DE749304C - Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden - Google Patents

Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden

Info

Publication number
DE749304C
DE749304C DEE51045D DEE0051045D DE749304C DE 749304 C DE749304 C DE 749304C DE E51045 D DEE51045 D DE E51045D DE E0051045 D DEE0051045 D DE E0051045D DE 749304 C DE749304 C DE 749304C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastics
discharges
external electrodes
chemical reactions
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEE51045D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Johannes Krutzsch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to DEE51045D priority Critical patent/DE749304C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE749304C publication Critical patent/DE749304C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

  • Verfahren zur Durchführung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Außenelektroden Chemische Reaktionen elektrischer Gasentladungen werden häufigmitHilfe von elektrodenlosen Entladungen mit Außenelektroden (früher auch stille elektrische Entladungen genannt) durchgeführt, z B. in den bekannten Ozonröhren. Bei dieser Entladungsform findet die elektrische Entladung in einem Raume statt, in dem sidh quer zu den elektrischen Feldlinien eine oder mehrere dielektrische Schichten aus festem oder flüssigem Isolationsmaterial befinden. Beispielsweise strömt das Reaktionsgas zwischen zwei in geringem Abstand voneinander befindlichen parallelen Glasplatten entlang, die auf der Außenseite mit einer metallischen Belegung versehen sind. Wird zwischen diese Belegungen eine genügend hohe elektrische Wechselspannung geschaltet, so findet zwischen den Glasplatten eine elektrische Entladung statt, die die chemischen Umsetzungen bewirkt.
  • Die dielektrischen Schichten dieser Entladungsform werden elektrisch und thermisch sehr stark beansprucht, da im allgemeinen ihre Dicke nur einige Millimeter beträgt und senkrecht zu ihnen eine Wechselspannung von mehreren IOOO V liegt. Außerdem setzttan der Oberfläche der dielektrischen Schicht unmittelbar die elektrische Entladung an, deren Charakter sehr den Glimmentladungen ähnelt und die deshalb entsprechende Temperaturen wie die Glimmentladungen besitzt. Die mittleren Temperaturen von Glimmentladungen sind, über das ganze Entladungsgefäß genommen, zwar im allgemeinen gering, weshalb sich auch bei dieser Entladungsform die Gefäßwände nicht stark erwärmen. In der Entladungszone selbst dagegen ist die Temperatur stets sehr hoch. So beläuft sich die Èlektronentemperatur in der positiven Säule, wie bekannt, auf ungefähr IO 0000; in den übrigen Teilen des Entladungsgebietes, vor allem in der Kathodenschicht, sind die Temperaturen noch höher. Wenn auch die Ionen und neutralen Moleküle eine geringere Temperatur aufweisen, so sind doch die Flächen, auf die die Elektronen stoßen, stellenweise deren hoher Temperatur ausgesetzt. Bei den Glimmentladungen stoßen die Elektronen nur auf die aus Metall bestehenden Elektroden auf, während die Gefäßwände davon nicht betroffen werden.
  • Bei der elektrodenlosen Entladung mit Außenelektroden dagegen erfährt die dielektrische Schicht selbst diese starke Beanspruchung des Aufpralls der Elektronen. Solch eine hohe thermische Beanspruchung findet natürlich nur auf ganz eng begrenztem Raum der festen Oberfläche statt, sonst würden alle Materialien weg schmelzen. Aber auf diesem eng begrenzten Raum wirkt diese hohe Energie der Elektronen doch und zerstört auch an solchen Stellen das -feste Material, was sich in der allgemein bekannten und wissenschaftlich vielfach untersuchten Mattierung und Zerstäubung der festen Oberflächen äußert. Bei der elektrodenlosen Entladung mit Auß enelektroden bewirkt der Aufprall der Elektronen auf die dielektrische Schicht zusammen mit dem hohen elektrischen vechselfeld - und der damit bekanntlich verbundenen, durch die Um'polarisierung im Innern des Materials entstehenden Wärme eine so hohe Beanspruchung des Isolationsmaterials, daß das Durchschlagen und Zerspringen der meist aus Glas bestehenden dielektrischen Schichten eine in der Praxis leider sehr häufige Erscheinung ist, selbst dann, wenn das dielektrische Material von außen dauernd gekühlt wird.
  • Unter- diesen Verhäknissen . erschien es aussichtslos, für das dielektrische Material, das im allgemeinen aus Glas, Quarz oder Glirnmer besteht, organische Isolationsmaterialien, insbesondere Kunststoffe, nehmen zu wollen. Es ist bekannt, daß sich organische Stoffe oberhalb von 400 bis 500° alle zersetzen, die meisten aber schon bei wesentlich niedrigeren Temperaturen. Ferner erscheinen organische Stoffe im allgemeinen als zu weich, um der Zerstäubung durch die Elektronen und Ionen genügend Widerstand leisten zu können. Es ist zwar schon von anderer Seite vorgeschlagen worden, Kunststoffe als Gefäßwandungen für Leuchtröhren und Röntgenröhren und auch für Glühlampen zu verwenden. Bei den Leuchtröhren und Röntgenröhren sind aber aus den obenerwähnten Gründen die Gefäßwandungen keiner großen thermischen Beanspruchung ausgesetzt, und die elektrische Beanspruchung ist praktisch nicht vorhanden, da sich die Gefäßwandungen von den Elektroden entfernt befinden. Bei den Gefäßwandungen von Glühlampen ist allerdings die thermische Beanspruchung sehr groß, doch haben sich gerade deshalb Glühlampen mit Wandungen aus Kunststoffen praktisch nicht bewährt. Es ist auch vorgeschlagen worden, Gefäßwandungen