AT212284B

AT212284B - Unlösliche Elektrode

Info

Publication number: AT212284B
Application number: AT732358A
Authority: AT
Original assignee: Degussa
Priority date: 1957-11-08
Filing date: 1958-10-20
Publication date: 1960-12-12

Description

Unlösliche Elektrode
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brochener Überzug aufgebracht sein. Der Über- zug kann aber nicht nur durch eine Oberflächen- schicht auf dem Titanträger gebildet werden ; man kann vielmehr auch das eigentliche Elektro- denmetall in anderer Form, beispielsweise als
Drahtspirale oder Drahtnetz, auf dem Träger anbringen und gegebenenfalls an einigen Berührungsstellen etwa durch Punktschweissung befestigen. Das Elektrodenmetall kann also, da es keinerlei Leitungsfunktion für den Strom zu erfüllen hat, in der kleinstmöglichen Menge eingesetzt werden und in einer Form und Abmessung, die durch die Schaffung optimaler Voraussetzungen für eine günstige Stromausbeute gegeben ist.

Die besonderen Vorteile der Verwendung von Titan gegenüber Tantal als Trägermaterial sind vor allem darin gelegen, dass das technisch besser zugängliche Titan sich metallurgisch leichter auf die gewünschten Elektrodenformen verarbeiten lässt und daher, auch in Anbetracht seines viel geringeren spezifischen Gewichtes einen wesentlich kleineren technischen und wirtschaftlichen Aufwand bedingt. Hinzu kommt, dass das an sich gegenüber dem Tantal wesentlich korrosionsempfindlicher Titan gegen Flüssigkeiten, wie sie bei der elektrolytischen Oxydation verwendet werden, eine unerwartet hohe Beständigkeit hat.

Wie auch die Praxis gezeigt hat, besitzt das erfindungsgemäss als Elektrodenmaterialangewendete Titan in dieser Hinsicht wesentlich bessere Eigenschaften als Tantal. Diese Wirkung ist u. a. wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sich auf dem Titan eine dünne, gegen oxydierende Substanzen ausserordentlich beständige Oxydschicht bildet, die nach ihrer Bildung eine weitere Zerstörung des Elektrodenmaterials durch die korrodierenden Flüssigkeiten verhindert.

Da Titan einen etwa viermal höheren Widerstand besitzt als Tantal, ist es für die neue Elektrode günstig, die Stromzuleitung mit Hilfe eines Werkstoffes mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zu bewirken. Man verwendet zu diesem Zweck mit Vorteil ummantelte Trägerkörper, die aus einem Kern von Kupfer, Silber oder Aluminium bestehen und mit einer Titanschicht oder einem stärkeren Titanmantel überzogen sind.

In jedem Fall ist der Stromweg durch das schlecht leitende Titan in die Lösung über die kürzeste
Entfernung senkrecht zur Zuleitungsrichtung gegeben.

Der beschriebene Aufbau der Elektrode gemäss der Erfindung gestaltet sich besonders einfach, wenn man von Titanmanteldraht mit gut lei- tendem Kern ausgeht, da in diesem Falle für stab- förmige Elektroden Drahtabschnitte Verwendung finden können. Allerdings ist es erforderlich, an den Schnittstellen, soweit sie in die Lösung ein- tauchen, den leitfähigen Kern gegen die Ein- wirkung der Lösung abzuschirmen, was bei- spielsweise durch eine Abdeckung mit einem
Titanplättchen oder auch durch Auftragen eines
Kunstharzdeckels geschehen kann. Für diese
Zwecke hat sich ein Überzug von Polyäthylen bewährt.

Im Rahmen der Erfindung ist auch ein anders- artiger Aufbau denkbar. Diese Ausführungsform besteht in der Verwendung eines netzartigen
Mischgewebes, bei dem Titandrähte oder Titanmanteldrähte mit Drähten des anodisch wirk- samen Metalles, wie Platin oder Platin-Iridium, zu einem gemeinsamen Formkörper, etwa zu einem Drahtnetzzylinder oder einer Drahtnetzrolle, vereinigt sind. Auch hier entfaltet das Titan seine sperrende Wirkung und dient in Form von Manteldraht der Stromzuleitung, während der Übertritt des Stromes in die Lösung über die mit den Titan- bzw. Titanmanteldrähten in Berührung stehenden Platin- oder Platin-Iridiumdrähte erfolgt.

