DE2163527A1 - Anode für elektrolytische Verfahren und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Anode für elektrolytische Verfahren und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
" Anode für elektrolytische Verfahren und Verfahren zu ihrer
Herstellung "
Priorität: 26. Dezember 1970, Japan, Nr. 118 754/70
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Anode für elektrolytische Verfahren, insbesondere zur Durchführung der
Chloralkalielektrolyse sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anode.
Für die Durchführung von elektrolyt!sehen Verfahren im grosstechnischen
Masstab ist bisher am häufigsten Graphit als Anodenmaterial verwendet worden. In jüngster Zeit sind jedoch auch Metalle
der Platingruppe sowie Oxide solcher Metalle in einigen Fällen für diesen Zweck eingesetzt worden.
Damit sich ein Metall der Platingruppe in der Praxis als Anodenmaterial
eignet, muss'es im allgemeinen den folgenden Ansprüchen
genügen:
1) PJs soll eine niedrige Überspannung im Bezug auf die durchzuführenden
elektrolytischen Umsetzungen aufweisen.
2) Es soll jedoch eine hohe Überspannung im Bezug auf unerwünsch-
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ORIGINAL INSPECTED
te Nebenreaktionen aufweisen, so dass der Ablauf solcher Nebenreaktionen
nach Möglichkeit unterbunden wird»
3) Es soll eine hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion zeigen
4) Es soll eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
5) Es soll eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen und die betreffenden Anoden sollen sich auch mittels einfacher Massnahmen
herstellen lassen.
Tatsächlich haben die bisher hergestellten Metallanoden den vor-)
stehenden Anforderungen beim Einsatz im grosstechnischen Massstab in den meisten Fällen nicht genügt. Der wesentliche Grund
dürfte darin zu sehen sein, dass die betreffenden Anoden mindestens eine der vorstehend aufgeführten Bedingungen 1) bis
5) nicht erfüllten, insbesondere nicht ausreichend korrosionsbeständig waren und dass ausserdem die Herstellungskosten für
solche Anoden auch noch relativ hoch sind.
Um die Korrosionsbeständigkeit solcher Metallelektroden zu verbessern,
sind bereits die verschiedensten Massnahmen empfohlen ™ worden, die sich auf eine Verbesserung bezüglich der Zusammensetzung
der betreffenden Metalle, auf eine Verbesserung in der Haftung zwischen dem Grundmetall und dem Überzugsmetall sowie
auf die Ausbildung starker Oxidschichten auf den Überzugsmetallen beziehen. Beispielsweise sind für eine solche Verbesserung
die folgenden Massnahmen in Betracht gezogen worden: a) Ein Verfahren, gemäss welchem die Oberfläche von Platin katalytisch
oxydiert wird, indem man in ein Behandlungsbad einen hocherhitzten Kohlenwasserstoffdampf in Anwesenheit
eines Luftstromes einbläst, der gleichfalls eine Kohlenwas-
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serstoffkomponente enthält.
b) Ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode, welche einen auf der Oberfläche eines Edelmetalls fest haftenden Überzug
aus metallischem V/ismut aufweist, wobei die Elektrode in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von
mindestens 200 C erhitzt wird, um so die Oberfläche des Edelmetalles zu aktivieren.
c) Ein Verfahren, bei welchem die Oberfläche einer Platin-Palladiumlegierung
durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 13000C oxydiert wird.
d) Ein Verfahren, bei dem ein Metall der Platingruppe mit einem anderen Metall legiert wird, wobei dieses zulegierte Metall
aufgelöst wird und wobei noch eine weitere Schicht aus einem Metall der Platingruppe auf die so erzeugte Legierungsschicht
aufgebracht wird.
e) Ein Verfahren unter Verwendung eines Behandlungsbades, welches aus einer Lösung von Chlorplatinsäure und einer löslichen
Wismutverbindung besteht, wobei die Wismutmenge etwa 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Platins, beträgt.
Es sind ausserdem eine ganze Reihe von Vorschlägen bekannt,
um die Chlor-Überspannung herabzusetzen. Insbesondere sind hierfür die folgenden Massnahmen empfohlen worden;
f) Es wird eine Elektrode hergestellt, indem man auf die Oberfläche
eines Blechs aus Tantal oder einer entsprechenden Legierung durch Vakuumverdampfung einen dünnen Film aus
Iridium oder Rhodium aufbringt und dann auf diesem Film eine weitere Schicht von Rhodium elektrolytisch niederschlägt.
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g) Es wird eine Anöde verwendet, die mit einem Film aus Palladiumoxid
überzogen ist, der durch anodische Oxydation aufgebracht wurde.
h) Eine wässrige Alkalichloridlösung wird unter Verwendung einer Anode elektrolysiert, welche mit einem Überzug aus
einer Platin-Palladiumlegierung versehen ist.
i) Auf der Oberfläche eines Grundmetalles wird unter Verwendung
eines Behandlungsbades!einer wässrigen Lösung eines Bromides
von Platin, Palladium, Rhodium oder Ruthenium, welche ausserdem Bromwasserstoffsäure enthält, das betreffende Metall
elektrolytisch niedergeschlagen.
