CH127587A - Verfahren zur Darstellung von hochporösen Bleiaggregaten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Darstellung von hochporösen     Bleiaggregaten.       Es ist gefunden worden, dass hochaktive,  sehr poröse Bleiplatten erzeugt werden     kön-          nei.i,    die zum Beispiel für Akkumulatoren und  andere Verwendungszwecke dienen können,  wenn man Blei mit     Alkalimetallen,    zum Bei  spiel Natrium, Kalium, ferner Erdalkali  metallen, zum Beispiel     Calzium,        Baryum,          Strontium    oder deren Gemischen oder ähn  lichen Metallen, wie zum Beispiel Zink, wel  che sich aus der Legierung wieder leicht  durch geeignete, Blei nicht angreifende Mit  tel, zum Beispiel Wasser, Schwefelsäure,  Salzsäure,

       Alkohole    usw entziehen lassen, zu  sammen legiert und aus diesen Legierungen  die dem Blei zugefügten Metalle in der  Hauptsache wieder herauslöst.  



  Die Darstellung der Bleilegierungen muss  unter Vorsichtsmassregeln und solchen Be  dingungen erfolgen, dass die Legierungen als  vollkommen homogene Massen erhalten wer  den. Die bisher auf gewöhnlichem Wege  dargestellten Legierungen sind nur mit einem  Gehalt bis zu etwa 5 bis 6 % Alkali oder       Erdallialimetall    zur Darstellung von zusam-         menhängenden,    porösen Bleiaggregaten ge  eignet. Bei höherem Gehalt an Begleitmetall  zerfallen diese Legierungen zu schwammigen  oder aufgeblähten Gebilden, wenn das     Be-          gleitmetall    durch ein Lösungsmittel oder aus  der Legierung entfernt wird.

   (Vergleiche  zum Beispiel Sack, Zeitschrift für anorga  nische Chemie, Band 34, Seite 286 bis 352;  Johannis,     Comptes        rendus    114, Seite 585;       Caron    Annalen 111, Seite 1859;     Hulin        DRP.     <B>86459.</B>  



  Neuerdings hat     Strasser    und Müller  Schweizer Patent Nr. 103 525 Bleinatrium  legierung dadurch zerlegen und für den       Akkumulatorenbau    brauchbar zu machen  versucht, indem er das Bleinatrium vor der  Zerlegung in schützende, perforierte Röhr  chen einbrachte und diese mit Wasser zer  legte. Um aber auch da noch "eine allzu  grosse Volumenvermehrung der Masse" zu  vermeiden, welche durch eine zu starke Was  serstoffentwicklung hervorgerufen wird, emp  fehlen sie in dem Schweizer Zusatzpatent  Nr. 114 427     bezw.    in dem amerikanischen Zu-      satzpatent 1641241 die Zerlegung der Le  gierung mit schwachprozentiger Natronlauge.  



  Es ist überraschend, dass Legierungen. der  oben     gekennzeichneten,    vollkommen homo  genen Art durch die Behandlung mit einem  Lösungsmittel zwecks Herauslösung, des     Be-          gleitmetalls    nicht in schwammige Körper oder  Staub verwandelt werden., wenn der Gehalt  an Begleitmetall mehr als 5 bis 6 % beträgt.

    Nach unserem Verfahren geben bei der Zer  legung mit Wasser selbst homogene Legie  rungen mit etwa 20 bis 22 % Natrium zu  sammenhängende, poröse Aggregate mit  einem Gesamtvolumen von etwa 65 bis 67 %,  während bei der Zerlegung mit Alkohol selbst  noch etwa 2,6 % Natrium enthaltende Blei  legierungen, zusammenhängende Aggregate  mit etwa 70%igem     Gesamtporenvolumen    lie  fern.     Im-,    allgemeinen benutzen wir homogene  Legierungen von solcher Zusammensetzung,  dass daraus Aggregate mit einem Gesamt  porenvolumen von etwa 60 bis 65 % erhalten  werden.  



  Ausser der Verwendbarkeit der so er  zeugten Aggregate     fürAkkumulatorenplatten     mit sehr grosser Kapazität können sie vor  allem mit ausgezeichnetem Erfolg für Filter  zwecke verwendet werden. Dabei hat sich  gezeigt, dass die so erzeugten Bleigefüge die  in der     Technik.    in grossem     Massstabe    verwen  deten Filtersteine hinsichtlich der Haltbar  keit und der geringen Schichtdicke bei wei  tem übertreffen. Ferner hat sich ergeben, dass  fein verteilte Niederschläge, welche seither  überhaupt nicht auf Steinen filtriert werden  konnten, glatt auf den neuen porösen Blei  aggregaten filtrieren. So ist zum Beispiel  möglich, frisch gefälltes     Bariumsulfat    zu  filtrieren, ohne die Poren zu verstopfen.

   Die  Niederschläge können auch glatt entfernt  werden, und die Filteroberfläche bewahrt für  weiteren Gebrauch ihre Aktivität, was bisher  nicht oder nur bei groben Niederschlägen der  Fall war. Ein weiterer Vorteil derartiger  Filteraggregate gegenüber Filtersteinen ist  zum Beispiel ihre grosse Haltbarkeit beim       Abräumen    von Niederschlägen und die Tat-    sacke, dass die Bleiaggregate, sofern sie aus  mehreren Teilen bestehen, in einfacher Weise  an den Berührungsstellen mit Blei zusammen  gelötet werden können, wodurch     Undichtig-          keiten,    wie sie bei zusammengesetzten Stein  filtern häufig auftreten, vermieden werden.

