Titel: | Ueber die Verwendung der Elektricität in der Metallurgie; von Ferd. Fischer. |
Autor: | Ferd. Fischer |
Fundstelle: | Band 246, Jahrgang 1882, S. 28 |
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Ueber die Verwendung der Elektricität in der
Metallurgie; von Ferd. Fischer.
Mit Abbildungen.
Ferd. Fischer, über Verwendung der Elektricität in der
Metallurgie.
Die vortheilhafte Verwendung der Thermo-Elektricität zur Bestimmung von MetallenVgl. Luckow (1865 177
231. 296. 178 42. 1881 239 303). Ferner Beilstein (1879 232 283). Clarke
(1878 229 396). Classen (1881 242 440). Fresenius (1881 239
308). Herpin (1875 215 * 440). Justum (1881 242
439). Mackintosh (1882 244 171). Millot (1881 239 379). Ohl (1881
239 378). Parodi
(1877 226 112). Richards (1881 239 310). Riche (1882 243
248). Schweder (1877 225 65). Wrightson (1877 225 67). legt den Gedanken nahe,
dieselbe auch für andere Zwecke zu verwenden.
R. BunsenAnnalen der Chemie, 1852 Bd. 82 * S. 137;
vgl. 1853 128 154. stellte
das Magnesium zuerst elektrolytisch aus Chlormagnesium mittels seiner Kohlenzink –
Elemente her. Als Zersetzungszelle diente ein etwa 9cm hoher, 5cm weiter Porzellantiegel,
welcher durch eine bis zur halben Tiefe hinabreichende Scheidewand in 2 Hälften
getheilt war. Durch den Deckel gingen die beiden Kohlenpole der Batterie; die
sägeförmigen Einschnitte des negativen Poles dienten dazu, das ausgeschiedene Metall
unter dem schmelzenden Salze zu halten, da es sonst an die Oberfläche steigt und
hier theilweise verbrennt.
Ed. Sonstadt (1863 170 * 115.
1864 174 439) empfahl zur Herstellung von Magnesium
mittels Natrium bereits das Doppelsalz KMgCl3 und
zur Reinigung des erhaltenen Metalles in ähnlicher Weise wie Deville (1863 169 444) die Destillation im
Wasserstoffstrom (vgl. 1867 186 * 307). E. Reichardt (1865 176 141.
1868 188 74) empfahl zu gleichem Zweck den Carnallit; von
anderer Seite wurde Tachhydrit vorgeschlagen (vgl. 1863 169 442).
Zur elektrolytischen Herstellung des Magnesiums ist Carnallit besonders geeignet. Die
Wiedervereinigung des ausgeschiedenen Magnesiums mit dem ebenfalls frei gewordenen
Chlor oder dem atmosphärischen Sauerstoff läſst sich einfach durch Ueberleiten von
reducirenden oder indifferenten Gasen, z.B. Generatorgas, welches mittels Kalk
getrocknet und von Kohlensäure befreit ist, mit trockenem StickstoffDiesen würde
man wohl anwenden müssen, wenn man das Chlor wiedergewinnen
wollte. oder Wasserstoff vermeiden. Soll die Zersetzung des
geschmolzenen Kaliummagnesiumchlorides mittels Elektricität in einem Tiegel
erfolgen, so führt man den als negativen Pol dienenden dicken Kohlenstab durch den
Boden ein, während der als positiver Pol dienende Kohlenstab von oben durch den
Deckel eingeführt wird; gleichzeitig wird eines der genannten Gase eingeleitet, um
Chlor abzuführen und Sauerstoff abzuhalten.
Fig. 1., Bd. 246, S. 28Fig. 2., Bd. 246, S. 28 Hat man eine kräftige Elektricitätsquelle zur VerfügungIch habe bis
jetzt nur Versuche mit einer Bunsen'schen Taucherbatterie und einer
Thermosäule ausführen können., so würden längliche Gefäſse aus
Graphit oder Magnesia vorzuziehen sein, welche an beiden Längsseiten die positiven
Kohlenplatten a (Figur
1), in der Mitte die negative e (oder umgekehrt)
enthalten. Das reducirende oder indifferente Gas wird bei c eingeführt, das Gasgemisch entweicht theils durch die Fugen zwischen Tiegel
und Deckel v, theils durch ein Rohr am
entgegengesetzten Ende der Zelle. Selbstverständlich könnte dasselbe Gas wiederholt
verwendet werden, wenn man es zuvor mittels Kalk trocknet und entsäuert. Es ist
besonders vortheilhaft eine Anzahl solcher Zellen hinter einander zu schalten (vgl.
1878 227 210). Leitet man das Gas in das geschmolzene
Gemisch, so wird man in Folge der Bewegung des Salzes erheblich gröſsere
Zersetzungszellen anwenden können.