Im allgemeinen besteht die Auffassung, dass die Chlorüberspannung bei Metallen der Platingruppe im stabilisierten Zustand in
der folgenden Reihenfolge zunimmt:
Pd=Ru<Ir<Rh<Os<Pt.
Für die Anwendung bei einem elektrolytischen Verfahren, in welchem
Chlor erzeugt werden soll, ist es daher vorteilhaft als Anode eine Elektrode zu verwenden, welche einen Überzug aus
Ruthenium oder einem entsprechenden Metall mit niedriger Überspannung aufweist. Die bisher bekannten Metallanoden erfüllen
jedoch nicht die vorstehend aufgestellten Anforderungen, insbesondere bezüglich der Korrosionsbeständigkeit und bezüglich des
Überspannungsverhalt ens.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile von metallischen Anoden zu beseitigen und die Herstellung
von Anoden zu ermöglichen, welche bessere Eigenschaften bezüglich der Korrosionsbeständigkeit aufweisen als eine
? ü 9 -1 2 !· / 0 9 5 3
nur mit Ruthenium überzogene Elektrode, wobei jedoch die Überspannung
etwa derjenigen von Rutheniumelektroden entspricht oder sogar niedriger ist, als wenn Elektroden verwendet
werden, die nur unter Verwendung von Platin oder nur unter Verwendung von Rhodium hergestellt worden sind.
Die erfindungsgemässe Anode für elektrolytische Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem nicht-korrosionsanfälligem
Grundmetall mit einem elektrolytisch aufgebrachten Überzug
aus Ruthenium und Platin oder aus Ruthenium und Rhodium besteht, wobei der Übevz.v.q mindestens 3 Gewichtsprozent Platin
und/oder Rhodium enthält und wobei diese Anode gegebenenfalls mit einer Zwischenschicht aus einem Metall der Platingruppe
zwischen Grundmetall und Überzug versehen ist und gegebenenfalls auch noch eine Oxidschicht auf der äusseren Oberfläche des Überzuges
aufweist.
Eine derartige erfindungsgemässe Anode eignet sich insbesondere für solche elektrolytische Verfahren, bei denen Chlor erzeugt
werden soll.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer solchen Anode ist dadurch gekennzeichnet, dass man das nicht korrosionsanfällige
Grundmetall einer Tauchbehandlung in einem Mehrkomponenten-Elektroplattierbad
unterwirft, welches Verbindungen von Ruthenium und Platin oder von Ruthenium und Rhodium enthält, und
anschliessend das einen Überzug aufweisende Grundmetall in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von mindestens
4000C erhitzt.
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Nachstehend werden, die einzelnen Merkmale der erfindungsgemässen
Anode bzw. des erfindungsgemässen Verfahrens zu ihrer Herstellung
näher erläutert. .
A) Grundmetall:
Die erfindungsgemässe Anode enthält ein nicht-korrosionsanfälliges
Grundmetall. Insbesondere besteht dieses Grundmetall aus Titan, Zirkonium, Tantal und/oder Legierungen dieser- Metalle.
Selbstverständlich können aber auch andere Metalle für den Aufbau der Anode eingesetzt werden, sofern nur der Überzug
aus Ruthenium und Platin bzw. Ruthenium und Rhodium mittels einer Elektroplattierbehandlung gut haftend
auf ein solches Grundmetall aufgebracht werden kann.
B) Überzugsmetalle:
Als Überzugsmetalle werden erfindungsgemäss Mischungen aus Ruthenium und Platin oder aus Ruthenium und Rhodium verwendet.
Es wurde vorstehend bereits darauf hingewiesen, dass die Menge an Platin bzw. Rhodium in diesem Überzug mindestens
3 Gewichtsprozent betragen soll.
G) Korrosionsbeständigkeit:
G) Korrosionsbeständigkeit:
Aus den Zahlenwerten der nachstehenden Tabelle I ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässen Anoden eine wesentlich
grössere Korrosionsbeständigkeit aufweisen als die bisher bekannten Elektroden, welche einen Überzug nur aus Ruthenium
aufweisen.