    Ganz besonders wichtig aber ist die Tatsache,  dass bei Ersatz eines durch langen Gebrauch  schadhaft oder unwirksam gewordenen Blei  aggregatbelags das Material nicht verloren  ist, wie dies bei den teuren Steinbelägen häu  fig eintritt, sondern, dass das     Material    durch  Einschmelzen ohne weiteres wieder für neue  Bleiaggregate Verwendung finden kann. Fer  ner ist bekannt, dass Steinbeläge entweder nur  für saure oder nur für alkalische Nieder  schläge benutzt werden können, was     uei    den       neuen    Bleiaggregaten, wie Versuche ergaben,  nicht in diesem Masse zutrifft. Die Bleiaggre  gate gemäss der Erfindung bieten auch noch       ,^indere    Vorteile.  



  Die äusserst feinen Poren gestatten ihre  Verwertung, insbesondere bei der     Adsorption     von Gasen und Dämpfen an Stelle von ak  tiver Kohle oder     Silikagel.    So bietet sich eine  grosse technische Aussicht durch die Möglich  keit der Verwendung zusammenhängender,  hochporöser Bleiaggregate bei der Gewin  nung von Restgasen oder -Dämpfen oder bei  der Wiedergewinnung der so gewonnenen  Stoffe infolge der den elektrischen Strom  leitenden     Adsorbierer.    Auch für die Osmose  von Flüssigkeiten können die Bleiaggregate  Verwendung finden.. Nach vorstehendem Ver  fahren dargestellte Elektroden weisen bei  spielsweise eine Mehrkapazität von 80 % und  darüber gegenüber den gebräuchlichen Akku  mulatoren, berechnet auf das Gesamtgewicht,  auf. .  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein Verfahren zur Darstellung von hoch  porösen Bleiaggregaten, welches dadurch ge  kennzeichnet ist, dass man eine vollständig ho  mogene     Bleinatriumlegierung    mit Lösungs  mitteln behandelt, die das Natrium aus der  Legierung entfernen, das Blei dagegen nicht  oder nur unwesentlich angreifen.      <I>Beispiele:</I>  1. 10 Gewichtsteile Natrium werden in  100 Gewichtsteile flüssiges Blei unter     mög-          lichstem        Luftabschluss    und gutem Rühren       eingetragen,    worauf kurze Zeit bis zur Homo  genität weiter gerührt wird; dann wird die  flüssige Legierung in     Platten.    gegossen und  erkalten gelassen.

   Die Platten werden in der  Kälte, schneller in der Wärme, mit Wasser  ausgelaugt, wobei das Natrium als     NaOH     zurückgewonnen wird. Das Blei bleibt als  poröse zusammenhängende, haltbare Platte  zurück. Auch bei stärkerem     Natriumgehalt     (beispielsweise 16-17 Gewichtsprozente Na  trium) erhält man das gleiche Ergebnis. Ein  Zerstäuben des Bleis ist selbst bei unvor  sichtigem Arbeiten nur in verschwindend ge  ringer Menge am Anfang zu beobachten.  



  2. 10 Gewichtsteile Natrium und 100  Gewichtsteile Blei werden unter     möglichstem          Luftabschluss    zusammengeschmolzen, dann  gut verrührt, gegossen und nach dem Er  kalten der Formen die     Formlinge    mit ver  dünnter Schwefelsäure zersetzt. Eine an  fangs stürmische     Wasserstoffentwicklung     lässt sehr bald nach, und die Zersetzung geht  dann nur noch langsam vor sich. Diese lässt       .sich    durch Erwärmen beschleunigen. Aus  der Mutterlauge lässt sich Glaubersalz ge  winnen.  



  3. 4     Bleinatriumplatten    (Grösse 105 X 105       ;:    6 mm) mit einem Gehalt von 20 Gewichts  prozente Natrium werden in 15 1     9$        %igen     Sprit gestellt; nach 24 Stunden wird der  Sprit, gegebenenfalls unter Zusatz von 10 % .  Wasser, erneuert. Nach weiteren 48 Stunden  ist die Zerlegung so gut wie beendet, so dass  das in der porösen Bleiplatte teilweise noch  zurückgebliebene alkoholische Natrium mit       Wasser    bis zur Neutralisation ausgelaugt  werden kann.

   Zur Abschwächung der Re  aktion bei der Zerlegung von Bleinatrium mit  noch höherem (zum Beispiel 26 Gewichts-         prozente    Natrium)     Natriumgehalt    empfiehlt  sich der Zusatz eines indifferenten     Mittels    zum  Sprit, zum Beispiel Benzol,     Ligroin    usw.  An Stelle von Äthylalkohol können mit glei  chem Vorteil Methylalkohol,     Propylalkohol     und deren höhere Homologe verwendet wer  den, desgleichen auch     höherwertige    Alko  hole.  



  Je nach der Verwendungsart der Blei  aggregate kann die Menge des nachträglich  herauszulösenden     Legierungsmetalls    abge  ändert werden. Nach den Beispielen erhält  man zusammenhängende Platten.  



  Bei entsprechender Erhöhung der Menge  des zuzusetzenden Metalls kann man  auch unzusammenhängende Metallaggregate  erhalten, die zum Beispiel im Falle der Ver  wendung als Ersatz für aktive Hohle nützlich  sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII Verfahren zur Darstellung von hochporö sen Bleiaggregaten, dadurch gekennzeichnet, dass man eine vollständig homogene Blei natriumlegierung mit Lösungsmitteln be handelt, die das Natrium aus der Legierung entfernen, das Blei dagegen nicht oder nur unwesentlich angreifen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man eine vollständig homogene Bleinatriumlegierung, die 9 bis 25 % Natrium enthält, mit Lösungsmitteln behandelt, die das Natrium aus der Le gierung entfernen, das Blei dagegen nicht oder nur unwesentlich angreifen.

   2. Verf ahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel Alkohol verwendet.