CS271059B1 - Electrode for electrolysis of aqueous solutions containing alcaline metals chlorides - Google Patents

Description

1 271 059 OIIMCAIIHE H3OBPETEIIH31 K ABTOPCKOMy CBHAETEJIbCTBy 3aflBjietio = 03.06.81 3asiBKa No.3298834/23-26 MKM3 C25B 11/10

Abtopu: B. B. Bycce-MaMyKac, Φ. H. JlbBOBHM. E.K. CnaccKad, B.A.KyeacoB, Α.Φ.Μβ33Ηκο. 3 . A. Apywmimi. A.II.MapTUHOB u JI.H.IleJiHna 3asiBHTe.ni>: aBTopu

IlaseaiiHe H3OrtpeTeiiHSi 3JIEKTP0A AJ1ÍI 3ΑΕΚΤΡΟΑΜ3Λ BOAHUX PACTBOPOB XAOPHAOB UIEJ10MIIUX METAJUIOB

HaoapeTenne othochtch k oejiacTH 3JieKTpoxHMH*iecKHX προηββοαοτβ, κοηκρθτηο. κ oJieKTpoxaMAJ1H 3JieKTpOJIH3a BOAHUX ΡβΟΤΒΟΡΟΒ XJlOpHAOB UIOJIOHIIUX MeTajlJlOB C nOJiy*ieHHeM XJlOpa H KayCTHMeCKIJHCO AU . XJlOpaTOB . ΓΗΠΟΧΑΟΡΗΤΟΒ . H3BecTen ajiexTpoA ajih 3JieiCTPOXHMH'iecKHX npoueccoB, coflepwamHfi BjieKTponpoBoaiiyio ocHoey.HanpHMep H3 THTaHa, na KOTOpyn iianeceno aKTHBiioe ποκρητηβ h3 cMecn okhcjiob THTana. hphahh hpyTeHMa; πρηίθμ coaepmaiiHe okhcjiob THTana b ποκρυτΗΗ siuJiaeTcsi 3na'iHTeAbHUM h cocTaBJísieT eojiee75 moji.*. llanpHMep.B H3BecTiioM ojieKTpoae noKpuTHe ΗΜββτ cJieAyiomHH cocTae (moa.*)=

Ir02-3.94: Ru02-7.48 Η T102-8B.58 (oepaseu " B" H oepa3en "Λ") H Ir02-7,91; Ru02-15.l.l6 η T102-77.03 (oepa3eu “C").

TaKHM oepa3OM. η ηίβμτηομ ojieKTpoae HiirpeAHeHTU b3situ b cjieaynuiHX cooTiiaiueiiHsix (moji.*):Ti02 = ( Ir02 + Ru02)-<3.3 - 7.8):1 H Ir02:Ru02-0.5:1 [11.

IleaocTaTKOM yKa3aiinoro aJieKTpona siejisieTcn HeycTořViHnocTb atioAiioro noTeHunaJia πρηajieKTpojiHse. hhukhh buxoa no Toxy. iieaocTaTOHiiasi ctoSkoctb οαθκτρολβ. KpoMe τογο, iieaocTaTKOMajieKTpoaa HBJiae*rca iienoJinoe cpaeaTueaHHe aKTHBiiofl Maccu - noTeiiuHaji ajiexTpoaa ρβ3κο'BO3pacTaeT iiph itajiHMHH eiae AocTaTonnoro KOJiHH&amp;cTBa Maccu aKTHBHoro ποκρμτηη.

Tax. riPH HcnuTaiiHsix oepaauoB "B". "C" h "A" b nacuiueiiHoM pacTBope NaCl πρη ujiothocth

Tona 1 Λ/cm2 h TexnepaType 65° aiioAiiuň ποτθιιηηοα oepaaua *‘B“ H3MeiiHJica b npeaejiax 1.53-1.62 B3a BpeMH 3JiexTpojiH3a 2000 nacoB (~ 83 cztok), oepaaua “C" - n npeaejiax 1.35-1.38 B 3a npeMsianeKTpoJiH3a 2300 <iacoB ( ~ 96 cyTOK ) h oepaaua “A·' - n npeaejiax 1.44-1.50 B 3a HpeMH 3jieKTpoJiH3a 816 <iacoB (34 cvtok).