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Probe | Gewichtsverhältnis (c/b) Plat in: Ruthe nium |
Ruthenium | Calcinierungs- temperatur *) (0C) |
Verbrauch des Elektro denmaterials **) (mg/dm^ ) |
1000 | 88 | 2000 |
U) | Platin | 100 | keine CaIci- nierung |
Zeitdauer der Elektro lyse (h) |
- | 74 | - |
(B) | 100 | 400 | 500 | 111 | 110 | ||
(C) | 100 | 750 | 123 | 55 | 86 | ||
(D) | 97,1 | keine Calci- nierung |
75 | 15 | 117 | ||
(E) | 2,9 | 97,0 | 200 | 49 | ■ 10 | 62 | |
(F) | 3,0 | • 97,0 | 400 | 81 | 26 | ||
(G) | 3,0 | 96,9 | 750 | 36 | 18 | ||
3,1 | 6 | ||||||
5 ' |
*) Für die Herstellung der Proben A bis C wird Titan als Grundmetall
verwendet und mittels eines Schwefelsäurebades elek-
troplattiert, welches Nitrosorutheniumchlorid in einer Menge
von 10 g Ru/Liter enthält. Für die Herstellung der Proben (D) bis (H) wird hingegen ein Schwefelsäurebad für die Elektroplattierung
eingesetzt, welches eines Mischung aus Nitrosorutheniumchlorid (10 g Ru/Liter) und aus Diaminodinitroplatin
(10 g Pt/Liter) enthält. Alle Proben werden anschliessend
30 Minuten lang in einer Argonatmosphäre unter den in der Tabelle I angegebenen Temperaturbedingungen calciniert.
**) Jede Probe enthält einen Überzug mit einer Dicke von 1 μ.
Der Verbrauch des Elektrodenmaterials wird gemessen, indem man die betreffende Elektrode unter Verwendung einer kleinen
Elektrolysierzelle (effektive Elektrodenfläche: 100 cm ) einer Natriumchlorid-Elektrolyse unterwirft und dann den Gewichtsverlust
der Elektrode nach den angegebenen Behandlungszeiten misst. Die Elektrolyse wird in einer Diaphragmazelle
durchgeführt, wobei in die Anodenkammer eine 24 bis 26prozentige wässrige Nätriumchloridlösung mit einer Linearge-
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schwindigkeit von 1 bis 3 cm/Sek. eingespeist wird. Die Elektrolyse wird bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis
70 C durchgeführt und die mittlere Stromdichte an der Elektrodenoberfläch'e
beträgt 15 Amp/dm »
Aus den Zahlenwerten der vorstehenden Tabelle I ist ersichtlich, dass der Verbrauch des Elektrodenmaterials bei den Elektroden
(F) und (G) nur gering ist. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus liegt die obere Grenze für den zulässigen Verbrauch
an Elektrodenmaterial bei einer Elektrolysedauer von 1000 Std. bei 20 mg/dm2.
Es werden weitere Elektroden entsprechend den in Tabelle I aufgeführten
Proben (A), (B), (D) und (G) hergestellt und die Elektrodenoberfläche wird dann mittels Röntgenbeugung untersucht.
Diese Elektroden werden in der nachstehenden Tabelle II als (A1), (B'), (D') und (G1) gekennzeichnet. Die Tabelle II
enthält die Ergebnisse der Röntgenbeugungsuntersuchungen.
Probe | Kristallzustand | Platin | Ruthenium | Gitterkonstante | Ruthenium |
(A') | nicht kristallin |
Platin | keine Kon stante, da nicht kristallin |
||
(B-) | kristallin | ^^ | 2,7058 | ||
(D') | kristallin | nicht kristallin |
^^ | keine Kon stante, da nicht kristallin |
|
(G') | kristallin | kristallin | 3,921 | 2,734 | |
3,873 |
Vergleicht man die nur mit Ruthenium überzogenen Elektroden (A') und (B!) mit den Elektroden (D1) und (G1)» welche einen
Ruthenium-Platinüber-zug aufweisen, so zeigt sich kein Unterschied
im Kristailzustand zwischen den Elektroden (A1) und (D1)
bzw. den Elektroden (B1) und (G'). Mit anderen Worten: Bei den
nicht-calcinierten Elektroden (A') und (D1) liegt der Rutheniumfilm
in einem amorphen Zustand vor, während bei den Elektroden (B') und (G1), welche bei Temperaturen von 4-00 C und darüber
calciniert worden sind, die Metallatome in einem-geordneten Zustand
vorliegen, so dass auch eine Gitterkonstante gemessen werden kann. Dieser Sachverhalt stimmt mit der aus den Zahlenwerten
der Tabelle 1 zu entnehmenden Tatsache überein, dass ein ziemlich unterschiedliches Verhalten zwischen der Probe
(A) einerseits und den Proben (B) und (C) andererseits bzw. , zwischen den Proben (D) und (E) 'einerseits und den Proben (F)
und (G) andererseits festzustellen ist.
Prüft man die in Tabelle II angegebenen Werte für die Gitterkonstanten des Platins, so zeigt sich ein Unterschied von etwa
1,2 Prozent zwischen der Gitterkonstante der nicht-calcinierten Elektrode (D1) und der calcinierten Elektrode (G'). Aus den
ASTM-Tabellenwerten ist zu entnehmen, dass der Wert für die·Gitterkonstante
des Platins 3,9158+ 0,0003 beträgt. Dieser Literaturwert liegt sehr dicht bei der für die Elektrode (D' ) gemesse-
ne-'i Gitterkonstante. Der davon etwas abweichende Wert bei der
Elektrode (G') ist darauf zurückzuführen, dass infolge der durch
die Calcinierungsbehandlung bewirkten Kristallisation das
Ruthenium die Gitterkonstante des Platins beeinflusst hat. Andererseits liegt Ruthenium selbst vor einer Calcinierungsbe-
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handlung im ungeordneten Zustand vor und es wird daher keine
Kristallstruktur beobachtet. Durch die Calcinierung bildet das Ruthenium dagegen reguläre Atomanordnungen und daher zeigt die
nur mit Ruthenium überzogene Elektrode (B1) eine Gitterkonstante
für Ruthenium, welche derjenigen entspricht, die in den ASTM-Tabellen angegeben ist. Bei der mit einer Mischung aus
Ruthenium und Platin überzogenen Elektrode (G') unterscheidet sich hingegen die Gitterkonstante des Rutheniums um etwa.
