Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Армавирская государственная педагогическая академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

патенты / Сборник патентов_2562

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

16.10.2026

Размер:

256 Кб

Скачать

☆

1 / 61 2 3 4 5 6 > Следующая >>>

=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218372.txt ===

ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=

google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218372&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T

RGLANG=ru

========================================

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218372A

[]

Электрические цепи. Я, Джон Робертс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Динсгейт, 261,

Манчестер, настоящим заявляю, что суть данного изобретения заключается в следующем: данное

изобретение относится к соединениям или клеммам для электрических цепей и имеет своей целью

обеспечить улучшенное соединение или клемму, посредством которой один или несколько проводников могут

быть легко и быстро подключены к цепи и отключены от нее, а также подключение и отключение любого из

нескольких проводников может быть произведено без какого-либо вмешательства в работу других

проводников. Согласно данному изобретению, соединение или клемма снабжены упругим элементом,

предназначенным для зацепления и удержания контактов штекера на проводнике или проводниках,

находящихся в электрическом контакте с соединением или клеммой. Согласно одному из вариантов

осуществления данного изобретения, соединение или клемма, которая может быть подключена к цепи любым

удобным способом, имеет центральный проводящий сердечник или элемент в форме короткого цилиндра.

Вокруг цилиндрического проводника, соединенного с ним в одной или нескольких точках, расположен упругий

зажимной элемент, образованный плоской винтовой пружиной. По периметру цилиндра удобно расположить

неглубокие продольные канавки, приблизительно параллельные виткам пружины. Когда необходимо

подключить проводник, его штекерный конец вставляется между цилиндрическим проводником и пружиной, и

мгновенно устанавливается эффективный контакт. Несколько концов штекеров можно вставлять или

извлекать, не затрагивая остальные, при этом все они находятся в эффективном электрическом контакте с

соединением в установленном положении.

Электрические цепи. Усовершенствования в соединениях или клеммах. Я, Джоан Робертс, подданная

Великобритании, проживающая по адресу: Динсгейт, 261, Манчестер, настоящим заявляю о характере

данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и определены в

следующем заявлении: Данное изобретение относится к соединениям или клеммам для электрических цепей,

включающим упругий элемент, предназначенный для соединения и удержания конца или концов проводника

или проводников в электрическом контакте с соединением или клеммой. Целью изобретения является

создание усовершенствованного соединения или клеммы, с помощью которой один или несколько

проводников могут быть легко и быстро подключены к цепи и отключены от нее, при этом подключение

любого из нескольких проводников может быть выполнено без какого-либо вмешательства в работу других.

Согласно данному изобретению, соединение или клемма указанного типа включает в себя основание и

упругий зажимной элемент, полностью окружающий основание и предназначенный для удержания конца или

концов проводника (проводников), который вставлен между ним и основанием.

На прилагаемых чертежах фиг. 1 представляет собой вид с торца, фиг. 2 — разрез, фиг. 3 — план одного из

вариантов клеммного соединения в соответствии с изобретением, а фиг. 4 — план, частично в разрезе,

одного из компонентов клеммного соединения. Обращаясь к чертежам, клемма, изображенная на фиг. 1-4,

представляет собой металлический блок 7, закрепленный на стойке 8 или иным подходящим способом, и

снабжена по периметру продольными канавками 9. Блок 7 окружен упругим зажимным элементом,

образованным бесконечной сплющенной винтовой пружиной 10. Пружина 10 удерживается на месте на блоке

7 с помощью концевых фланцев 11, 12 на последнем, причем фланец 12 имеет выемки 13, расположенные

вровень с пазами 9. Для подключения проводника, например, телефонного провода, к клемме, конец

проводника или установленный на нем штекерный контакт вставляется в один из пазов 9, удерживаемый

пружиной 10, и мгновенно устанавливается эффективный контакт. Любой из множества контактов штекера

можно вставить между блоком 7 и пружиной 10, не затрагивая остальные.

