oldatból áll. 4. A 3. igénypont szerinti elektrolit kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy olyan gélképző, térhálós keményítőt tartalmaz, amely 35-45 ml térfogatú keményitő-üledéket ad a következő vizsgálatban: 5 g térhálós keményítő és 100 ml víz elegyét 20 percig 100 C °-on tartjuk, majd az elegyet 24 órán át állni hagyjuk. 5. A 4. igénypont szerinti elektrolit kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a térhálós szerkezetű keményítő 32%-ban kukorciakeményítő, melynek üledéktérfogata 44 ml, és 68%ban burgonyakeményitő, melynek üledéktérfogata 37 ml. 1 db rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 730234, OTH. Budapest