Гальванический элемент с двумя жидкостями

Гальванический элемент с двумя жидкостями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 1946

Класс 21-Ь

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ гальванического элемента с двумя жидкостями.

К патенту ин-ца Л. Даримонта (L. Darimont), Брюссель, заявленному 6 марта 1925 г. (заяв. свид. № 1962).

0 выдаче патента опубликовано 30 ноября 1926 г. Действие патента распространяется на 15 лет от зо ноября 1926 г.

Настоящее изобретение относится к электрическим элементам с двумя жидкостями, несмешивающимися между собой, благодаря образованию на пористой перегородке, отделяющей электровозбудительную и деполяризирующую жидкость друг от друга полупроницаемой перепонки. устраняющеи диффузию растворенных в этих жид- 1 костях солей, между тем как элек- трические ионы, газы и растворитель, беспрепятственно могут сообщаться., В предлагаемом элементе полупроницаемая перепонка образуется вследствие химических реакций, происходящих между веществом пористой перегородки и соответствующим реактивом в одном или в обоих растворах.

Изображенный на чертеже в вертикальном разрезе предлагаемый элемент состоит из стакана 1, в котором вертикально установлена пластинка 2 из ретортного угля или из какого-нибудь металла. служащего положительным полюсом и подходя- щего к деполяризируюшей жидкости.

Верхняя часть 2а пластинки 2 сде- ( лана непроницаемой, для чего ее на продолжительное время погружают в расплавленный церезин или подобное ему вещество. В верхней части 2а имеется выемка 26 для установки винта с гайкой 3 зажима За, причем гайка 3 покрывается воском или другим непроницаемым веществом.

Если применяются два угля (или две пластинки 2 и 6), то они соединяются посредством проводника 8, который одним концом соединен с гайкой 5, находящейся в выемке 2с пластинки 2, а другим концом с подобной же гайкой 7, установленной в выемке в непроницаемой части пластинки б.

В сосуд 1 помещается пористый цилиндр 9 из полуобожженной пластичной глины, в который вставляется цилиндр 9а, покрытый слоем вещества, образующего перепонку. В качестве такого вещества может служить цемент, гипс и т. п.; для увеличения пористости к нему можно примешивать пористое, нейтральное вещество, как, напр., асбест, пемзу. Образованный, таким образом, слой, содержащий в себе образующее перепонку вещество, способен с соответствующими веществами в деполяризирующем растворе или электровозбуцительном, или одновременно в обоих растворах — образовать полупроницаемую перепонку, препятствующую диффузии содержащихся в обоих растворах солей. Для образующего перепонку слоя, который покрывает пористый сосуд предлагаются следующие составы.

1-й состав: мелу 10 в. ч., цемента

90 в. ч.

2-й состав: цемента 85 в. ч., мелу

10 в. ч., растертой пемзы 5 в. ч.

К смеси прибавляется вода для образования кашицы, которая наносится слоем в Об — 2 мм на пористый сосуд. Чтобы усилить образованную таким образом корку, ее можно обложить джутом. Для образования полупроницаемой перепонки возможно при изготовлении пористого сосуда прибавлять к глине вещество, которое после обжига в печи образует в массе глиняного сосуда дающее перепонку соединение, напр., сернокислый барий, в следующем отношении: BaSO, 20 в. ч., пластической глины 80 в. ч. Сернокислый барий образует после не слишком сильного обжига окись бария, которая дает перепонку.

Верхняя часть 9а пористого сосуда делается непроницаемой посредством продолжительного погружения в расплавленный церезин.

Для защиты электролита в сосуде 1 от действия воздуха применяется заливка между его стенками и цилиндром 9, для чего в сосуд 1 насыпается песок, причем пористый сосуд 9 и пластинка 2 выступают сверху из песка. На песок кладутся металлические шаблоны. снабженные винтовой нарезкой и смазанные салом, которые после заливки образуют отверстия шейки 10 и воздушной трубки 11.

Затем на песок наливают расплавленную массу. После затвердевания массы шаблоны удаляются вывинчиванием, причем в массе образуются соответствующие отверстия, снабженные винтовой нарезкой, в которые после высыпания песка завинчиваются пробки

10а и 11а.