1,04· Prozent von der in den Tabellenwerten angegebenen normalen Gitterkonstante dieses Metalls. Dieses Verhalten kann dadurch
erklärt werden, dass während der durch die Caicmierungsbehandlung
bewirkten Kristallisation des Rutheniums dieses selbst durch die im Überzug vorliegenden Platinatome bezüglich
der Kristallanordnung beeinflusst wird. Bei einer Untersuchung der in Tabelle I angegebenen Probe (F), welche also einen Überzug
aus 97 Gewichtsprozent Ruthenium und 3 Gewichtsprozent Platin
aufweist, werden Unterschiede in der Gitterkonstante gegenüber den Tabellen-Normwerten festgestellt, welche für Ruthenium
0,84 + 0,1 Prozent und für Platin 0,4 + 0,1 Prozent betragen.
Beim Aufbringen eines Überzuges aus einer Ruthenium und Platin enthaltenden Mischung findet daher offensichtlich eine Diffusion
der einzelnen Metallkristalle in das System des anderen Metallgitters statt, wodurch eine neue Atomanordnung geschaffen wird
und zwei, Metallphasen gebildet werden, welche in ihrer Struktur einer aus den betreffenden Metallen gebildeten Legierung vergleichbar
sind.
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Auf der Grundlage dieser durch Röntgenbeugungsmessungen gewon-
unternenen Erkenntnissexsuchten die Erfinder die Beziehung zwischen
der Korrosionsbeständigkeit und dem Überspannungs-Verhalten
der erfindungsgemässen Anoden. Dabei zeigte sich, dass es im.
Rahmen der Erfindung wesentlich ist, dass die Gitterkonstanten von Platin bzw. Rhodium in den Anodenüberzügen um mindestens
0,1 Prozent kleiner sind als bei Anwendung der betreffenden Metalle allein und dass die Gitterkonstante von Ruthenium in den
betreffenden Überzügen um mindestens 0,1 Prozent grosser ist als bei Verwendung von Ruthenium allein. Für die Praxis ist es
: jedoch vorzuziehen, dass die Gitterkonstante von Platin bzw.
Rhodium in den betreffenden Anodenüberzügen um mindestens 0,3 Prozent kleiner ist als bei Anwendung der betreffenden Metalle
allein bzw. dass.die Gitterkonstante von Ruthenium um mindestens 0,3 Prozent grosser ist als bei Anwendung von
Ruthenium allein.
D) Chlorüberspannung:
In der nachstehenden Tabelle III sind die an erfindungsgemässen Elektroden gemessenen Überspannungen zusammengestellt, wobei
zum Vergleich auch zwei Elektroden (4) und (5) aufgeführt sind, " welche nur einen Überzug aus Ruthenium bzw. nur einen Überzug
aus Platin aufweisen.
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Probe | Gewichtsverhältnis (°/o) Platin : Ruthenium |
Ruthenium | Anodenpotential *) (V gegenüber NHE) (700C) |
(D | Platin | 13 | 1530 |
(2) | 87 | 87 | 1520 |
(3) | 13 | 97 | 1427 |
(4) **) | 3 | 100 | 1360 . |
(5) *** | - | — | 1780 |
100 |
(NHE: Normal-Wasserstoffelektrode)
*) Das Anodenpotential wird in einer entsprechenden klein aus-•
gelegten Elektrolysezelle mit einer wirksamen Elektroden-
fläche von 19,5 cm bestimmt. Eine 26prozentige wässrige
Natriumchloridlösung wird mit einer linearen Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 2 cm/Sek. in die Anodenkammer eingespeist,
wobei ein Capillarröhrchen mit einer dicht an der Anodenoberfläche gelegenen Öffnung verwendet wird,
und die Spannung zwischen diesem-Capillarröhrchen und der
Anode unter Verwendung einer gesättigten Calomelelektrode
als Bezugselektrode gemessen wird. Die erhaltenen Spannungswerte v/erden dann auf die Normal-Wasserstoffelektrode
umgerechnet. Die mittlere Stromdichte an der Elektrode beträgt 15 Amp/dm .