HaHeojiee 6jih3Khm H3 HaaecTtiux TexiiHMecKHX peuieiiHň κ anHCUBaeMOMy ΗοαβρθτβΠΗίο noTex»iH*iecKofi cyuwocTH h aocraraeMOMy pesyjibTary aBAaeTca ojieKTpoa ajih ojieKTpojiH3a boahuxpacTBopoB xjiophaob uibjiomhux MeTaJijiob . coaepmamnň ociioey hs BettTHJibHoro MeTajuia c HaHecennuMHa Ηββ noxpuTHeM H3 cmbch okhcjiob eeHTHJibiiux MeTajuioB, HanpHMep THTaHa, h okhcjiob MeTajuioB pyTeHHH, πρΗΊβΜ coaepjKaiiHe oKHCJia βθητηαβηογο MeTajuia aB H3BecTHOM ajieKTpoae ποκρητηβ κοικβτ coAepmaTb KaK cMecbnJiaTHiiu. HanpHMep pyTeHHM. τβκ h cnecb okhcjiob THTaHa h rpynnu ιυιβτΗΐιιι. HanpHMep hphahh hcmbch cocTaBJísieT eojiee 50 moji.* .okhcjiob THTana h oAiioro MeTaJiJia HBCKOJiiKHX MeTajuioB rpynnu njiaTHiiu. HanpHMep hphahh h pyTeiiHíi Í2J.

HeAocTaTKOM H3BecTiioro sjíeKTpoaa ηβληθτοη ΗβΑοατβτοΊΐιβΗ ctoRkoctb.

UeJib H3oepeTeiiHH HBJísieTca noaumeiiHe ctoHkocth oJieKTpnaa. nocTaBJíeinian nejit aocTHraeTca ojieKTpoAOM ajih 3JieKTpojiH3a boahux pacTBopoB xjiophaobweJlOHHNX HeTajuifJB. coAepmauiHM ocnoey ho BeHTHJibiioro MeTaajia c HaiiecemiUM Ha hub ni xputhem hoCMeCH OKHCJIOB THTaHa, ΗΡΗΑΗΗ H pyTeilHH. ΠΡΗΜβΜ COAepmaHHe OKHCH THTaHa B CMBCH COCTaBJIHBTeojiee 50 moji.*, ocoeeiiHOCTbw κοτοροτο HUJiaeTca το. ·ιτο noKpuTHe coAepiHHT okhcjiu hphjihh hpyTeiiHfl πρη mojimicim cooTHOiueHHH (0.75-3) = 1.

□TJIHHHTeJlbHUM ΠΡΗ3ΗβΚΟΜ IiPeAJlOWeHHOrO OJIBKTpOfla HBJíaeTCSl TO, ΗΤΟ IlOKPUTHe COflepiKHT OKHCJIU HPHAHH H pyTOIIHH IIΡΗ MOJIbHOM COOTIIOUieilHH (0.75-3) = 1.

AonOJIHHTeAblIUM OTAHHHTeAblIUM ΠΡΗ3Ι1ΒΚΟΜ ΠΡθΑϋΙΟΙΜβΙΐηΟΓΟ ΒΑβΚΤρΟΑβ SIBJISIOTCÍI TO. ΊΤΟ ΠΟΚρΜΤΗΟ coAepwHT okhcjiu THTaiia b KojiHMecTBe 50-75 moji.*. 271 059 2 npaKTHMecKoe HcnojiiraoBaiiHe npeajiaraeMoro ojiexTpoaa h ero npeHMyuiecTBa nepea η3βοι,*τημμajiexTpoaoM b ycjiOBHHX 3JiexTpojiH3a βολιιμχ puctbopob xjiophaob uieaonnux MeTajuioB HJiJincTpHpyeTcaeayioiuHR πρημβρ .

IlEHMSEL·.