Соединения или клеммы, соответствующие изобретению, особенно применимы для крепления телефонных

проводов в беспроводных телефонных приемных устройствах. Мне известно, что уже предлагался

электрический клеммный разъем или контакт, в котором пружина намотана вокруг штифта между

поверхностью и головкой штифта, а подключаемый к нему проводник намотан между витками разъема или

приспособлен для вдавливания вбок между двумя витками, и к такой конструкции разъема...

=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218373.txt ===

ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=

google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218373&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T

RGLANG=ru

========================================

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218373A

[]

Усовершенствования в производстве натрия. Я, (доктор) Томас Юэн, подданный Великобритании,

проживающий по адресу: улица Шуна, 86, Мэрихилл, Глазго, настоящим заявляю, что данное изобретение

имеет следующий характер: данное изобретение относится к усовершенствованию производства щелочных

металлов и, в частности, производства натрия. Согласно моему изобретению, я провожу электролиз водного

раствора соли щелочного металла с ртутным катодом в разделенной ячейке и удаляю щелочной металл из

амальгамы с помощью жидкого безводного аммиака. Мое изобретение также заключается в процессе

отделения натрия (или другого щелочного металла) в чистом виде от амальгамы, особенно от очень

разбавленной амальгамы, с помощью инертного электролитического раствора при низких температурах, т.е.

при температурах значительно ниже 100°C. Предпочтительный диапазон температур составляет от -30°C до

+30°C, что значительно ниже тех, которые можно получить с помощью плавленых солей. В качестве

растворителя я предпочитаю использовать жидкий безводный аммиак, но изобретение не ограничивается им,

поскольку могут использоваться и другие жидкости при условии, что они дают электролитические растворы,

инертные к натрию, то есть растворы не должны реагировать с натрием в такой степени, которая

препятствовала бы выделению натрия из него.

Жидкий метиламин является примером альтернативного растворителя. Плавленые соли непригодны, потому

что они слишком горячие. Многие органические жидкости исключаются из списка, поскольку они реагируют с

натрием. В качестве электролита может выступать любая соль натрия (или щелочного металла), растворимая

в растворителе и инертная (в вышеопределенном смысле) по отношению к натрию (или другому щелочному

металлу), например, цианид натрия. Изобретение включает использование определенных растворов, в

которых натрий практически нерастворим, но которые могут быть использованы для удаления натрия из

амальгамы. Таким образом, натрий можно отделить непосредственно в твердом состоянии, но раствор в

сжиженном газе можно непрерывно отводить для получения металлического натрия путем испарения, если

весь процесс выделения металла может быть сделан непрерывным. Изобретение также включает новый

электролит, а именно концентрированный раствор цианида металла в жидком безводном аммиаке.

Изобретение будет подробно описано на примере выделения металлического натрия с помощью жидкого

безводного аммиака, после чего станут очевидны некоторые дополнительные особенности,

демонстрирующие его новизну.

Известно, что натрий растворяется в безводном аммиаке, при этом более разбавленные растворы имеют

темно-синий цвет, а более концентрированные обладают металлическим блеском, напоминающим медь.

Известно также, что при низких температурах эти растворы разделяются на две жидкие фазы различного

состава. Такое разделение происходит при несколько более высоких температурах, когда хлорид натрия

добавляется к раствору натрия в аммиаке. (К. А. Краус, Журнал Американского химического общества, том 29,

стр.) 1557, 1907. Мои эксперименты привели к выводу, что растворы солей натрия в жидком безводном

аммиаке можно разделить на три группы: (i) растворы, в которых натрий растворяется; раствор может

состоять из двух фаз, а может и не состоять. (ii) растворы, в которых натрий нерастворим и сосуществует в

виде раствора натрия в аммиаке, не содержащего солей. (iii) растворы, в которых натрий нерастворим и

сосуществует в виде твердого металла. При добавлении легкорастворимой соли натрия во все возрастающих

количествах к раствору натрия в аммиаке можно достичь точки, в которой раствор разделяется на два

отчетливых слоя: нижний представляет собой бесцветный раствор соли натрия в аммиаке, а верхний

содержит весь натрий, растворенный в аммиаке, и настолько свободен от соли, что я не смог обнаружить ее

присутствие.