) Die Probe Nr, (4) ist eine Elektrode, welche Titan als
' Grundmetall enthält, wobei auf dieses Grundmetall Ruthenium aus einem Schwefelsäurebad, welches Nitroso-
- rutheniumchlorid enthält, elektrolytisch niedergeschlagen worden ist. Bei der Probe Nr. (5) handelt es sich gleichfalls
um eine Elektrode mit Titan als Grundmetall, auf welches jedoch nur Platin aus einem Diaminodinitroplatin
enthaltenden Bad elektrolytisch niedergeschlagen worden ist.
2 H !' .' 1W Π ;') 5 3
Aus den Zahlenwerten der vorstehenden Tabelle III ist ersichtlich,
dass die erfindungsgemässen Elektroden (1) bis (3) eine
Chlorüberspannung aufweisen, welche derjenigen einer nur mit Ruthenium überzogenen Elektrode sehr nahe kommt, das heisst,
die Chlorüberspannung ist sehr gering. Das Anodenpotential nimmt zwar mit steigender Platinkonzentration im Überzug etwas zu,
aber selbst bei einem Platingehalt von 87 Prozent ist die Chlorüberspannung immer noch sehr gering und kommt der an einer mit
Ruthenium überzogenen Elektrode gemessenen Überspannung sehr nahe.
Die vorstehenden Untersuchungen beziehen-sich auf erfindungsgemässe
Elektroden, welche einen Überzug aus einer Ruthenium-Platin-Mischung aufweisen. Der gleiche Sachverhalt gilt aber
auch für erfindungsgemässe Elektroden, welche einen Überzug aus
Ruthenium-Rhodium haben. Beispielsweise liegt der Verbrauch an Elektrodenmaterial unter den identischen Bedingungen, wie sie
vorstehend für Elektroden mit einem Ruthenium-Platinüberzug angegeben worden sind bei einer Elektrolysedauer von 1000 Stunden
bei etwa 0,9 bis 4,5 mg/dm . Die unter den vorstehend angegebenen Bedingungen gemessene Chlorüberspannung einer mit
Ruthenium-Rhodium überzogenen Elektrode liegt im Bereich von 1,4 bis 1,44 Volt gegenüber der Normal-Wasserstoffelektrode
und diese Überspannung liegt daher gleichfalls sehr nahe zu demjenigen
Wert, welcher an einer nur mit Ruthenium überzogenen Elektrode gemessen wird.
Die vorstehenden Messungen sind an Elektroden durchgeführt worden,
welche Titan als GrunAmetall enthalten. Entsprechende Er-
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gebnisse werden jedoch auch erhalten, wenn man ein anderes nichtkorrosionsanfälliges Grundmetall verwendet.
E) Herstellungsverfahren:
Die erfindungsgemässe Anode wird hergestellt, indem man das betreffende
Überzugsmaterial auf ein Grundmetall, welches nicht korrosionsanfällig ist, elektrolytisch niederschlägt. Für diese
Zwecke wird ein übliches rutheniumhaltiges Elektroplattierungsbad verwendet, dem jedoch noch eine Platin- oder Rhodiumverbindung
zugesetzt worden ist. Gemäss einer anderen Ausführungsform kann man jedoch auch zvei getrennte Elektroplattierungsbäder
verwenden, welche jeweils Platin oder Rhodium bzw. Ruthenium enthalten. Obwohl die Überzugsschicht direkt auf dem betreffenden
Grundmetall niedergeschlagen werden kann, werden noch bessere Ergebnisse erzielt, wenn vorher eine Zwischenschicht bzw.
ein Film aus einem Metall der Platingruppe aufgebracht wird und wenn man dann den Ruthenium-Platin-Überzug bzw. Ruthenium-Rhodium-Überzug
auf dieser Zwischenschicht niederschlägt.
I· Vorbehandlung;
Vor dem Aufbringen der Überzugsschicht wird das Grundmetall einer Vorbehandlung unterworfen. Gemäss einer Ausführungsform wird
ein aus Titanmetall bestehendes Blech zunächst in der nachstehend beschriebenen Weise gereinigt: Die Blechoberfläche wird etwa
15 Minuten lang mittels Trichloräthylendampf entfettet. Dann taucht man das Blech etwa 10 Minuten lang in eine alkalische,
im Handel erhältliche Entfettungsflüssigkeit ein, die auf 70 C erhitzt worden ist. und wäscht anschliesaend mit Wasser ab.
Dann wird das Blech auf 500C erhitzt und etwa 7 Minuten lang
in einem Glanzbad der nachstehenden Zusammensetzung durch Ein-
209829/0953 .
tauchen behandelt, wodurch es eine hochglänzende Oberfläche erhält
:
Glanzbad:
86prozentige Phosphorsäure 400 ml
60prozentige Salpetersäure 50 ml
48prozentige Flussäure 100 ml
V/asser, Restanteil bis . 1000 ml
Nach dem Herausnehmen aus dem Glanzbad wird die Blechoberfläche
mit Wasser abgewaschen und dann 3 Minuten lang in eine 5proζentige
wässrige Flussäurelösung getaucht und anschliessend sofort
mit V/asser abgespült, !Daraufhin wird die Blechoberfläche unter Verwendung einer Mischung aus Polierpulver (Teilchengrösse:
entsprechend einem 80 Maschensieb) und einem pulvrigen Reinigungsmittel mit einer Bürste behandelt, so dass die hochglänzende
Titanoberfläche bis zu einem halbspiegelnden Zustand mattiert wird, Schliesslich entfettet man nochmals 10 Minuten
lang mittels der vorstehend erwähnten alkalischen Entfettungsflüssigkeit, wäscht mit V/asser ab und behandelt 1 Minute lang
durch Eintauchen in'ein Bad aus lOprozentiger Schwefelsäure, um so die Titanoberfläche zu aktivieren.