Ha THTaiioBye ociiooy saexTpoaa. npeaBapHTeabHO npouieauiyn necxocTpyHiiyio oapaetmcy,aeeawHpoDaime h rpatuieriHe. nanocHT ποκροβιιμη pacTBop - CMemaiiHUH βολιιμΗ pacTBop IrCH ,TICH h Ru OIICI3. ΠΟΚΡΟΒΙΙΜΗ paCTBOp ΓΟΤΟΒΛΤ H3 HCXOaHUX paCTBOpCIB Η ΚΟΜΠΟΗβΙΙΤΟΒ: paCTBOpa ΓΗΛΡΟΟΚΟΗΧΛΟΡΗΛΒpyTGHHSi (RUOIICI3) b Boae c KOiiueiiTpaiiHefi 150*5 γ/ji; paCTBOpa 'leTupexxaopHCToro THTaHa (TICH)b aoae c KoímeHTpauHeň 220*5 γ/λ <b nepecseTe na TIO2): ccjjth TpexxjiopncToro ηρηληη ( I.rCl3)CaoeaBJíxioT □ cMeuiamiuň pacTBop RuQIICla -TICH b BHae κρηοτλλλοβ).

AxTHBlloe noxpuTHe 3ΛβχτρθΛβ Η3ΓΟΤββλπκ>τ μηογοολοΗιιμμ. KawauH cjioh HaHocsiT no cjiejiymueiíTexHOJiorwv pacxoa CMeuiaimoro paCTBOpa 11 a οληιι cjioh - 25 mji/m2 . ίτο cooTBeTCTByeT aaK.naaKťaKTHBHOH Maccu 1-2 γ/μ2; nocjie HaneceiiHH xamaoro cjioh ojiexTpoa ciianajia cyuiaT πρη TeMnepaType150°C. 3aTBH ocDKiirauT πρη TeMnepaType 350°C b Teneime 20 MHiiyT nepeue 2-3 cjioh. nocaeayioiiiHecjioh npoKaJiHBawT πρη TeMnepaType 450-500°C b τβ’ΐεκΗβ 20-40 MHHyr.

Bcero tsuJio ηογοτοβλθηο 9 sjíexTpoaoe, H3 hhx aea - OTBenaJiH no cocTaey HseecTiioMyojiexTpojty (oepauiiM 1 h 0) [21. aaa - οτββίολη no cocTaey H3BecTiioMy oJiexTpoay (oepa3tu>i 4,5,6,7). Οληιι oe>pa3eu (oepaaeu 9) HaaiocTpHpyeT ajiexTpoa c ποχρμτηθμ H3 cměch okhcjiob THTaiia,ΗΡΗΛΗΗ H pyTeilHH. ΠΡΗΜΘΜ ΟΟΛβρίΚβΙΙΗβ OKHCH THTaHa B CMCCH COCTHBJIHeT ΜβΙΙΗβ 50 ΜΟΛ.%.

Oepaaeu No.l cocoTBercTByeT oeiuenpHUHTOMy b iipoMMuuieiitiocTH OKHCHOMy pyTeiiHeeo-THTanoBOMyanoay (OPTn-saperHCTpHpoBaHHuň τοργοβμη 3Hax). H3MepeHHH noTeimHajia anoaa προβοληλη b ycnonasix xjiopiioro aaeKTpojiHaa: KoímeiiTpauHHpaCTBOpa χλορηαβ uaTpHH 280 γ/λ, Texiiepa-rypa 90°C,plI“ 3.0-3,5, njioTiiocTb Toxa - 1000, 2000.4000, 6000 H 10000 Λ/m2 h b ycjiciBasix χλορλτιιογο 3jieKTpojiH3a: 400 r/Ji aC 03-100 γ/ji NaCl . pll-7, iiJioTliocTb Toxa 1000-3000 Λ/μ2 : ToxnepaTypa 80°C, CToňXOCTb 3ΛΘΚΤΡΟΛΟΒ OUeHHBaAaCb no lieCKOJILKHM yCKOPBHlIUM ΗΒΤΟΛΗΚΒΜ H3y*ieHHHH3HOCOCToftxocTH ΟΛβκτροΛΟΒΐ no HeToay nepeMeimoH noanpiiocTH h aMajiaraHaUHH, πρκ sJíexTpuJiHae bpacTBope NaOll. h b ycjioiixax AJiHTeabHoro ajiBKTpcuiHaa.