Besonders geeignet ist die beschriebene Elektrode für die Herstellung von Perverbindungen auf elektrolytischem Wege, für die üblicherweise als Anodenwerkstoff Platin oder hochplatinhaltige Legierungen benutzt werden. Man kann dabei das Platin entweder in Form einer geschlossenen Platinauflage auf dem Titanträger verwenden oder als Drahtbandspirale oder Netz aufwickeln, wodurch sich eine aufgelockerte wirksame Elektrodenfläche ergibt, die aus Gründen der besseren Diffusion für den Ablauf der Elektrolyse Vorteile bietet. Durch die Ausbildung einer Sperrschicht auf dem Titanträger wird jeder Angriff des Trägers durch den Elektrolyten verhindert und ein unerwünschter Stromübergang in die Lösung vermieden mit Ausnahme jener Flächenteile, die mit dem eigentlich wirksamen Anodenmaterial, nämlich dem Platin, in Verbindung stehen bzw. mit diesem bedeckt sind.

Der Aufbau der Elekrode nach der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. In Fig. 1 bedeutet 1 einen Kern aus Silber oder Kupfer, der mit einem Überzug 2 aus Titan umschlossen ist. Als wirksame Elektrode ist auf dem Träger eine Spirale 3 aus Platindraht aufgewickelt. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2, bei der der Träger U-förmig gebogen ist, ist die Notwendigkeit einer Abdeckung der Schnittflächen des Manteldrahtes dadurch umgangen, dass die freien
Enden des Manteldrahtes nicht in die Lösung eintauchen. Der Träger besteht aus dem Kupfer- kern 21 und der an den beiden Enden 22 offenen
Titanauflage 23. Um den Träger ist ein Platin- band 24 spiralig gewickelt.

Bei der in Fig. l dargestellten Ausführungsform besteht der Kern der Elektrode aus Silber von 1, 2 mm Durchmesser. Auf diesem Silberkern befindet sich die Mantelschicht aus Titan, so dass der Gesamtdurchmesser 1, 5-1, 8mm beträgt.
Auf diesen Manteldraht ist, wie in Fig. 1 dar- gestellt, der als aktives Elektrodenmaterial wirk- same dünne Platindraht spiralig mit einer Gang- höhe von etwa 25 bis 30 mm aufgewickelt. Der- artige Elektroden werden beispielsweise mit einer
Länge von ungefähr 1 m in die Reaktionsgefässe eingesetzt. Über die im praktischen Betrieb erhaltenen Werte für Spannung, Strombelastung und Gewichtsabnahme im Bad geben die nachfolgenden Angaben für ein spezielles Ausführungsbeispiel Aufschluss.

Die Sperrwirkung eines anodisch geschalteten Titanformkörpers zeigt sich beispielsweise, wenn man ein Titanblech mit den Abmessungen 15. 100. 0, 6 mm als Anode in einer Schwefelsäurelösung der Dichte 1, 32 unter eine Spannung von 6, 5 Volt setzt. Der Stromdurchgang beträgt anfänglich 7 mA und geht sehr rasch auf 1 mA infolge der Bildung der Sperrschicht zurück.

Verbindet man ein Titanblech mit den oben genannten Abmessungen mit einem Platinstreifen und benutzt diese Kombination in einem Elektrolyten aus Schwefelsäure von 350 Bé als Anode,
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Claims

<Desc/Clms Page number 3> 100. 2, 0mmdenwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger zumindest oberflächlich aus Titan oder einer titanreichen Legierung besteht.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einem Kern (1, 21) aus Silber, Kupfer oder Aluminium mit einer Hülle (2, 23) aus Titan besteht und die Auflage (3, 24) des wirksamen Elektrodenwerkstoffes aus Platin oder einem Platinmetall in Form eines geschlossenen oder unterbrochenen Überzuges oder in Form einer Spirale von Band oder Draht besteht.

3. Elektrode nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einem Titanmanteldraht gebildet ist.

4. Elektrode nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Titandrähte oder Titanmanteldrähte mit Drähten aus dem wirksamen Elektrodenwerkstoff zu einem netzartigen Mischgewebe verarbeitet sind.