■II. Elektroplattieren:
a) Verwendung eines Mehrkomponentenbades:
Das Elektroplattierungsbad wird beispielsweise dadurch hergestellt,
dass man ein übliches Nitrosorutheniumchlorid enthaltendes
Schwefelsäurebad mit einem üblichem Diaminodinitroplatinbad
vermischt. Bevorzugt weist ein solches Mehrkomponenten-Elektroplattierungsbad
die nachstehende Zusammensetzung auf:
Ru(NO)Cl5 (NH3)2Pt(N02)2
H2SO4
10 g/Liter (als Ru) 10 g/Liter (als Pt)
90 g/Liter (als lOOprozentige Schwefelsäure)
Anstelle von Nitrosorutiieniumchlorid kann auch Nitrosorutheniumsulfamat,
Nitrosorutheniumsulfat, Rutheniumsulfat oder
irgend ein anderes Rutheniumsalz verwendet werden.
Das in der vorstehend beschriebenen Weise vorbehandelte Titanblech
wird dann mittels dieses Mehrkomponentenbades elektro-' plattiert. Es kann hierfür eine Anode verwendet werden, wie sie
auch sonst üblicherweise für Platinplattierungen eingesetzt
wird. Bevorzugt wird jedoch eine Platinanode verwendet.
Die auf diese V/eise elektrolytisch niedergeschlagenen Mengen
an Ruthenium und Platin hängen im wesentlichen von der kathodisehen
Stromdichte während der Elektroplattierung sowie von der Badzusammensetzung ab. In der nachstehenden Tabelle IV sind die
bei verschiedenen Stromdichten erhaltenen niedergeschlagenen Mengen an Platin und Ruthenium angegeben, wobei ein Mehrkomponentenbad
der vorstehend angegebenen Zusammensetzung verwendet worden ist.
Stromdichte an der Kathode 2 (Amp/dm J |
Gewichtsverhältnis (C,O) Platin : Ruthenium |
Ruthenium |
0,2 | Platin | VJl |
0,5 | 95 | 10 |
1,0 | 90 | 60 |
1,5 | 40 | 90 |
10 |
7 0 1':) : - / 0 9 5 3
"b) Verwendung von Einkomponenten-Plattierungsbädern, welche
also lediglich Platin bzv/. Rhodium und in einer zweiten Stufe Ruthenium enthalten.
Bei dieser Ausführungsform wird das Grundmetall in üblicher Weise
zunächst unter Verwendung eines Einkomponentenbades behandelt, welches Platin oder Rhodium enthält, und anschliessend wird
auf die so hergestellte Überzugsschicht Ruthenium aus einem Einkomponentenbad aufplattiert.
Die Dicke des niedergeschlagenen Films aus Platin oder Rhodium soll mindestens 0,2 u und vorzugsweise mindestens 0,5 Ji betragen.
Die Dicke der anschliessend aufgebrachten Rutheniumschicht soll im Bereich von 0,1 bis 3 μ und vorzugsweise im Bereich von
0,4 bis 1 u liegen.
III. Calcinierungsbehandlung:
Das in der vorstehend beschriebenen Weise elektroplattierte Grundmetall wird anschliessend in einem Ofen in einer nichtoxydierenden
Atmosphäre, beispielsweise in Argon^calciniert. Das unter Verwendung eines Mehrkomponenten-Plattierungsbades mit
einem Überzug versehene Grundmetall wird bei einer Temperatur von mindestens 400 C calciniert. Bei Galcinierungstemperaturen
unterhalb 4000C findet während der Rekristallisation des
Rutheniums keine ausreichende Veränderung des Kristallgitters von Ruthenium bzw. Platin bzw. Rhodium statt, wie sich aus den
Zahlenwerten der vorstehenden Tabelle I ergibt.
Falls jedoch das Grundmetall unter Verwendung von Einkomponentenbädern
überzogen worden ist, muss die Calcinierung bei einer Temperatur von mindestens 600 C während mindestens 30 Minuten
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durchgeführt werden, damit eine ausreichende Diffusion der Bestandteile
des Kristallgitters von Platin bzw. Rhodium und des Kristallgitters von Ruthenium stattfinden kann. ■
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anschliessend
an die Calcinierungsbehandlung ein dünner Oxidfilm auf der Elektrodenoberfläche gebildet, indem man gereinigte
Luft bder ein anderes oxydierend wirkendes Gas in den Calcinierungsofen
einspeist.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Es werden Elektroden hergestellt, indem man eine Ruthenium-Platinmischung
auf eine Zwischenschicht aus Platin aufbringt. Calcinierungstemperaturen: 400 C bzw. 75O0C.
