DE1094249B - Diaphragmazellen mit reversibler Wasserstoffelektrode als Kathode - Google Patents
Diaphragmazellen mit reversibler Wasserstoffelektrode als KathodeInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
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Description
Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung der Diaphragmazellen zur Durchführung der Chloralkalielektrolyse,
bei der aus einer alkalichloridhaltigen Lösung Chlor, das entsprechende Alkalihydroxyd und
Wasserstoff gewonnen werden.
Eine solche Diaphragmazelle besteht aus einem Anodenraum und einem Kathodenraum, die beide
durch eine poröse Zwischenwand voneinander getrennt sind. An der meist aus Kohle bestehenden Anode wird
aus dem Cl-Ionen enthaltenden Elektrolyten Chlor abgeschieden. An der Kathode wird Wasser zu
Wasserstoff und O Η-Ionen zersetzt. Das Diaphragma der Zwischenwand hat die Aufgabe, die Vermischung
von Katholyt und Anolyt weitgehend zu verhindern. Es ist außerdem üblich, die O H-Ionenwanderung an
die Anode weiter herabzusetzen durch Gegenstrom des Elektrolyten von der Kathode zur Anode sowie
durch ständige Spülung des Anodenraumes mit frischer Sole. Derartige Zellen arbeiten mit einer
Spannung von 3,2 bis 3,8 Volt, je nach der Stromdichte der Zellkonstruktion und Arbeitstemperatur
(vgl. Ullmann, B. V, S. 332ff.). In unbelastetem
Zustand beträgt die Spannung einer derartigen Zelle, an deren Anode Chlor und an deren Kathode Wasserstoff
abgeschieden wird, etwa 2,1 bis 2,3 Volt. Im Betrieb erhöht sich die Klemmenspannung auf die
obenerwähnten Werte infolge der Polarisation der Elektroden und des Spannungsanfalles im Elektrolyten.
Der größte Energieverlust entsteht durch Überspannung und Polarisation an der Wasserstoffabscheidungselektrode.
Er beträgt an den bisher üblichen Kathoden aus Eisen- oder Nickelblechen 0,7 bis 0,8 Volt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verlust durch Wasserstoffüberspannung und Polarisation
zu vermeiden und damit eine entsprechende Spannungserniedrigung bzw. einen Energiegewinn zu
ermöglichen. Dieser Energiegewinn beläuft sich auf wenigstens 50% des Polarisationsverlustes. Bei
Stromdichten von 1000 bis 1500Amp./m2 beträgt er sogar 80 bis 9O°/o des Polarisationsverlustes.
Es wurde gefunden, daß man dieses Ziel erreicht, wenn man als Kathode in solchen bekannten
Diaphragmazellen zur Chloralkalielektrolyse eine Elektrode verwendet, die ganz oder teilweise aus in
seiner Zusammensetzung und Herstellung bekanntem Doppelskelettkatalysatormaterial besteht, zu dessen
Herstellung eine Legierung aus einem Metall der Eisengruppe benutzt wurde.
Elektroden aus Doppelskelettkatalysatormaterial sind durch die deutsche Patentschrift 1 019 361 bekannt.
Das Doppelskelettmaterial wird durch Mischen {einstzerteilten Trägermetalls, vorzugsweise Eisen
und/oder Nickel, und der feinstzerteilten Legierung Diaphragmazellen mit reversibler
Wasserstoffelektrode als Kathode
Wasserstoffelektrode als Kathode
Anmelder:
Ruhrchemie Aktiengesellschaft,
Oberhausen (RhId.)-Holten,
und Steinkohlen-Elektrizität
Aktienges ells chaft,
Essen
Dr. Wolf Vielstich, Duisburg-Hamborn,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
hergestellt, indem man das Trägermetall und die Legierung preßt, anschließend sintert und das
Legierungsmetall wenigstens teilweise mittels Alkalilauge herauslöst. Man kann auch, wie bereits vorgeschlagen
wurde, das Material heiß pressen, wobei man mit niedriger Sinterungstemperatur auskommt.
