Ueber die Verwendung der Elektricität in der Metallurgie; von Ferd. Fischer.

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 Metallen1) legt den Gedanken nahe, dieselbe auch für andere Zwecke zu verwenden. R. Bunsen2) 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 Stickstoff3) 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.

Hat man eine kräftige Elektricitätsquelle zur Verfügung4), 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 Magnesiumlicht5) doch sehr vortheilhaft werden können. In entsprechender Weise werden auch Natrium (vgl. 1854 133 275), Kalium, Lithium6), 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.7) 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.