В качестве массы для заливки применяется смесь смолы и ретортного угля, коксового порошка или подобного пористого. проводящего гок вещества (коксового порошка 30 в. ч., смолы 70 в. ч.). Благодаря этому, получается более устойчивая и менее плавкая масса, а, кроме того, такая проводящая ток смесь способствует надежному электрическому соединению между углями.

Для придания элементу законченного вида, верхняя часть его погружается в расплавленный церезин.

Чтобы обе жидкости налить до уровня, соответствующег6 свойственному им осмотическому давлению, на сосуде 1 находится метка 1а, а на пористой перегородке 9 — метка 9с, или же обе метки могут быть расположены одна над другой на пористой перегородке, одна на внутренней, а другая на внешней ее стороне.

Пористый сосуд 9 закрывается крышкой 12, которая посредством нарезки 12а навинчивается на нарезку 9а пористого сосуда. В крышке

12 находится отверстие 125, в которое вставляется полая пробка 13 с проходящим через нее проводником

14, припаянным к цинку 15.

Если плотно пристающий, образующий перепонку слой содержит мел, то в качестве деполяризующего раствора можно применить хлористое или сернокислое железо, à для электровозбудительного раствора хлористый натрий или лучше NaCl ZnCl., с прибавлением ЯиЮ„ причем сернокислый цинк при образовании полупроницаемой перепонки действует замедляюще. Деполяризирующий раствор наливается в сосуд 1. Фильтрующиеся через пористую перегородку соли железа деполяризирующего раствора соприкасаются с мелом образующего перепонку слоя, вследствие чего получается осадок, даюший полупроницаемую перепонку. Хлористый цинк, соприкасающийся с мелом образующего перепонку слоя, дает тоже осадок, т.-е. полупроницаемую перепонку. Если одновременно применяются оба раствора электровозбудительный и деполяризирующий, дающие полупроницаемую перепонку, то последняя усиливается.

Можно, например, применить для электровозбудительного раствора: ЖаС! l

250 г, 7пС1, 10 г, Хя$0, 5 г, с количе- ством воды для получения возможно более насыщенного раствора, в целях увеличения осмотического давления и электроемкости этой жидкости; для деполяризирующего раствора: а) 1 e,È, 750 r, НМО« 10 куб. см, с прибавлением СгО« или без него, или о) Fr(S О,); 500 г, II,„Ì, 8 куб. см.

Необходимое в каждом случае количество воды зависит от концентрации электровозбудительного раствора, потому что леполяризирующие и электровозбудительные растворы должны быть изотоническими.

ПРFДМЕ1 llА1 ЕHТА.

1. Гальванический элемент с двумя жидкостями, разделенными полупроницаемой перепонкой, отличающийся тем, что пористая перегородка изготовлена из массы, содержащей в себе вещество (напр., окись бария, образукпцее полупроницаемую перепонi,у химическим взаимодействием с ве- ществами, заключающимися в деполяризирующем или электривозбуди < e юном растворах или в обоих растворах одновременно.

2. Видоизменение охарактеризован-, ного в п. 1 элемента, отличающееся . тем, что образующее перепонку вещество (напр., мел) помещено в нанесенном на поверхность пористой перегородки слое, к которому может быть примешано пористое нейтральное вещество (напр., пемзовый порошок).

3. Применение в электровозбудительном растворе, охарактеризованного в п.п. 1 или 2 элемента. хлористого цинка для образования перепонки и сернокислого цинка, с целью замедления образования перепонки.

4. Применение в охарактеризованном в п.п. 1 или 2 элементе меток 1а и 9с, соответствующих осмотическому давлению деполяризирующего и электровозбудительного растворов, каковые метки расположены или с обоих сторон пористого сосуда 9, гермегически закрытого от доступа воздуха крышкой 12 и пробкой 13, или на пористом сосуде и одной из стенок внешнего сосуда 1, снабженного заливкой и пробками 10а и 11а с винтовой нарезкой в отверстиях 10 и 11.

5. Применение в массе для заливки элемента, охарактеризованного в п. 4, пористого вещества (напр., коксового порошка), с целью достижения лучшего контакта между углями или положительными полюсами.

Типо-Литография «Красный Печатник», Ленинград, Международный, 75.