Наливной гальванический элемент воздушной деполяризации

 

Класс 2) Ь,, о 4 (д

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ наливного гальванического элемента воздушной деполяризации.

К авторскому свидетельству Н. М. Аким!шиина, заявленному 7 июня

1935 года (спр. о перв. № 170769).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1936 года. (21 ) Гальванические элементы воздушной деполяризации с растворимым электродом из железа уже предлагались ранее.

Настоящее изобретение касается также гальванического элемента воздушной деполяризации с растворимым электродом из железа и заключается в том, что угольный цилиндрический электрод, с целью локализации образующегося при работе элемента осадка гидроокиси железа на дне элемента, посередине изолирован от соприкосновения с электролитом, а отрицательный с большой поверхностью железный электрод из проволоки в виде плоской катушки расположен в нижней части сосуда.

Как видно из чертежа, на котором предлагаемый элемент показан схемати. чески в разрезе, в сосуде А помещается изолированный от электролита угольный цилиндр Б, спрессованный из смеси активированного угля, графита и резинового клея в качестве цемента. B середине угольный электрод покрыт изолирующей оболочкой Ь, прикрывающей электрод примерно на одной трети его высоты.

В нижней части сосуда, против нижней, соприкасающейся с элек ролйтом части угольного электрода, располагается спиральный электрод В из железной проволоки. Концы а и б проволоки изолированы от действия электролита и служат для отвода тока отрицательного полюса элемента.

В сосуд наливается до уровня Г электролит (насыщенный раствор хлористого аммония) и насыпается избыток этой соли.

Как известно, работа собранного таким образом элемента происходит по уравнению:

2Fe+ 4!Ч Н4С! + Оя = 2FeClq+

+ 4N Нз + 2НгО.

Йммиак насыщает нижнюю часть угольного цилиндра и электролита FeCI.„, связывая воду (РеС),— 4Н20), отлагается в непосредственной близости от железного электрода.

При этих условиях, между верхней и нижней частями угля, соприкасающимися с различными электролитами„ !

ЧН С! и (NH,CI+Fe l2 4H O+NH4OH) возникает электродвижушая сила, замкнутая через среднюю (изолированную) часть угля накоротко, причем здесь протекает реакция

FeCI;+2NHз+ 2Н.,O = Ге(ОН)г+

+ 2N H4С!.

По аналогии с известными элементами Фери ргботой данной коротко замкнутой парой обусловливается постоянство и устойчивость напряжения элемента при работе.

В средней по высоте части электролита находится изолированная часть угля. В этой зоне не должно происходить и не происходит реакции.

FeCI +2NH>+2H>O = Fe(OH)>+

+ 21 1Н,C1.

Достигается это применением изоляции угля, при помощи которой уголь как бы разрезается на две части, располоисенные друг от друга на расстоянии изолированной части угля. При помощи изоляции прекращается и доступ кислорода в прилегающие к ней зоны электролита. Таким образом, не происходит самопроизвольного выпадения вредного здесь осадка Fe(OH)>, так как аммиак без доступа воздуха (O,) и при избытке содержа шейся в электролите аммонийной соли (1 1Н С1) не дает никакого осадка в растворах солей закиси железа. Отсюда необходимость в нерастворенном избытке нашатыря. При отсутствии избытка нашатыря работа элемента очень неустойчива и непостоянна, а техническая ценность элемента становится равной нулю.

Верхняя обнаженная часть угля защищается от вредного и в этом случае осадка Fe(OH)2 тем, что ни аммиак (1ЧНз), ни FeCI2 туда не имеют возможности проникнуть, вступая в соединение по реакции короткозамкнутой пары и превращаясь в Fe(OH)> и NH4CI в нижней части электролита, Fe(0H) в воде не растворяется и находится внизу. При образовании большого слоя fe(OH), на нижней части угля работа элемента не нарушится. Она будет происходить при непосредственном участии верхней части угля без образования fe(OH)2. йммиак через уголь будет выделяться в атмосферу, а FeCI, оставаться внизу.

Изготовление железного электрода из проволоки необходимо в целях получения большой поверхности при малом габа рите электрода, а необходимость последнего вызывается, в свою очередь, условием наиболее низкого его расположения.

При длине проволоки при работе элемента будет господствовать некоторая разность потенциалов между витками. Это предотвращает черезмерную пассивацию железа и является важнейшим отличительным признаком.

Предмет изобретения.

1. Наливной гальванический элемент воздушной деполяризации с растворимым железным электродом и раствором аммонийной соли в качестве электролита, отличаюшийся тем, что, с целью лока-. лизации образующегося при работе элемента осадка гидрозакиси железа на дне элемента, средняя часть угольного электрода покрыта изолирующей оболочкой, а отрицательный электрод в виде плоской катушки из железной проволоки расположен у нижней части угольного электрода.

2. В элементе по и. 1 для поддержания насыщенным электролита применение не растворенного избытка твердой аммонийной соли.