CyuiHOCTi, ΜΘΤΟΛΒ nepeMeimoH nojiHpnocTH η aMaJibraMauHH 3axjno'iaeTCH b ejieayioiiieM =HcnuTMBaeMUH oepaaeu npn ojiotiiocth Toxa 1 Λ/cm2 . TeMnepaType 60°C b pacTBope xnopmia iiarpmi cKonueiiTpauHeti 300 r/.π noaBepraioT nepeMeimoH atioanoH η κβτοΛίιοΗ ποληρη3βιιηη b Teneime 40MHiiyT. 3aTeM ΟΛβκτροΛ cnycxaioT na 30 cexyna u aMa ji urany ιιβτρηπ c xonuetiTpauHeH ηβτρηη 0.2% noMacce. IlocJie othx HCiiMTaimH ojiexTpoa npoMUBa»T b ληοτηλληροβ8ΗΗοΗ eoae. cyuiaT h onpeaejinioTποτθρη Beca. M3HOCOCToHKOCTb 3ΛβΚΤρθΛΟΒ ΠΡΗ 3ΛβΚΤρθΛΗ3β paCTBOpOB NaOll. H3y*ialDT B CJieayiOlUHX yL-ΛΟΒΗΗχ:200 r/Ji pacTBop NaOll. TeMiiepaTypa 90°C, njioTHOCTb Toxa 2 Λ/cm2 h onpeaeJiHioT πατορ» eecao«pa3ua h epeHH ao 3anHpatmH aHoaa.

PeayjibTaTU HcnuTaimH npHBeaenu b TaeJiHue.

Kax ΒΗΛίιο H3 pesyjibTaTOB. npHBeaeHiiux b Taejmue. npezuiomeHiiuň aJiexTpoa (oepaauu 4.5.6.7)ne ycTynaeT HasecTiiOMy aJieXTpoay (oepa3iiu 1.8) no Bejmimie aiioanoro noTenuHaaa b ycjioBHMxXJlOPHOrO H XJIOpaTHOrO 3JISXTPOJIH3a. 3 271 039

TaejiHUa o b p a 3 n u 12 3 4

HaHMenoaatiHe

noKaaaTejteH

CrjoTfiouieHHe okhcjiobb aKTHBiioň wacce. % MOJI. T102 70 88.66 78.95 70.8 Ir02 — 3,91 7,25 12.5 Ru02 30 7.43 13.8 16.7 τιθ2=< irOz+RuOa) 2.33:1 7,8=1 3.75=1 2.44=1 ΪΓΟ2 :RuOa — 0.528:1 0.525=1 0.75=1 (loTeHiiHaji aiiojta byCJIOBHflX XJIOpHOrO3jieKTpojiH3a. B.flpH nJIOTHOCTH TOKa<ft/M2 ) = 1000 1.3 1.45 1.32 1.30 2000 1.33 1.50 1.34 1.32 4000 1.35 1.55 1.36 1.35 6000 1.37 1.60 1.38 1.36 10000 1.40 1.62 1.39 1.37 noTeiitmaJi anoaa b ycJiOBHsix XJiopaTnoro 3JieKTpoJiH3a. B, (HB3). npH njioTiiocTH TOKa (fl/M2 > = 1000 1,40 2000 1.43 3000 1.49 5 6 7 8 9 70.0 70.0 75.0 50.0 45 15.0 20.0 18.7 30.0 22 15.0 10.0 6.3 20.0 33 2.33=1 2.33=1 3=1 1=1 0.82=1 1=1 2=1 3=1 1.5=1 0.67=1 271 059 4 npoAOJimeHHe TaejiHuu 1,30 1.30 1.31 1.32 1.31 1.31 1.31 1.32 1.33 1,32 1.33 1.33 1.34 1.35 1,34 1.34 1.34 1.35 1.36 1.36 1.36 1.35 1.36 1.37 1.37 1.37 1.361.41 1.401.44 1.43