Ein Titanblech (100 cm ) mit einer Dicke von 1 mm wird 15 Minuten lang mittels Trichloräthylendampf entfettet. Anschliessend
unterwirft man das Blech 10 Minuten lang einer Tauchbehandlung in einer auf 70 C erhitzten, im Handel erhältlichen alkalischen
Entfettungsflüssigkeit und wäscht anschliessend mit Wasser ab. Dann wird das Titanblech auf 50 G erhitzt und 7 Minuten lang
durch Eintauchen in ein Glanzbad der nachstehenden Zusammensetzung
behandelt, wodurch es eine hochglänzende Oberfläche erhält:
Glanzbad:
86prozentige Phosphorsäure 400 ml
60prozentige Salpetersäure 50 ml
40prozentige Plussäure 100 ml
Wasser, Restmenge bis 1000 ml
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Nach dem Abspülen mit Wasser .wird das Titanblech 3 Minuten lang
in eine 5prozentige wässrige Flussäurelösung getaucht und sofort
anschliessend mit Wasser abgespült. Dann wird die Oberfläche des .Titanblechs unter Verwendung einer Mischung aus einem Polierpulver
(Teilchengrösse: entsprechend einem 80 Maschensieb) und einem neutralen pulvrigen Reinigungsmittel abgebürstet und dadurch
wird die hochglänzende Titanoberfläche bis zu einem halbspiegelförmigen Zustand mattiert. Anschliessend entfettet
man nochmals etwa 10 Minuten lang in der vorstehend beschriebenen alkalischen Entfettungsflüssigkeit, spült mit Wasser ab und
aktiviert durch 1 Minuten langes Eintauchen in eine lOprozentige Schwefelsäurelösung. Unmittelbar anschliessend bringt man
durch Behandeln mit einem Diaminodinitroplatin-Bad elektrolytisch
eine Platinschicht einer Dicke von 1 u auf. Schliesslich
behandelt man das so überzogene Blech 30 Minuten lang in einer Argonatmosphäre in einem Calcinierungsofen bei 600 0, lässt dann
langsam auf 100 C abkühlen und entnimmt dann das so behandelte Blech aus dem Ofen.
Nach dieser Calcinierungsbehandlung wird die Platinoberfläche unter Verwendung einer Mischung des vorstehend erwähnten Polierpulvers
und des vorstehend erwähnten pulverförmigen neutralen
Reinigungsmittels mit einem Tuch abgerieben, dann 10 Minuten lang in die auf 70 C erhitzte alkalische Reinigungslösung getaucht
und dann 1 Minute lang mit einer lOprozentigen Schwefelsäurelösung
zwecks Aktivierung der Platinoberfläche behandelt. Anschliessend spült man mit klarem Wasser ab und behandelt unmittelbar
anschliessend mit einem Elektroplattierungsbad der nachstehenden Zusammensetzung, wodurch auf die Platinoberfläche
2 Ü Ü H 7 9 / 0 9 5 3
eine Schicht von 1 y. Dicke aufgebracht wird:
Elektroplattierbad:
Ru(NO)Cl5 10 g/Liter (als Ru)
(KHj)2Pt(NO2)2 10 g/Liter (als Pt)
H2SO4 - 90 g/Liter (als 100 Prozent H2SO.
In der vorstehend beschriebenen V/eise werden drei Proben (1) bis (3) hergestellt. In einem Ofen mit Argonatmosphäre wird Probe
(1) auf 400 C erhitzt und die Proben (2) und (3) werden jeweils auf 750 C erhitzt. Die CaIcinierungsbehandlung beträgt bei den
Proben (1) und (2) jeweils 30 Minuten. Anschliessend kühlt man
auf 100 C ab und entnimmt dann die Proben aus dem Ofen. Probe (3) wird 20 Minuten lang bei 75O0C caleiniert. Anschliessend
wird die Argonatmosphäre durch Einspeisen von Luft verdrängt und in dieser oxydierenden Atmosphäre caleiniert man
weitere 10 Minuten bei 750 C. Anschliessend wird wiederum langsam auf 100 C abgekühlt und dann wird die Probe aus dem Ofen
entnommen. An den so hergestellten Proben wird der Verbrauch
an Elektrodenmaterial bei einer während 1000 Stunden durchgeführten Elektrolyse gemessen. Ferner wird das Anodenpotential
bestimmt und ausserdem werden die Proben dem Biegetest gemäss der japanischen Industrienorm JIS H 9122-1965 unterworfen. Die
dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle V angegeben, welche ausserdem die während der Elektroplattierung
angewendeten Stromdichten sowie das Verhältnis Platin : Ruthenium in dem Überzug angibt.
