DE245190C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■ - M 245190 KLASSE 21/. GRUPPE

Db. ALADAR PACZ in SCHENECTADY, V. St. A.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Juni 1909 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Metallverbindung in Form eines Gels oder einer plastischen Masse mit kolloidalen Eigenschaften und deren weitere Verarbeitung zur Herstellung von zusammenhängenden Metallkörpern, insbesondere von Leuchtkörpern für elektrische Glühlampen.
Bei diesem Verfahren geht man von einer löslichen Metallverbindung, z. B. Ammoniumwolf ramat aus und bringt sie in Lösung. Mit der gelösten Verbindung wird Gallusgerbsäure oder ein anderes geeignetes Benzolderivat zusammengebracht. Es wurde gefunden, daß die Trioxy-Derivate, wie z. B. Pyrogallol und seine Isomeren (z. B. Phloroglucin oder Oxyhydrochinon) und die Trioxymonocarboxyl-Derivate, wie Gallussäure, ihre Isomeren und die Gallusgerbsäuren, am besten für den Zweck geeignet sind.

Durch das Verfahren können insbesondere Hydrogele metallörganischer Verbindungen hergestellt werden. In manchen Fällen, z. B. bei Wolfram, ist vorzuziehen, diese Gele durch die Hinzufügung von Chlorwasserstoffsäure oder einer anderen verdünnten Säure in Gegenwart eines der obenerwähnten Berizolderivate auszufällen. In anderen Fällen, z.B. beim Molybdän, führt die Hinzufügung einer Säure nicht zu dem gewünschten Ergebnis, und in solchen Fällen ist noch eine darauffolgende Neutralisation der sauren Lösung durch ein Alkali, z. B. Ammoniak usw., erforderlich oder es wird statt der Säure bloß das Alkali hinzugefügt. In ersterem Falle, wenn die Fällung des Gels wie beim Wolfram durch Säurezusatz bewirkt werden kann, dann kann irgendeines der obenerwähnten Benzolderivate angewandt werden; wenn dagegen eine darauffolgende Neutralisation erforderlich ist, wie beim Molybdän, dann wird ein zufriedenstellendes Ergebnis nur bei Verwendung von Gallusgerbsäure erzielt.

Aus unbekannten Gründen scheint Gallusgerbsäure das beste Ergebnis zu liefern, und ihre Anwendung ist daher vorzuziehen. Vermutlich ist Pyrogallol diejenige Substanz, welche in letzter Linie auf das Metallsalz einwirkt und die metallorganische Verbindung bildet. Nichtsdestoweniger werden die besten Resultate erzielt, indem man von der Gallusgerbsäure ausgeht, welöhe in Gegenwart von Chlorwasserstoffsäure oder einer anderen verdünnten Säure anscheinend in Gallusgerbsäure und Pyrogallol umgewandelt wird.

Wenn die obenerwähnten Benzolderivate mit dem gelösten Metallsalz, wie z. B. Ammoniumwolf ramat, zusammengebracht werden, bildet sich eine organische Verbindung, welche die

(2. Auflage, ausgegeben am 2g. April igis.J

charakteristischen Eigenschafteil einer kolloidalen Verbindung und deren Reaktionen aufweist. Diese Verbindung fällt man dann, vorzugsweise durch ein geeignetes Fällmittel, wie: Chlorwasserstöffsäure, welches gleichzeitig mit der, Gallusgerb- oder Gallussäure oder dem Pyrogallol hinzugefügt werden kann. In anderen Fällen kann, wie erwähnt, Ammoniak oder ein anderes Alkali an Stelle oder außer der Säure

ίο hinzugefügt werden, um die Fällung in Gegenwart des Benzolderivates zu bewirken. Soweit festgestellt werden konnte, kann praktisch jede verdünnte Säure mit Ausnahme von Salpetersäure und nahezu jedes Alkali zur Fällung dienen. Wenn man die Fällung der kolloidalen Verbindung nicht zur Zeit ihrer Bildung bewirken will, können die reinen Kolloide durch Dialyse getrennt und später durch Sa¹Ze oder durch Kochen gefällt /werden.

Gewöhnlich zieht man vor, der Lösung der Metallverbindung eine Mischung von Gallusgerbsäure und Chlorwasserstoffsäure zuzusetzen und die organische Met all verbindung unmittelbar zu fällen. Die gefällte Masse ist pastenartig und sehr plastisch. Wie durch eine große Anzahl von Versuchen festgestellt worden ist, besteht das erhaltene Gel bzw. die plastische Masse aus einer organischen Metallverbindung und dürfte die Zusammensetzung üf₆ PF₂ C₉ O₃ bzw. H₆ Mo₂ C₉ O₃ besitzen. Diese Verbindung kann von dem Wasser leicht durch Filtrieren, Absaugen, Druck oder Verdampfung getrennt werden.

In der gleichen Weise wie die organische Wolfram- bzw. Molybdänverbindung kann auch eine ähnliche Verbindung des Chroms, Urans, Siliziums, Zirkoniums, Thoriums, Mangans, Bors, Iridiums, Osmiums, ferner des Vanadins, Niobs, Tantals und Titans hergestellt werden. Alle diese Elemente bilden bekanntlich saure Oxyde bzw. Säureradikale.