O B P Λ 3 II U

RaHMenosaiiHe __ noKa3aTejieR 1 2 3 4 CTCiHKOCTb aJieKTpoaa ΠΟ ΜβΤΟΛΨ ΠβΡβΜβΗ-

Hoň naJlSipilOCTH H aMajibraMauHH, ηγ/cm2 0.2 0.4 0.3 0.15

CtoBkoctj» ojieKTTpqAanpH 3JieKTpOJlH3e BpacTBope 200 γ/jiNaOll noTepH aKTHBiioňMaccu <nr) ot BpeMeiiH3jieKTpojiH3a. Mac: 5 Mac 0.4 10 Mac 0.9 15 Mac 1.2 20 Mac 1.7 25 Mac 2.1 30 Mac 40 Mac 45 Mac 50 Mac 55 Mac 60 Mac 70 Mac 0.3 0.6 0.3 0.6 0.8 0.4 0.9 1.2 0.6 1.4 1.5 0.8 1.8 2.0 0.9 2.4 2.5 1.7 3.7 1.9 2.8 4.0 4.6 4.8

BpeMfl npoeera ao BMXOAa 83' CTPOS1 anoaa. Mac. 23 30 40 60 (lpesoiiaMaJibHaíi 3aKJiaaKa βκτηβ~ nofi Maccu. ΜΓ 5.6 5.5 5.8 5.4 5 271 059

npojiojDKeHHe TaejiHHW 0.07 0.05 0.08 0. 17 0.5 0.1 0.2 0.1 0.3 0.4 0.2 0.3 0.2 0.5 0.7 0.3 0.5 0.4 0.9 0.9 0.7 0.6 0.5 1.7 1.5 1.1 0,8 0.9 2.5 2. 1 2.5 1.8 1.2 3.1 2.7 3.0 2.7 2.5 3.8 3.3 3.6 3.6 2.9 4.5 4.7 5.0 4.2 3.3 5.2 5.3 5.0 3.6 5.5 5.3 4.3 5.8 5.4 5.1 70 70 70 50 45 5.8 5.5 5.2 5.6 5.7 271 059 6

Bo BCeH 3aHBJieHHOM HHTepBajie MOJItHOrO COQTHOlUeHHX OKHCJIOB HPHAHH Η ΡΥΤΘΗΗϋ B ΠΟΚΡΜΤΗΗ . aHMeiiiio <0.75-3):1, ctoííkoctb npejuiomeinioro ajieKTpoaa. oueiiHBaeMaa na ποτβρβ βκτΗΒΗοϋ Macau.Kax iiph HcnuTaiiHSix na Meiw nepeMeimoň hojisiphocth h aMajiBraMauHH. τ«κ h b saBHCHMocTH otnpOAOJiwHTejibiiucTH 3JieKTpojiH3a a mecTKHX ycJioBHnx <200 γ/ji NaOll), XBJíxeTca 3na'iHTejjBHO eo.neeBucOKaň, *ieM HBBecTHoro BJieKTpoaa. πρΗΜθριιο b 1.5-2 pa3a. Πρη coAepmatiHM okhch THTana β ποκρητηη eojiee 75 moji . % h πρη mojimiom cooTnouienHH okhcjiobOKHCJIOB HpHJIHH H pyTeilHH ΒΗΘ 3aXBJieHIIOrO HIITepBajia CTOilKOCTb 3JieKTpO.ua iinme, mkm ynpeJuioweHitora (cM.oepaanu 2 u 3). CjieayeT οτμθτητβ, *ito πρη cofleputaiWH okhch THTana bποκρητηη Meiiee 50 moji.% aawe b npenejiax 3asiB.neHHoro HHTepeajia Mojiaiioro cooTiiouieiiHsi okhcjiobhphahh h pyTeHHH ctoUkoctb oJieKTpOfla najineTcx HeyaoBJíeTBopHTejiBHoň (cM.oepaaeu 9). 271 059 •OPHyjIA Η30ΕΡΕΤΕΙΙΗ» 1. 'JjieKTpCMi juih 3jieKTPOJiH3a boahux pacTBoprjB xaophaob iubaomhux HeTaJiJioB, coAepmauiHH□ciiOBy H3 BeiiTHJibHoro MfíTajiJia c HaiiecemiUM Ha nee ποκρμτηθη H3 cmoch okhcjiob THTana. hphahíih pyTeHHH, πρηίθμ eoaepixaHHe okhch THTana a cMecH cocTaojisieT eojiee 50 moa.%.οτλη M a u ui h B cíi τβΜ. hto. c ueJibio nrjBUiueHHX ctoBkocth 3JieKTpo«a. ποκρΗΤΜβ coaepwHTOKHCJ1U HPHAHÍI H pyTeilHH IlpH MOJIBHOM COOTHOUieHHH <0.75-3)=1. 2. 3ΑβκτροΑ no n.l. o τ x h 'lanutH fi c h Ten, ίτο πακρωτΗβ coaepmHT okhcjiu thtíiiiíib KOJiHMecTBe 50-75 mo.ji.%. HCTOMIIHKH HH«OPHaUHH. ΠΡΗΗίΙΤΗθ BO BIIHHaHHe ΠΡΗ 3ΚΟΠβρΤΗ3β: l.US, Λ. 3940751. 2.SU. ň. 369923. i 271 059 8

