Einrichtung zur Bildung von Gaselektroden. Sogenannte "Gaselektroden" werden er halten, wenn gewisse Elektrodenmetalle bei bestimmter Temperatur in bestimmten Elek trolyten mit geeigneten Gasen bespült wer den. Die Elektrode zeigt dann nicht mehr die Spannung, die dem reinen Elektroden- metall zukommt, sondern eine Spannung, die unter günstigen Umständen nahe bei der jenigen liegt, welche dem Elektrodengas aus theoretischen Gründen unter den gegebenen Umständen zukommt.
Diese Spannung ist es, die bei Gaselektroden als Nutzspannung in Betracht kommt, im Gegensatz zu den ge wöhnlichen Metallelektroden, bei denen die an den Metallen auftretende Potentialdiffe renz die Nutzspannung ergibt. Auch dann, wenn vorübergehend Verbindungen des Gases mit dem Metall auftreten, wie zum Beispiel bei Sauerstoff, die Bildung von Oxyden (da her "Oxydelektroden) bei Wasserstoff die Bildung von Wasserstoff-Metallegierungen, ist es üblich, die Elektrode als "Gaselektrode" zu bezeichnen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Bildung von Gaselektroden - derjenigen Art, bei welcher das Gas mit dem Elektrolyten emulsionsartig gemischt an den Träger des Elektrodengases gebracht wird, wodurch der Bedingung, dass möglichst viele Teile aller drei wirksamen Phasen:
Gas, Elektrodengasträger und Elek trolyt, in der Zeiteinheit in gegenseitige Berührung kommen, Genüge geleistet wird. Gemäss der Erfindung besteht der Elektroden gasträger aus mehreren miteinander ver bundenen Teilen; zwischen die der Elektrolyt eintreten kann;
auch sind Mittel vorhanden, um den Elektrolyten zwischen den Teilen des Elektrodengasträgers in wirbelnde Bewegung zu versetzen und ihm dabei das Gas zuzu führen, das Ganze derart, dass eine Mischung des Elektrolytes mit dem. Gas ausserhalb der Teile des Elektrodengasträgers vermieden wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes, zur Bildung von Sauerstoffelektroden von Alkalimetallelementen dienend, schema tisch veranschaulicht.
In Fig. 1 ist 1 ein Elektrolysegefäss; als negative Elektrode dient eine Legierung 2 von Blei oder- Zinn mit Natrium, in welche das Natrium in geschmolzenem Zustande von unten eingespritzt wird. Das Natrium rei chert sich an der Oberfläche der Legierung an. Der Elektrodengasträger zur Bildung der positiven Sauerstoffelektrode besteht aus einer Reihe nebeneinanderliegender feststehender Platten 3 aus ovy dierbarem Material, z. B.
Silber, die durch einen Steg 4 leitend mit einander verbunden sind, und aus einer Reihe von rotierenden Scheiben 5, die aus demselben Material wie die Platten 3 bestehen können und die auf der Welle 6 nebeneinander sitzen, so, dass sie zwischen die Platten 3 hinein _greifen. Durch eine Riemenscheibe 7 können die Scheiben 5 in Drehung versetzt werden.
Lm den Elektrodengasträger in wirksamen Zustand für die Stromerzeugung zu versetzen und in demselben zu erhalten, das heisst zur Bildung der Sauerstoffelektrode, wird den Platten und Scheiben eine emulsionsartige Mischung von oxydierend wirkendem Gas (zum Beispiel Sauerstoff oder Luft) mit dem Elektrolyten (bei dem besprochenen Beispiel Ätznatronschmelze) zugeführt. Das Gefäss ist durch einen Deckel 8 geschlossen.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Bei der Rotation der Scheiben 5 werden auf dem untern Scheibenweg Teile der im vorliegenden Falle aus Atznatronselimelze bestehenden Elektrolytflüssigkeit mitgerissen, während auf dem obern Teil des Scheiben weges Luft mitgerissen wird, so dass nun die zur Oxydation erforderliche Luft und Ätz natronschmelze infolge der zwischen den Platten entstehenden Wirbel einulsionsartim miteinander gemis-ht werden und so in feiner @lisehung an die Platten 3 und Scheiben 5 gelangen,
wodurch das Zusammentreffen möglichst vieler Teile aller drei wirksamen Pligsen - Sauerstoff, Elehtrödensauerstoff- träger und Elektrolyt - erzielt wird. Dabei ist wichtig, dass die Durchwirbeliing und Mi schung der gesamten Elektrolytflüssigkeit des Elementes mit dem Gas vermieden werde, namentlich der Zutritt des letzteren zur ne gativen Elektrode 2.
Dies wird erreicht durch die feststehenden Platten 3, die die Durch- wirbeliing des Elektrolytes und damit eine Mischung mit dem Gas ausserhalb der Platten durch Hemmung der Flüssigkeitsbewegung hindern.
Die Arbeitsweise gemäss dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist folgende: Durch eine Pumpe 10 und Rohrleitungen 11 und 12 wird der Elektrolyt, z. B. Ätz- n.atronschmelze, zwischen den miteinander leitend verbundenen feststehenden Platten 3 des Elektrodengasträgers hindurch in Zirku lation gesetzt, -wobei durch einen Injektor 13 vor dem Wiedereintritt in das Gefäss Luft mit angesaugt wird.