Die erwähnten kolloidalen organischen Metallverbindungen, insbesondere diejenigen des Wolframs und Molybdäns, dienen nun zur Her-Stellung zusammenhängender Metallkörper, insbesondere zur Herstellung von Leuchtkörpern für elektrische Glühlampen in Form von Drähten, Stäben oder Fäden.

Zu diesem Zwecke wird von den erhaltenen Gelen bzw. von einer Mischung derselben durch Filtrieren, Absaugen, Druck oder Verdampfung oder in anderer geeigneter Weise so viel ihres flüssigen Bestandteiles, welcher Wasser ist, entfernt, als erforderlich ist, um sie in den gewünschten pastenartigen Zustand zu bringen. Diese pastenartige und plastische organische Metallverbindung oder Metallverbindungen werden ohne mechanische Mischung mit einem fremden Bindemittel in geeigneter Weise in die gewünschte Form gebracht, bei Fäden z. B. durch Pressen der Masse durch eine Düse von passender Größe. Wenn es wünschenswert ist, kann der Masse irgendeines der genannten Metalle oder eine Mischung derselben oder eine ihrer hitzebeständigen Verbindungen im gewohnlichen Zustande, jedoch in sehr feiner Verteilung, hinzugefügt werden.

Die so erhaltenen Fäden werden dann getrocknet und sind bereits nach dem einfachen Trocknen Leiter für den elektrischen Strom, wenn der kolloidalen plastischen Masse ein metallischer Leiter im gewöhnlichen Zustande beigefügt worden war. Im anderen Falle leiten sie erst, nachdem sie in einer geeigneten, die Metalle nicht angreifenden Atmosphäre erhitzt worden sind. Nachdem die Fäden leitend geworden sind, werden sie allmählich, und zwar vorzugsweise durch elektrischen Strom ebenfalls in geeigneter Atmosphäre bis auf Weißglut erhitzt. Durch diesen Prozeß wird die organische Verbindung zerlegt, etwa in derjenigen Weise, welche durch die folgende Gleichung angedeutet ist, die sich beispielsweise auf Wolfram bezieht und in welcher die organische Wolframverbindung auf der linken Seite auftritt. Diese chenrsche Formel der plastischen organischen Wolframverbindung ist vielleicht nicht exakt, deutet aber den Charakter der Verbindung richtig an:

#6

C₉ O₃= W₂+ C₆ H₆ + 3 C O.

Der Glühprozeß kann in Wasserstoff gas vorgenommen werden oder auch in Abwesenheit von Wasserstoffgas, z. B. im Vakuum, doch ist dies teurer und weniger zweckmäßig.

Bei der Benutzung der beschriebenen plastischen Verbindungen tritt eine Schrumpfung in der Längsrichtung und im Querschnitt ein, welch letztere 75 Prozent der benutzten Düsengröße beträgt, so daß die Herstellung der Fäden mit einem Durchmesser von 0,0125 mm mit keinen besonderen Schwierigkeiten verbunden ist. Durch die Hinzufügung von mehr oder weniger Metall oder hitzebeständigen Metallverbindungen im gewöhnlichen Zustande zur kolloidalen Masse kann natürlich diese Schrumpfung geregelt werden. Die Masse kann sehr leicht in die gewünschte Form gebracht werden, wodurch die Benutzung von niederem Druck und wenig kostspieligen Düsen ermöglicht wird. Obwohl die Fäden während des Trocknens und Formens sehr stark schrumpfen, verhalten sie sich doch hierbei sehr regelmäßig und sind glatt und genügend fest, um während des ganzen Verfahrens leicht gehandhabt werden zu können. Sie können leitend gemacht werden, indem man sie bei niedriger Temperatur im Wasserstoff glüht. Wolframfäden, die in der angegebenen Weise hergestellt werden, sind glatt, glänzend und fest und geben mehr Licht bei gleicher Oberfläche als andere Fäden.

Das beschriebene Verfahren kann benutzt werden zur Herstellung von Fäden, welche aus reinen Metallen, Legierungen oder metallischen Metallverbindungen (wie Suiziden, Boriden, Zirkoniden usw.) bestehen, oder zur Herstellung von Fäden, welche aus einem Leiter erster Klasse (reine Metalle) und · Leitern zweiter Klasse (z. B. Zr O₂, Th O₂ usw.) bestehen..

Wenn der plastischen Masse ein fein verteiltes

ίο Metall im gewöhnlichen Zustand zugesetzt ist, kann die erste Erhitzung der Fäden, die dazu dient, sie leitend zu machen, beträchtlich herabgesetzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von zusammenhängenden Metallkörpern, insbesondere von Leuchtkörpern, aus einer kolloidalen Metallverbindung, die gefällt, geformt und in das Metall übergeführt wird, dadurch gekenn- so zeichnet, daß die kolloidale Masse in der Weise hergestellt wird, daß eine lösliche Verbindung eines schwer schmelzbaren Metalles, die das Metall im Säureradikal enthält, als Lösung mit einem mehrwertigen Phenol zusammengebracht wird.