P E · E P A T

3ΛΕΚΤΡΟΛ AJIH 3ΛΕΚΤΙΌΙΙΗ3Λ ΒΟΛΙ114Χ PftCTBOPOB XJlOPHflOB UEJIOHIIUX METAJLHOB

HacxspeTeiiHe otiiochtch k oejiacTH aJieKTpoxHMMnecKHX προη^βολοτβ. καιικρθτιιο. κ ajiexTPoaaMajisi 3JieKTpoJiH3a boahmx pacTBOpaB xjkjphaob uieJioMiiux MBTajiJioB c najiyneimeM xjiapa h KaycTH*iecKoňCOflU. XJIOpaTOB h rHHOxjiopHTOB. npejuiometi bjibktpoa juia aJieKTpojiwaa boahmx pacTBopoe xjiophaob uteJioMHUx MeraJinoB.coAepmaiUHií ocnosy H3 ajieKTponpoBoanoro MaTepHaJia c naHeceiiHUM na nee ηκτηβηνη ποκρμτηθμ ηίchbch okhcjiob THTaiia, HpHaHíi H pyTeHHSi, npn'ieH HiirpeAHeiiTU bbíitu npx cjiejiymmeM cooTiiouieiiHH, u% MOJinpiiux.

TlOa : < IrCte+Rutte >-<1-ί·3> : 1 H Irtte : Ru02-<0.75-Ť3) : 1 npeannomoHiiuft ojieKTpoa oeeciieMHuaeT cTaeHJibiiocTi· anoaiioro noTemmaJia bo upkmh 3.πθκτραπΗ3β πρβκτΗΜβοκκ λο nojitioro cpaeaTMBaHHfl βκτηβηογο noKpuTHsi. noBuuieHHe ctoRkocthBJieKTpoAa npH 3aiuejiaHHBaHHH aHOJiHTa h noBuuiemiux coaepHtaHHax KHcjiopoaa b aHOAHux raaax hnoBNiuetiMe euxoaa no Toxy xjiopa.

MsoepeTeiiHB HOHffiT <suTb Hcnojib3OBaHO a TexiiojiorHH xjiopHoro. rjiopaTHoro η γηποχλορητηογοnpOH3BOACTBa 3JieKTpOXHMH'ieCKHMH ΗβΤΟΛάΗΗ.

Claims (2)

1. 271 OS9 PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Elektrodu pro elektrolýzu vodních roztoků chloridů alkalických kovů obsahu -Jící základz elektrovodivého kovu s povlakem ze směsi oxidů titanu. Iridia a rutenla. přičemž obsahoxidu titanu ve směsi představuje více. než 50 molárních vyznačulící se tím, žes cílem zvýSení odolnosti elektrody obsahuje povlak oxid Iridia a rutenla v molárnímpoměru 0,75 až 3 ' 1 -
2. 2. Elektroda podle bodu 1. vyznačulící se tím. že povlak obsahuje oxid titanu v množství50 až 75 molárních 1