Дальнейшее увеличение концентрации соли приводит к увеличению концентрации раствора натрия,

находящегося с ней в равновесии, до достижения насыщения; после этого момента происходит выделение

твердого натрия. Растворы, относящиеся к первым группам (те, в которых натрий растворяется в достаточном

количестве), малопригодны для производства натрия, поскольку металл, образующийся на катоде,

растворяется в электролите и реабсорбируется из него ртутью на аноде. Кроме того, любой натрий,

избежавший реабсорбции, может быть удален из клетки только вместе с растворенной солью натрия, от

которой его необходимо отделить, в ходе последующей операции, что является крайне нежелательным

осложнением процесса. Чем ближе предлагаемые решения к пограничной линии, отделяющей их от второй

группы, тем менее обоснованными становятся эти возражения. Растворы второй группы (те, из которых

натрий полностью отделяется в виде раствора в аммиаке) являются очень подходящими электролитами для

целей данного изобретения.

Растворы натрия плавают на поверхности солевых растворов и, таким образом, эффективно избегают

контакта с ртутью на аноде. Будучи жидкими, они легко удаляются из электролитической ячейки, а натрий

легко извлекается в чистом виде путем испарения аммиака. Растворы третьей группы также подходят, хотя

осаждение твердого натрия, с его склонностью к образованию дендритных кристаллических наростов, и

удаление твердого металла из ячейки, которая из-за летучей природы раствора обязательно должна быть

закрытой газонепроницаемой, представляют трудности, которых не возникает при получении натрия в жидкой

форме. Количество солей натрия, позволяющих получать подходящие электролитические растворы,

ограничено. Большинство из них либо нерастворимы, либо настолько плохо растворимы в аммиаке, что

получить можно только растворы первой группы. Например, хлорид и бромид натрия дают растворы только

этой первой группы. Другие соли, обладающие достаточной растворимостью, не могут быть использованы,

поскольку они не инертны, то есть реагируют с натрием; примерами являются нитрат натрия и тиоэанат.

Цианид натрия и йодид натрия достаточно растворимы, чтобы давать растворы элементов второй и третьей

групп, они не реагируют с натрием в присутствии жидкого аммиака, и растворы являются хорошими

проводниками электричества, но я предпочитаю цианид, поскольку в некоторых случаях при использовании

йодида существует опасность образования взрывоопасных веществ. На практике весьма

удовлетворительные результаты достигаются при использовании электролита, содержащего 33 части

цианида натрия на 67 частей аммиака, что дает раствор натрия в аммиаке, содержащий от 15 до 16 процентов

металла. Раствор, содержащий равное количество цианида натрия и аммиака, дает твердый натрий.

Амальгама натрия может быть любой концентрации, но предпочтение отдается очень разбавленным жидким

амальгамам, которые легко достать. При использовании этих устройств плотность тока на аноде должна быть

пропорциональна содержанию натрия в амальгаме; при слишком высокой плотности тока ртуть растворяется

так же, как и натрий, и образование натрия уменьшается.

На данный момент мои эксперименты показали, что плотность анодного тока в 3 или 4 ампера на квадратный

сантиметр на каждый 1 процент натрия в амальгаме является безопасной. Плотность тока на катоде может

быть довольно низкой по сравнению с процессами, в которых происходит электролиз расплавленных солей.

Катод обычно изготавливается из железа, но существует множество других материалов, проводящих

электричество и не подверженных воздействию веществ, присутствующих в ячейке. Сам по себе натрий

подходит, если из него изготавливают твердый металл. Следует избегать металлов, ускоряющих обычно

очень медленную реакцию между натрием и аммиаком с образованием амида натрия. Следует избегать

металлов, таких как свинец, которые образуют сплавы с натрием, поскольку натрий необходимо выделять в

чистом виде или после выпаривания раствора. Как видно, электролиз проводится не с целью разложения

растворенной соли натрия, а для удаления металлического натрия из амальгамы. Существенное техническое

преимущество этого процесса заключается в низких температурах, при которых он работает.