für Unterbrecher von elektrischen Lichtbögen aus Kunststoffen, vor allem aus Aminoplasten, herzustellen. Der Grund hierfür ist aber gerade die Tatsache, daß diese Kunststoffe die hohe, wenn auch nur kurzzeitige Temperatur des Lichtbogens nicht aushalten, sondern durch sie unter Entwicklung von Gasen zersetzt werden. Diese Gasentwicklung bewirkt eine schnelle Löschung des Lichtbogens. Diese Tatsachen, zusammen mit der Erfahrung, daß Kunststoffe für den Bau von elektrischen Kondensatoren nur dann als geeignet befunden wurden, wenn das Auftreten höherer Temperaturen vermieden wurde, ließen es äußerst unwahrscheinlich erscheinen, daß sich organische Kunststoffe als Dielektrikum für die elektrodenlose~ Entladung mit Außenelektroden eignen würden, wo sie einer dauernden außerordentlich großen Temperaturbeanspruchung und gleichzeitig einer sehr großen elektrischen Beanspruchung unterworfen sind.
  • Trotzdem wurden von der Erfinderin eingehende Untersuchungen mit über hundert verschiedenen Kunststoffen angestellt in der Reich tung, ob diese sich als dielektrische Schicht für die elektrodenlose Entladung mit Außenelektroden, insbesondere bei der Benutzung dieser Entladungsform für chemische Reaktionen, eignen würden. In der Tat zeigte sich bei den Versuchen der Erfinderin, daß die meisten organischen Stoffe, gleichgültig ob es sich um Naturprodukte oder Kunststoffe handelte, bei ihrer Benutzung in der elektrodenlosen Entladung mit Außenelektroden vollkommen versagten. Manche Kunststoffe quellen unter - dem Einfluß der elektrischen Entladungen blasenartig auf. Andere führen zur Ausbildung eines kleinen Lichtbogens in der Plattenmitte, der den Durchschlag einleitet. \wieder andere Kunststoffe verkohlen allmählich auf der Oberfläche. Abgesehen davon, daß sich die Verkohlung allmählich spitzenartig in das Innere des Kunststoffes hineinfrißt und in einiger Zeit zu einem elektrischen Durchschlag führt, wird durch die Verkohlung die Oberflächenleitfähig keit der dielektrischen Schicht in unangenehmer Weise vergrößert. Die Gleichmäßigkeit der Entladungen, die für die chemischen Reaktionen erfahrungsgemä<3 sehr wichtig ist, wird durch die Verkohlung der Oberfläche so gestört, daß sich allmählich einige helle Entladungskanäle mit hoher Temperatur ausbilden, wodurch die chemische Ausbeute auf Bruchteile zurückgeht.
  • Andere Kunststoffe wieder zerstäuben unter dem Einfluß der elektrischen Entladungen so gründlich, daß sie nach einiger Zeit vollkommen verschwunden sind.
  • Unter all den untersuchten Kunststoffen hat sich nun wider Erwarten doch eine Gruppe als sehr geeignet erwiesen, nämlich die auf der Basis von Vinyl aufgebauten Kunststoffe. Obwohl diese Kunststoffe zum Teil nur eine sehr geringe Temperaturbeständigkeit (z. B. 65 °) besitzen, ergaben sich hohe und zeitlich konstante chemische Ausbeuten der Reaktionen, wenn diese Kunststoffe als Material für das Dielektrium benutzt werden. Es hat den Anschein, als ob die unter der Einwirkung der Entladungen sicher auftretende Verkohlung der Oberfläche durch eine gleichzeitige schwache Zerstäubung derselben unschädlich gemacht würde. Diese Zerstäubung ist so gering, daß sie nur an der Mattierung der Oberfläche zu erkennen ist, während eine Dickenabnahme der dielektrischen Schicht auch bei sehr langer Benutzungsdauer bisher nicht gemessen werden konnte. Daß die Wärmebeständigkeit nicht die einzige wichtige Eigenschaft für die Eignung eines Kunststoffes für seine Benutzung als Dielektrikum in elektrodenlosen Entladungen mit Außenelektroden ist, geht z. B. daraus hervor, daß härtbare Kunststoffe, z. B. Harnstoffharze, bei den Untersuchungen der Erfinderin wesentlich schlechtere Ausbeuten lieferten, obwohl die härtbaren Kunststoffe bekanntlich eine höhere Temperaturbeständigkeit (bis über 2000) erreichen können als die nichthärtbaren, thermoplastischen Kunststoffe, zu denen die auf der Basis von Vinyl aufgebauten Kunststoffe gehören (die höchste Temperaturbeständigkeit dieser Kunststoffgruppebesitzen bei dem jetzigen Stand der Forschungen bekanntlich die Vinyl-Karbazol-Produkte, die bis zu I50" Wärmebeständigkeit erreichen).
  • Abgesehen davon, daß bei Benutzung von auf der Basis von Vinyl aufgebauten Kunststoffen die Ausbeuten der chemischen Reaktionen der elektrischen Entladungen sehr groß sind und sogar die mit Quarz erhaltenen Ergebnisse übertreffen, bestehen weitere Vorteile in dem geringeren Preis dieser Kunststoffe und darin, keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Größe und Form der dielektrischen Schichten unterworfen zu sein. Da es sich bei den von Vinyl abstammenden Kunststoffen ausnahmslos um thermoplastische Kunststoffe handelt, können auch kompliziertere Formen der dielektrischen Schicht hergestellt werden, die mit Glas, Glimmer oder Quarz nicht entwickelt werden können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Durchführung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Außenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß als Dielektrikum Kunststoffe benutzt werden, die auf der Basis von Vinyl aufgebaut sind.
DEE51045D 1938-04-14 1938-04-14 Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden Expired DE749304C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE51045D DE749304C (de) 1938-04-14 1938-04-14 Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE51045D DE749304C (de) 1938-04-14 1938-04-14 Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE749304C true DE749304C (de) 1944-11-27