Zur Herstellung des Doppelskelettmaterials verwendet man 10 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise
35 bis 65 Gewichtsprozent, Trägermetall und 90 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 65 bis 35 Gewichtsprozent,
der Legierung. Man stellt die Legierung vorteilhafterweise aus 20 bis 80 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 40 bis 60 Gewichtsprozent, Nickel und 80 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 60 bis
40 Gewichtsprozent, wenigstens eines der Legierungsmetalle Aluminium, Zink, Magnesium her.
1 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 10 Gewichtsprozent, des Metalls der Eisengruppe
können durch wenigstens ein weiteres Metall aus der VIII. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere
Platin, ersetzt werden.
Man kann das Doppelskelettmaterial vorteilhafterweise in einer vorzugsweise 0,2 bis 0,4 mm starken
Schicht auf eine Metallfolie als Unterlage aufbringen. Ferner kann man es auch in ein ein- oder mehrschichtiges
Metallgewebe oder eine Metallfaserplatte einlagern. Das Befestigen des aktiven Metalls in
diesen Unterlagen kann ebenfalls in der vorstehend erwähnten Weise durch Pressen oder Sintern erfolgen.
So kann man beispielsweise die Metallkathoden
einer Diaphragmazelle (etwa der DeNora-Zelle oder der Hooker-S-Zelle) mit dem genannten aktiven Belag
009 677/320
3 4
versehen. Die Konstruktion der Diaphragmazelle satorelektrode als Kathode in der Chloralkali-
bleibt im übrigen unverändert. elektrolyse dienenden Diaphragmazellen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung einer in ihrer Zusammensetzung 5 In Betracht gezogene Druckschriften:und Herstellung bekannten Doppelskelettkataly- Deutsche Patentschriften Nr. 592130, 1019 361.© 009 677/320 11.60
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER25271A DE1094249B (de) | 1959-04-06 | 1959-04-06 | Diaphragmazellen mit reversibler Wasserstoffelektrode als Kathode |
GB9181/60A GB924817A (en) | 1959-04-06 | 1960-03-15 | Diaphragm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER25271A DE1094249B (de) | 1959-04-06 | 1959-04-06 | Diaphragmazellen mit reversibler Wasserstoffelektrode als Kathode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1094249B true DE1094249B (de) | 1960-12-08 |
Family
ID=7401876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER25271A Pending DE1094249B (de) | 1959-04-06 | 1959-04-06 | Diaphragmazellen mit reversibler Wasserstoffelektrode als Kathode |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1094249B (de) |
GB (1) | GB924817A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1207358B (de) * | 1961-06-14 | 1965-12-23 | Dr Ludwig Kandler | Kathode fuer eine nach dem Diaphragmenverfahren arbeitende Alkalichloridelektrolysezelle |
DE2929787A1 (de) * | 1978-07-24 | 1980-01-31 | Ppg Industries Inc | Verfahren zur herstellung einer elektrodenoberflaeche auf einem metallsubstrat |
USRE31104E (en) | 1973-01-31 | 1982-12-14 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Catalytic structure |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE592130C (de) * | 1932-07-13 | 1934-02-01 | Oerlikon Maschf | Verfahren zur Herstellung von Elektroden mit fein gerauhter Oberflaeche fuer elektrolytische Apparate |
-
1959
- 1959-04-06 DE DER25271A patent/DE1094249B/de active Pending
-
1960
- 1960-03-15 GB GB9181/60A patent/GB924817A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE592130C (de) * | 1932-07-13 | 1934-02-01 | Oerlikon Maschf | Verfahren zur Herstellung von Elektroden mit fein gerauhter Oberflaeche fuer elektrolytische Apparate |
Cited By (3)
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DE1207358B (de) * | 1961-06-14 | 1965-12-23 | Dr Ludwig Kandler | Kathode fuer eine nach dem Diaphragmenverfahren arbeitende Alkalichloridelektrolysezelle |
USRE31104E (en) | 1973-01-31 | 1982-12-14 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Catalytic structure |
DE2929787A1 (de) * | 1978-07-24 | 1980-01-31 | Ppg Industries Inc | Verfahren zur herstellung einer elektrodenoberflaeche auf einem metallsubstrat |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB924817A (en) | 1963-05-01 |
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