Тепло, добавляемое к электролиту при прохождении через него электрического тока или из любого другого

источника, сначала повышает температуру электролита до точки кипения под давлением, поддерживаемым в

ячейке, а затем вызывает испарение аммиака; таким образом, температура ограничивается точкой кипения

электролита. Испарившийся аммиак, разумеется, конденсируется и возвращается в ячейку, а чрезмерное

кипение удобно предотвращается путем отвода тепла с помощью внешнего охлаждающего агента. Например,

если в ячейке находится жидкий аммиак, кипящий при атмосферном давлении, температура поддерживается

лишь немного выше -33°C, а давление внутри ячейки может составлять одну атмосферу. Если же в качестве

охлаждающей жидкости использовать холодную воду, температура ячейки повысится до 15 или 20 градусов, а

давление — до 100–150 фунтов на квадратный дюйм. Использование очень низких температур невозможно,

отчасти из соображений экономии, отчасти потому, что электролит может затвердеть почти полностью.

Например, некоторые растворы цианида натрия в аммиаке замерзают при температуре -31°C. Таким образом,

диапазон температур, в котором может быть осуществлен данный процесс, составляет приблизительно от

-30° до +30°. Именно этот низкий температурный диапазон делает возможным использование ртути,

поскольку потери за счет испарения практически сведены к минимуму. Усовершенствования в производстве

натрия и связанные с ним аспекты. Я, (доктор) Томас Юэн, подданный Великобритании, проживающий по

адресу: улица Шуна, 86, Мэрихилл, Глазго, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий

характер: данное изобретение относится к усовершенствованию производства натрия. Мое изобретение

заключается в способе отделения натрия от амальгамы, особенно от очень разбавленной амальгамы, с

использованием амальгамы в качестве анода при электролизе раствора цианида натрия в жидком безводном

аммиаке любой концентрации, которая может сосуществовать в равновесии со второй жидкой фазой или

слоем с относительно большей концентрацией натрия и меньшей концентрацией цианида, и удалении слоя,

содержащего натрий в чистом виде.

Мои эксперименты привели к выводу, что растворы цианида натрия в жидком безводном аммиаке можно

разделить на три группы: (i) растворы, в которых натрий растворяется более или менее легко; раствор может

состоять из двух фаз или не состоять из них. (ii) растворы, в которых натрий нерастворим или очень

малорастворим и сосуществует с ними в виде раствора натрия в аммиаке, свободного или почти свободного

от солей. (iii) растворы, в которых натрий практически нерастворим и сосуществует с ними в виде твердого

металла. При добавлении цианида натрия во все возрастающих количествах к раствору натрия в аммиаке

можно достичь точки, в которой раствор разделяется на два отчетливых слоя: нижний слой представляет

собой раствор соли натрия в аммиаке, содержащий лишь следы металлического натрия, а верхний слой

содержит практически весь металлический натрий, растворенный в аммиаке и почти не содержащий соли.

Дальнейшее увеличение концентрации соли повышает концентрацию раствора натрия, находящегося с ней в

равновесии, до достижения насыщения; после этого момента происходит выделение твердого натрия.

Данное изобретение ограничивается растворами первой и предпочтительно второй группы, в которых

образуются две жидкие фазы. Диапазон концентраций изменяется в зависимости от температуры, и поскольку

слабые растворы имеют очень насыщенный цвет, неоднородность необходимо определять путем анализа

проб, отобранных со дна и с поверхности жидкости. Например, при температуре около -26°C диапазон, в

котором образуются две жидкие фазы, составляет от примерно 3% цианида натрия до примерно 44% цианида

натрия. При производстве натрия методом электролиза этих растворов с использованием анода из

амальгамы натрия наилучшие результаты достигаются при содержании цианида натрия от 28% до 41%. При

содержании натрия ниже 17% использование диафрагмы практически необходимо для предотвращения

контакта растворенного натрия с амальгамой. Полученный натрий обычно содержит небольшое количество

цианида, особенно если его концентрация низкая. При содержании аммиака выше 41% даже небольшие

колебания могут привести к отложению твердого натрия. Амальгама натрия может быть любой концентрации,

но предпочтительнее использовать очень разбавленную жидкую амальгаму, которую легко достать.