Family

ID=7081295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE51045D Expired DE749304C (de) 1938-04-14 1938-04-14 Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen mittels elektrodenloser Entladungen mit Aussenelektroden

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE749304C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162818B (de) * 1957-04-30 1964-02-13 Saint Gobain Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von sehr reinem Silicium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162818B (de) * 1957-04-30 1964-02-13 Saint Gobain Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von sehr reinem Silicium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2925667A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung von ozon
DE2644978C3 (de) Vorrichtung zur Herstellung von Ozon
DE102015002103A1 (de) Ozongenerator mit positionsabhängiger Entladungsverteilung
DE894289C (de) Explosionssichere Leuchtstoffroehre
DE911873C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung technischer Prozesse mittels Gas-, vorzugsweise Glimmentladungen
DE1186834B (de) Vorrichtung zur Erzeugung hoher Temperaturen durch elektrische Widerstandsheizung ineinem Wirbelschichtbett elektrisch leitender Teilchen
DE2427662A1 (de) Waermesimulator
DE1521175A1 (de) Vorrichtung zur Verdampfung von Stoffen im Vakuum
DE1000657B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung technischer Prozesse mittels Glimmentladung
DE1132253B (de) Hochspannungs-Entladungsgeraet
DE2122733A1 (de) Optischer Generator mit einem elektrischen Feld
DE2512872C3 (de) Gasentladungs-Anzeigevorrichtung
DE2332215A1 (de) Vorrichtung zur ableitung von waermeenergie von einem gegenstand, insbesondere hitzeschild fuer ein raumfahrzeug
DE1212608B (de) Einrichtung zur direkten Umwandlung von thermischer in elektrische Energie
DE4340984C2 (de) Leitungsgekühlter Bremsfeld-Kollektor mit hoher thermischer Kapazität
DE142470C (de)
DE2510210B2 (de) Plasmafokus-Reaktor
DE2512873C2 (de) Einrichtung zur Förderung der Elektronenentladung für eine Gasentladungs-Anzeigevorrichtung
DE1232433B (de) Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Glimmentladung und Entladungsgefaess hierfuer
DE736961C (de) Ionenentladungsroehre mit wenigstens teilweise aus Glas bestehender Gefaesswand, in der sich die Elektroden in einem gemeinsamen Entladungsraum nahe beisammen befinden
DE2534468A1 (de) Verfahren zur herstellung von gitter-elektroden
DE898491C (de) Gas- oder dampfgefuelltes elektrisches Entladungsgefaess mit Metallwand
DE4333683A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fullerenen
DE725264C (de) Verfahren zur Herstellung hochemissionsfaehiger aktiver Schichten
DE639908C (de) Elektrisches Entladungsgefaess mit Gluehkathode und Gas- oder Dampffuellung