Ein ununterbrochener Betrieb läſst sich voraussichtlich dadurch erreichen, daſs man
das geschmolzene Doppelsalz langsam durch Porzellanrohre flieſsen läſst, welche
hinter einander geschaltet in einem gemeinschaftlichen Ofen liegen. Die Elektroden
werden durch halbrunde Kohlenplatten a (Fig. 2) gebildet, zwischen denen das Salz n dem Gasstrom s
entgegengeht. Das in eine Vorlage abflieſsende Salzgemisch läſst man in einer
neutralen oder reducirenden Atmosphäre erkalten und trennt das in Kugeln
ausgeschiedene Magnesium von dem je nach der Führung des Prozesses mehr oder weniger
reinen Chlorkalium; letzteres dürfte beim Groſsbetrieb die Kosten für den
aufgewendeten Carnallit zum gröſsten Theile decken.
Nach den Versuchen von Roscoe (1864 173 237. 1865 175 480) geben
72g Magnesium so viel Licht als 10k Stearinkerzen. Nach Frankland ( Wagner's Jahresbericht, 1866
Seite 3) ist das Magnesiumlicht zwar noch erheblich theurer als Stearin und
Leuchtgas. Berücksichtigt man aber, daſs Magnesium augenblicklich noch 360 M.
kostet, während es sich mittels Elektricität wird für etwa 1/20 dieses
Preises herstellen lassen, so dürfte MagnesiumlichtMagnesiumlampen
wurden angegeben von Grant (1865 175 481. 177 * 128),
Solomon (1865 178 * 288), Hart (1865 178 * 290), Larkin
(1866 182 202) u.a. (1865 176 * 198. 408. 1867 183 *
469). doch sehr vortheilhaft werden können.
In entsprechender Weise werden auch Natrium (vgl. 1854 133
275), Kalium, LithiumVgl. Otto: Anorganische Chemie, (Braunschweig 1863)
Bd. 2 * S. 383., Calcium und andere Metalle hergestellt (vgl.
1877 223 651).
Besonders wichtig dürfte die Herstellung von Aluminium werden, welches R. Bunsen (1854 133 273)
durch Elektrolyse des bei 200° schmelzenden Doppelsalzes Chloraluminiumnatrium
erhielt. Die praktische Schwierigkeit der Trennung des ausgeschiedenen Aluminiums
von dem Salzgemisch ist durch passende Temperaturregelung u. dgl. zu überwinden. Zu
berücksichtigen ist ferner, daſs wo möglich Gefäſse von Kalk oder Magnesia zu
verwenden sind, da Aluminium aus Thongefäſsen Silicium aufnimmt und brüchig
wird.
Das zur Herstellung von 1k Aluminium erforderliche
Doppelchlorid kostet nach Würz (1877 223 324) noch etwa 20 M. Es wäre daher zu versuchen, nach
dem Vorschlage von Berthaut (Wagner's Jahresbericht,
1881 S. 70) die
erforderliche Menge desselben dadurch zu vermindern, daſs man eine aus Thonerde und
Kohle gepreſste Platte als Anode anwendet, und dürfte es sich in diesem Falle
empfehlen, den Zuleitungsdraht z (Fig. 2) der ganzen Länge nach durch die Anode zu
führen, um den Leitungswiderstand möglichst zu verringern. Auch der bereits in
anderer Weise von H. Rose (1855 137 363), Deville (1856 139 204) und F. Wöhler (1856 141 447) verwendete Kryolith wäre zu versuchen, wenn
seine Verwendung der schwierigeren Schmelzbarkeit wegen auch weniger bequem ist.
Nach Würz kostet die Herstellung von 1k Aluminium mittels Natrium 65 M., während es zu
etwa 90 bis 160 M. (vgl. 1878 230 162) in den Handel
kommt.Bei E. de Haën in Hannover kostet 1k Aluminium in Barren 125 M.
Wenn das Metall aber trotz des hohen Preises bereits vielfach zu Wagebalken (vgl.
1878 229 263), Schmucksachen (Wagner's Jahresbericht, 1881 S. 130),
physikalischen Apparaten, Löffeln u. dgl. verwendet wird (vgl. 1877 226 70. 1878 230 159), so
würde der Verbrauch desselben ohne Frage eine sehr groſse Ausdehnung erreichen,
sobald dasselbe zu einem erheblich billigeren Preise geliefert würde. Durch
Verwendung chemischer Reductionsmittel scheint hierzu wenig Aussicht vorhanden zu
sein; wohl aber dürfte diese Frage durch Anwendung der Elektricität, namentlich der
Thermo-Elektricität gelöst werden.
Auf die Mittheilungen von Becquerel (1854 133 213. 1869 192 471),
welcher bereits i. J. 1835 die Zugutemachung der Blei-, Silber- und Kupfererze
mittels Elektricität empfohlen hat, E. Andre (1879 233 381) über die elektrolytische Verarbeitung von
Kobalt- und Nickelerzen, von Keith (1876 229 534. 230 75. 328), dessen
Prozeſs nach Hampe (1882 245
515) zwar noch praktische Schwierigkeiten entgegenstehen, von Siemens und Halske (1881 240
* 38) über die Herstellung von Kupfer, von Luckow (1881
242 390) und Létrange
(1882 245 * 455) über die Abscheidung von Zink möge nur
verwiesen werden.