При использовании этих устройств плотность тока на аноде должна быть пропорциональна содержанию

натрия в амальгаме и скорости его перемещения; при слишком высокой плотности тока ртуть растворяется

так же, как и натрий, и образование натрия уменьшается. На данный момент мои эксперименты показали, что

плотность анодного тока в 3 или 4 ампера на квадратный сантиметр на каждый 1% натрия в неподвижной

амальгаме является безопасной, но можно использовать гораздо более высокие плотности тока, если

амальгама перемешивается или течет тонким слоем; если эти критические плотности тока превышены, ртуть

растворяется, после чего производство натрия может прекратиться. Плотность тока на катоде может быть

«довольно мала по сравнению с процессами, в которых расплавленные соли подвергаются электролизу».

Катод обычно изготавливают из кованого железа или низкоуглеродистой стали, но доступны и многие другие

материалы, проводящие электричество и не подверженные воздействию веществ, присутствующих в ячейке,

например, подходит монель. Например, чугун, платина и ртуть непригодны или нежелательны по разным

причинам; следует избегать металлов, которые ускоряют обычно очень медленную реакцию между натрием и

аммиаком с образованием амида натрия; также следует избегать таких металлов, как свинец, которые

образуют сплавы с натрием, поскольку натрий необходимо выделить в чистом виде после выпаривания

раствора.

Части сосуда, с которыми может соприкасаться верхний слой раствора натрия, должны быть изготовлены из

материала, например, эбонита, который не катализирует реакцию образования амида натрия. Процесс может

проводиться при различных температурах; очень низкие температуры использовать нельзя, отчасти из

соображений экономии, отчасти потому, что электролит может затвердеть более или менее полностью,

например, некоторые растворы цианида натрия в аммиаке замерзают при -31°C. Поэтому

удовлетворительный диапазон температур, в пределах которого может быть проведен процесс, составляет

приблизительно от -30°C до +30°C. Изобретение будет описано более подробно на следующих примерах,

которыми изобретение не ограничивается; в частности, наиболее подходящая прочность амальгамы в любом

случае будет определяться ее себестоимостью производства.

ПРИМЕР 1. Натрий из разбавленного раствора цианида. Раствор 15 граммов NaCN в 100 граммах безводного

аммиака подвергают электролизу с катодом из низкоуглеродистой стали или кованого железа и анодом из

амальгамы натрия (первоначально 0,05%) при атмосферном давлении и температуре между точками

замерзания и кипения раствора, т.е. от -40°C до -31,5°C или около того. Плотность анодного тока может

составлять 0,04 ампер на см, а движение амальгамы поддерживается путем перемешивания или,

предпочтительно, путем ее протекания через ячейку в тонком листе с такой скоростью, чтобы содержащийся в

ней натрий удалялся почти полностью во время ее прохождения, при этом содержание натрия в выходящей

амальгаме составляет 0,01% или менее в зависимости от скорости потока. Раствор цианида приобретает

насыщенный синий цвет из-за растворения натрия, образовавшегося на катоде, и вскоре расслаивается на

два слоя, которые практически неразличимы по внешнему виду. Низкая эффективность обусловлена

контактом амальгамы с темно-синим раствором цианида и натрия.

При доведении раствора до кипения, что способствует контакту, я получил 0,2 грамма натрия на ампер-час.

