64444. lajstromszámú szabadalom • Elektrolitikus bontócellák
A rajz 5. ábráján az (A, B, C, D) és (E)-vel jelölt görbék a szóban forgó fajtájú elektrqlitikus celláknak kísérletileg megállapított feszültségeit adják meg a kjatódfölületekre vonatkoztatott különböző áramsürüségekre. A katódok mindenkor áttört bádogból állottak, azonban a hathatós katódfölületet egyenlőnek vettük föl azonos méretű ás nem tört bádog fölületével. A különböző cellák állandói a következők voltak; A: a katód kb. 80 cm. hosszú és 90 cm. magas, fölülete 7200 cm2 ; a magassága és hosszúság aránya = 1:0,889. B: a katód kb. 120 cm. hosszú és 60 cm. magas, fölülete 7200 cm2 ; a magasság és hosszúság aránya = 1:2. C: a katód kb. 160 cm. hosszú és 45 cm. magas, fölülete 7200 cm2 ; a magasság és hosszúság aránya = 1:3,555. D: a katód kb. 240 cm. hosszú és 30 cm. magas, fölülete 7200 cm2 ; a magasság és hosszúság aránya = 1:8. E: a katód kb. 320 cm. - hosszú és 22^ cm. magas, fölszíne 7200 cm2 ; a magasság és hosszúság aránya = 1:14,22. A katódfölület valamennyi fölsorolt esetben egyenlő, amiből azt következtethetnők, hogy azonos áramsűrűség mellett a kezdeti és üzemfeszültségek is azonosok lesznek. Kísérletekből azonban kitűnt, hogy ez távolról sem áll fönn. Ha p. o. oly áramot bocsátottunk a cellán keresztül, hogy a katódfölület minden négyzetméterére 12,5 ampére jutott, akkor a következő kezdeti feszültségek jelentkeztek: A: 4,96 volt B: 4,40 „ C: 4,07 „ D: 3,70 „ E: 3,51 „ Kisebb vagy nagyobb áramsürüségnél hasonló összefüggés áll fönn, amint ez a rajzból világosan kitűnik. Az is látható, hogy a kezdeti feszültségek különbsége nagyobb áramsürüségnél még nagyobb lesz. Természetesen az 5. ábrákból kivehető kezdeti és egyéb feszültségek nem j abszolút értékek, amennyiben a feszültség számos tényezőtől függ, mint pl. az elektródák köztávolságától, az elektródok anyagától, az elektrolit hőmérsékletétől és koncentrációjától stb. Ha azonban az egyéb föltételek állandóak maradnak, akkor a kezdeti feszültség a diafragma magasságával körülbelül a megadott módon változik. Üzemközben a feszültség rendszerint lassan emelkedik, oly mértékben, ahogyan a diafragma porózitása csökken. A különböző görbék azonban a katód magasságváltozásainak hatását megfelelő változó hőmérsékleteknél tüntetik föl, minthogy annak a cellának, amely viszonylagos kisebb feszültséggel dolgozik, természetesen viszonylag kisebb is a hőmérséklete, hacsak külön nem gondoskodunk a hőmérséklet szabályozásáról. Ha a különböző cellákat ugyanazon hőmérsékleti viszonyok között hagynók dolgozni, akkor a különböző görbék még inkább divergálnának s a találmánynak megfelelő szerkesztési mód előnye még élesebben tűnnék elő. A kifejtett elvek érvényesítésére nézve mellékes, vájjon a katódok fölszíne sík-e vagy sem. Hengeres vagy hasonló alakú celláknál a cella kerülete tekintendő a vízszintes méretnek. , A katód függőleges magassága és a cella feszültsége között fönnálló, eddigelé még meg nem figyelt összefüggés tekintetbe vételével igen nagy ampérekapacitású cellákat állíthatunk elő, p. o. olyanokat, amelyeken 2000—6000 ampérenyi vagy még erősebb áramot bocsáthatunk egyetlen egy cellakamrán keresztül, s amelyeket nagyobb áramsűrűség mellett ugyanazon aránylag csekély feszültséggel tarthatunk üzemben, aminőt aránylag kis méretű és teljesítményű . elektrolitikus cellákhoz szoktak alkalmazni. Tegyük föl p. o., hogy olyan cellát akarunk szerkeszteni, amelynek kapacitása 5000 ampére s amely 3, 5 voltnyi kezdeti feszültséggel úgy tartandó üzemben, hogy a katódfölület négyzetméterjére 10 ampére jusson. Az 5. ábrán föltüntetett