Diese mischt sich bei der Zirkulation zwischen den Platten und beim nachherigen Durchgang eines Teils der Mischung durch die Pumpe innig mit dem Elektrolyten, so dass auch hier ein einulsions- artiges Gemisch entsteht. 14 ist ein R.ück- schlagventil. Die Luft könnte übrigens auch in die Pumpe hineingesaugt werden, so dass sie sich dort schon von Anfang an niit dem angesaugten Elektrolyten mischen würde. Anstatt Luft könnte natürlich auch reiner Sauerstoff dem Elektrolyten beigemischt werden. Die Bewegung der Flüssigkeit und deren Mischung mit dem Gas findet nur zwi schen den Platten 3 statt, während ausser halb derselben eine Mischung nicht eintritt.
Die vorliegende Erfindung kann auch zum Beispiel für Eleldroden von Kohlen elementen angewendet werden.
Die Flüssigkeitsbewegungspumpe könnte auch durch einen In,jektor ersetzt sein, des sen Treibmittel das Elektrodengas ist.
Device for the formation of gas electrodes. So-called "gas electrodes" are kept when certain electrode metals are flushed with suitable gases in certain electrolytes at a certain temperature. The electrode then no longer shows the voltage that is due to the pure electrode metal, but a voltage which, under favorable circumstances, is close to that which is due to the electrode gas for theoretical reasons under the given circumstances.
It is this voltage that comes into consideration as the useful voltage in gas electrodes, in contrast to the usual metal electrodes, in which the potential difference occurring on the metals results in the useful voltage. Even if compounds of the gas with the metal occur temporarily, for example with oxygen, the formation of oxides (hence "oxide electrodes) with hydrogen the formation of hydrogen metal alloys, it is common to refer to the electrode as a" gas electrode " .
The subject of the present invention is a device for the formation of gas electrodes - of the type in which the gas is mixed with the electrolyte in an emulsion-like manner to the carrier of the electrode gas, whereby the condition that as many parts as possible of all three active phases:
Gas, electrode gas carrier and electrolyte, in the unit of time come into mutual contact, sufficient is provided. According to the invention, the electrode gas carrier consists of several interconnected parts; between which the electrolyte can enter;
Means are also provided to set the electrolyte between the parts of the electrode gas carrier in a whirling motion and to lead it to the gas, the whole thing in such a way that a mixture of the electrolyte with the. Gas outside the parts of the electrode gas carrier is avoided.
In the accompanying drawing, two embodiments of the subject matter of the invention, serving for the formation of oxygen electrodes of alkali metal elements, are schematically illustrated.
In Fig. 1, 1 is an electrolysis vessel; An alloy 2 of lead or tin with sodium serves as the negative electrode, into which the molten sodium is injected from below. The sodium accumulates on the surface of the alloy. The electrode gas carrier to form the positive oxygen electrode consists of a number of juxtaposed fixed plates 3 made of ovy dbaren material, for. B.
Silver, which are conductively connected to one another by a web 4, and a series of rotating disks 5, which can be made of the same material as the plates 3 and which sit next to one another on the shaft 6, so that they enter between the plates 3 _to grab. The pulleys 5 can be set in rotation by means of a belt pulley 7.
In order to put the electrode gas carrier in an effective state for generating electricity and to maintain it in the same state, i.e. to form the oxygen electrode, an emulsion-like mixture of oxidizing gas (for example oxygen or air) with the electrolyte (in the case of the one discussed Example caustic soda melt) supplied. The vessel is closed by a cover 8.
The operation of the device is as follows: When the disks 5 are rotated, parts of the electrolyte liquid, which in the present case consists of caustic soda melimelze, are carried along on the lower disk path, while air is carried along on the upper part of the disk path, so that the air required for oxidation and Caustic soda melt as a result of the eddies created between the plates are mixed emulsion-like with each other and thus reach the plates 3 and disks 5 in fine detail,
whereby as many parts of all three effective pligsen as possible - oxygen, electrolyte oxygen carrier and electrolyte - come together. It is important that the swirling and mixing of the entire electrolyte liquid of the element with the gas is avoided, namely the access of the latter to the negative electrode 2.
This is achieved by the stationary plates 3, which prevent the electrolyte from being swirled through and thus prevent mixing with the gas outside the plates by inhibiting the movement of the liquid.
The mode of operation according to the example shown in FIG. 2 is as follows: The electrolyte, e.g. B. Ätz- n.atronschmelze, between the fixed plates 3 of the electrode gas carrier that are conductively connected to one another are set in circulation through an injector 13 before reentrying air into the vessel.
This mixes intimately with the electrolyte during the circulation between the plates and when part of the mixture subsequently passes through the pump, so that an emulsion-like mixture is created here too. 14 is a reverse check valve. Incidentally, the air could also be sucked into the pump so that it would not mix with the sucked electrolyte there from the start. Instead of air, pure oxygen could of course also be added to the electrolyte. The movement of the liquid and its mixing with the gas only takes place between the plates 3, while outside of the same a mixture does not occur.
The present invention can also be used, for example, for Eleldroden of coal elements.
The liquid movement pump could also be replaced by an injector whose propellant is the electrode gas.