Верхний слой содержит 9,5 грамма натрия и 0,41 грамма цианида натрия в 100 граммах аммиака; он

удаляется с помощью холодного сепаратора, при этом удаленные из ячейки аммиак и цианид непрерывно

восполняются путем подачи раствора цианида в аммиаке соответствующей концентрации. Раствор натрия

собирают в подходящем сосуде, который поддерживается путем внешнего охлаждения при низкой

температуре (около -30°C); оттуда его переносят в испаритель, который может быть изготовлен из

низкоуглеродистой стали и который соединен с конденсатором и приемником жидкого аммиака. Затем

раствор аммиака в испарителе перегоняют как можно быстрее, чтобы выделившийся аммиак

конденсировался под собственным давлением. Твёрдое вещество, остающееся в испарителе, состоит из

натрия, смешанного примерно с 2,7% его массы цианида натрия и небольшим количеством амида натрия,

образованного в результате реакции натрия и аммиака, катализируемой контактом со стальным сосудом при

относительно высокой температуре, используемой в процессе выпаривания.

Натрий плавят при минимально возможной температуре, при которой большая его часть может быть удалена

в чистом виде. Небольшой остаток, который не смывается, является ценным продуктом, легко используемым

известными методами. На прилагаемом схематическом чертеже изображено подходящее устройство (которое

само по себе не является частью изобретения, охватываемого данной заявкой), в котором электролит

находится в чугунном сосуде 1, верхняя часть которого защищена эбонитовой футеровкой 2. Ток подается

через контакт 3, так что сосуд является анодом, а перфорированная стальная пластина 4 служит катодом; эта

пластина изолирована через контакт 5. Амальгама поступает по трубе 6 и выходит по трубе 7. Жидкий

безводный аммиак подается через клапан 9 в контейнер 8. Аммиак проходит по трубе 10 и может быть

отведён через трубу 16. Верхний жидкий слой (раствор натрия) собирается в сосуде 11 и переливается в

сосуд 12. Раствор натрия отводится по трубе 14 в сосуд 15 и может быть удален через клапан 17.

Любой раствор цианида, переполняющий раствор натрия, возвращается через трубу 13. При необходимости

аппарат может находиться под давлением. Охлаждающие рубашки (необходимые, в особенности, для сосуда

№ 12) на иллюстрации не показаны.

ПРИМЕР 2. Раствор, состоящий из 50 частей цианида натрия в 100 частях жидкого безводного аммиака,

подвергают электролизу при атмосферном давлении и температурах, находящихся между точками

замерзания и кипения раствора (от -31°C до -28°C), используя в качестве анода амальгаму натрия, а в

качестве катода – металл, практически не обладающий каталитическим действием на реакцию между

натрием и аммиаком и остающийся неизменным в условиях окружающей среды, например,

низкоуглеродистую сталь. Плотность тока на аноде может составлять 0,06 ампер на см², а отработанная

амальгама может быть отброшена с минимальным содержанием натрия 0,002%, если скорость потока

амальгамы составляет 200 см² в минуту. Более высокая скорость потока позволяет достичь более высокой

плотности тока или более низкой концентрации на выходе, и наоборот. Текущая эффективность носит

преимущественно теоретический характер. Натрий собирается в виде раствора бронзового цвета в аммиаке,

практически не содержащего цианида, который плавает на поверхности электролита; последний обычно

остается бесцветным. Бронзовый раствор сливается без примеси раствора цианида с помощью

соответствующего охлаждаемого сепаратора, а удаленный таким образом аммиак восполняется.

Металл извлекается в чистом виде путем выпаривания бронзового раствора при атмосферном давлении

досуха. Выделяющийся аммиак утилизируется с помощью хорошо известных методов. Остаточный твердый

натрий представляет собой плотную губчатую массу, довольно склонную к окислению, поэтому его

целесообразно сплавлять при максимально низкой температуре, а затем, пока он еще находится под

воздействием атмосферы аммиака, оставшегося в испарителе, стекать в формы. Испарение также может

осуществляться под давлением, как описано в Примере 1. Части электролитической ячейки, контактирующие

с раствором натрия, изготовлены из материалов, которые не катализируют реакцию натрия с аммиаком.

ПРИМЕР 3. Раствор 60 граммов цианида натрия в 100 граммах жидкого безводного аммиака подвергается

электролизу в ячейке, стенки которой способны выдерживать внутреннее давление, при температуре от 17°C

до 30°C. В данном случае особенно важно, чтобы части аппарата, контактирующие с раствором натрия, были

изготовлены из материалов, не катализирующих реакцию между натрием и аммиаком, скорость которой

значительно выше при более высокой температуре. В качестве примеров подходящих материалов можно

привести стекло или витрифицированную эмаль, эбонит, медь и монель. Катод изготовлен из меди или

монеля, анод — из амальгамы натрия, которая закачивается в ячейку соответствующим образом или

поступает в нее самотеком с подходящей высоты, а отработанная амальгама вытекает аналогичным образом.

Раствор натрия получают способом, описанным в Примере 2, за исключением того, что при более высокой

температуре он обладает значительной, очень малой растворимостью в растворе цианида, который поэтому

окрашивается в синий цвет.

Низкая растворимость не оказывает существенного влияния на эффективность процесса. Раствор натрия в

аммиаке непрерывно переливается через сепаратор в испаритель, где аммиак испаряется под действием

тепла и конденсируется под собственным давлением в водоохлаждаемом конденсаторе, откуда возвращается

в электролитическую ячейку, компенсируя потери, вызванные удалением раствора натрия. Когда в

испарителе накапливается достаточное количество натрия, подача раствора в него прекращается, металл

нагревается до расплавления, а чистый расплавленный металл сливается в формы. Поскольку на катоде

аммиак отводится от цианидного раствора, увеличивая его концентрацию, необходимо предусмотреть

средства для смешивания этого концентрированного раствора с жидким аммиаком, возвращаемым в

электролит. Проще всего это сделать, отрегулировав давление в ячейке таким образом, чтобы раствор

постоянно мягко кипелировал. Термосифонная циркуляция также легко организуется. Усовершенствования в

производстве натрия и связанные с ним аспекты.

Я, (доктор) Томас Юэн, подданный Великобритании, проживающий по адресу: улица Шуна, 86, Мэрихилл,

Глазго, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут

подробно описаны и установлены в следующем заявлении. Данное изобретение относится к

усовершенствованию процесса производства натрия. Мое изобретение заключается в способе отделения

натрия от амальгамы, особенно от очень разбавленной амальгамы, с использованием амальгамы в качестве

анода при электролизе раствора цианида натрия в жидком безводном аммиаке любой концентрации, которая

может сосуществовать в равновесии со второй жидкой фазой или слоем с относительно большей

концентрацией натрия и меньшей концентрацией цианида, и удалении слоя, содержащего натрий в чистом

виде. Мои эксперименты привели к выводу, что растворы цианида натрия в жидком безводном аммиаке

можно разделить на три группы: (i) те, в которых натрий растворяется более или менее легко; раствор может

состоять из двух фаз или не состоять из них. (ii) те, в которых натрий нерастворим или очень малорастворим и

сосуществует в виде раствора натрия в аммиаке, свободного или почти свободного от солей. (iii) те, в которых

натрий практически нерастворим и сосуществует в виде твердого металла.

При добавлении цианида натрия во все возрастающих количествах к раствору натрия в аммиаке можно

достичь точки, в которой раствор разделяется на два отчетливых слоя: нижний слой представляет собой

раствор соли натрия в аммиаке, содержащий лишь следы металлического натрия, а верхний слой содержит

практически весь металлический натрий, растворенный в аммиаке и почти не содержащий соли. Дальнейшее

увеличение концентрации соли приводит к увеличению концентрации раствора натрия, находящегося с ней в

равновесии, до достижения насыщения; после этого момента происходит выделение твердого натрия. Данное

изобретение ограничивается растворами первой и предпочтительно второй группы, в которых образуются две

жидкие фазы. Диапазон концентраций изменяется в зависимости от температуры, и поскольку слабые

растворы имеют очень насыщенный цвет, неоднородность необходимо определять путем анализа проб,

отобранных со дна и с поверхности жидкости. Например, при температуре около -26°C диапазон, в котором

образуются две жидкие фазы, составляет от примерно 3% цианида натрия до примерно 44% цианида натрия.

При производстве натрия методом электролиза этих растворов с использованием анода из амальгамы натрия

наилучшие результаты достигаются при содержании цианида натрия от 28% до 41%. При содержании натрия

ниже 17% практически необходимо использовать диафрагму, чтобы предотвратить контакт растворенного

натрия с амальгамой. Полученный натрий обычно содержит небольшое количество цианида, особенно если

его концентрация низкая. При содержании аммиака выше 41% даже небольшие колебания его концентрации

могут привести к отложению твердого натрия. Амальгама натрия может быть любой концентрации, но

предпочтение отдается очень разбавленным жидким амальгамам, которые легко достать. При использовании

этих устройств плотность тока на аноде должна быть пропорциональна содержанию натрия в амальгаме и

скорости его перемещения; при слишком высокой плотности тока растворяется как ртуть, так и натрий, и

образование натрия уменьшается. На данный момент мои эксперименты показали, что плотность анодного

тока в 3 или 4 ампера на квадратный сантиметр на каждый 1 процент натрия в неподвижной амальгаме

является безопасной, но можно использовать гораздо более высокие плотности тока, если амальгама

перемешивается или течет тонким слоем; если эти критические плотности тока превышены, ртуть

растворяется, после чего производство натрия может прекратиться.

Плотность тока на катоде может быть довольно низкой по сравнению с процессами, в которых происходит

электролиз расплавленных солей. Катод обычно изготавливают из кованого железа или низкоуглеродистой

стали, но доступны и многие другие материалы, проводящие электричество и не подверженные воздействию

веществ, присутствующих в ячейке, например, подходит монель. Например, чугун, платина и ртуть

непригодны или нежелательны по разным причинам; следует избегать металлов, ускоряющих обычно очень

медленную реакцию между натрием и аммиаком с образованием амида натрия; также следует избегать таких

металлов, как свинец, которые образуют сплавы с натрием, поскольку натрий необходимо выделить в чистом

виде после выпаривания раствора. Части сосуда, с которыми может соприкасаться верхний слой раствора

натрия, должны быть изготовлены из материала, например, эбонита, который не катализирует реакцию

образования амида натрия. Процесс может проводиться при различных температурах, однако использование

очень низких температур невозможно, отчасти по экономическим соображениям, отчасти потому, что

электролит может затвердеть более или менее полностью.

Например, некоторые растворы цианида натрия в аммиаке замерзают при -31°C: поэтому

удовлетворительный диапазон температур, в пределах которого может быть осуществлен процесс,

составляет приблизительно от -30°C до +30°C. Изобретение будет более подробно описано с помощью

следующих примеров, которыми изобретение не ограничивается; в частности, наиболее подходящая

прочность амальгамы в любом случае будет определяться ее себестоимостью производства.

ПРИМЕР 1. Натрий из разбавленного раствора цианида. Раствор, содержащий 15 граммов NaCN в 100

граммах безводного жидкого аммиака, подвергают электролизу с катодом из низкоуглеродистой стали или

кованого железа и анодом из амальгамы натрия (первоначально 0,05%) при атмосферном давлении и

температуре между точками замерзания и кипения раствора, т.е. от -40°C до -31,5°C или около того.

Плотность анодного тока может составлять 0,04 ампер на см, а амальгама поддерживается в движении путем

перемешивания или, предпочтительно, путем пропускания ее через ячейку в тонком листе с такой скоростью,

чтобы содержащийся в ней натрий удалялся почти полностью во время ее прохождения, при этом содержание

натрия в выходящей амальгаме составляет 0,01% или менее в зависимости от скорости потока. Раствор

цианида приобретает насыщенный синий цвет из-за растворения натрия, образовавшегося на катоде, и

вскоре расслаивается на два слоя, которые практически неразличимы по внешнему виду. Низкая

эффективность обусловлена контактом амальгамы с темно-синим раствором цианида и натрия.