2 o i:. ;i'? \" / 0 d 5 3
I Probe; |
Calci- nierungs- tempera- tur, (0C) |
Oxi da tion |
Stromdichte ϊ beim Plattie ren mittels ' Mehrkompo nentenbad (Amp/dm ) |
tetallverhäl tn i s! in der Plat tierung S- schicht (Gew.-$) |
Ru | Dicke ' der i Plattie- rung s- schicht, . P- |
Biegetest | Ver brauch an Elek troden material *) (mg/dnr) |
Anoden poten tial**) (V ge genüber NHE) |
400 | nein | 2,0 | Pt | 97,0 | 1,0 | Ke in__ Abplatzen des Überzuges, selbst wenn das Grundmetall ge bogen wird |
12 | 1,41 | |
(D | 750 | nein | 2,0 | 3,0 | 96,9 | 1,0 | tt | 6 | 1,42 |
(2) | 750 | ja | 2,0 | 3,1 | 97,0 | 1,0 | Il | 3 | 1,41 |
(3) | 3,0 |
*) Der Verbrauch an Elektrodenmaterial während einer Elektrolysedauer von 1000 Stunden wird
unter Verwendung einer kleinen Diaphragmazelle mit einer Anodenfläche von 100 cm^ gemessen.
Eine' 26prozentige wässrige Natriumchloridlösung wird mit einer linearen Strömungsgeschwindigkeit
von etwa22 cm/Sek. in die Anodenkammer eingespeist. Die mittlere Stromdichte
beträgt 15 Atm/cm .
**) Das Anodenpotential wird unter Verwendung einer kleinen Messzelle mit einer Anodenoberfläche
von 19,5 cm2 bestimmt. Eine 26prozentige wässrige Natriumchloridlösung mit einer
Temperatur von 700C wird mit einer linearen Strömungsgeschwindigkeit von etwa 2 cm/Sek.
in die Anodenkammer eingespeist, wobei ein Kapillarröhrchen Verwendung findet, welches to
eine Öffnung nahe der Anode aufweist. Unter Verwendung einer gesättigten Calomelelektro--»
de als Bezugselektrode wird die Spannung zwischen dem Kapillarröhrchen und der Anode gemessen
und diese Messwerte werden dann auf die Normal-Wasserstoff-Elektrode umgerechnet.
Die Messung erfolgt nach etwa 2 Stunden im stabilisierten Zustand.
Beispiel 2
Es werden Elektroden durch Aufplattieren einer Ruthenium-Rhodium-Mischung
auf eine Zwischenschicht aus Rhodium hergestellt,
Ein Titanblech (100 cm ) von 1 mm Dicke wird gemäss der Arbeitsweise
von Beispiel 1 vorgereinigt und dann mittels eines Rhodiumhydroxid enthaltenden Schwefelsäurebades elektroplattiert,
wodurch auf dem Titanblech ein Rhodiumfilm mit einer Dicke von 1 μ niedergeschlagen wird. Anschliessend wird das Blech 30 Minuten
lang in einem Ofen mit Argonatmosphäre bei 650 C calciniert.
Dann kühlt man langsam auf 1000C ab und entnimmt das
Blech aus dem Ofen. Die Rhodiumoberfläche wird anschliessend unter Verwendung einer Mischung aus einem Polierpulver und einem
pulverförmigen Reinigungsmittel mit einem Tuch abgerieben, dann 10 Minuten lang in eine auf 70 G erhitzte alkalische Entfettungsflüssigkeit
eingetaucht, mit Wasser abgespült und dann 1 Minute lang zwecks Aktivierung der Oberfläche in einer lOprozentigen
Schwefelsäurelösung behandelt. Unmittelbar anschlies-
send wird das so vorbehandelte Blech in ein auf 5O0C erhitztes
Elektroplattierbad der nachstehenden Zusammensetzung eingetaucht,
wodurch auf die Rhodiumzwischenschicht ein Überzug aus Ruthenium und Rhodium von 1 /x Dicke niedergeschlagen wird.
Elektroplattierbad:
Ru(NO)Cl5 10 g/Liter (als Ru)
Rh(OH)3 10 g/Liter (als Rh)
H2SO, 120 g/Liter (als 100 Prozent H2SO.)
In der vorstehend beschriebenen V/eise werden Proben (1) bis (3) hergestellt. Jede Probe wird in einem Ofen mit Argonatmosphäre
2 0 9 P29/0953
20 Minuten lang bei 750 C calciniert und anschliessend wird
durch Einspeisen von Luft in den Ofen die Argonatmosphäre verdrängt und eine oxidierende Atmosphäre hergestellt. Jede Probe
wird dann noch weitere 10 Minuten bei 750 C in dieser oxydierenden Atmosphäre calciniert, anschliessend langsam auf 1000C
abgekühlt und dann aus dem Ofen entnommen.
An diesen Proben wird gemäss Beispiel 1 der Verbrauch an Elektrodenmaterial
während einer Elektrolyse und das Anodenpotential bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend
in Tabelle VI zusammengestellt, welche ausserdem die während
eier Plattierung angewendete mittlere Stromdichte und das Gewiehtsverhältnis von Rhodium und Ruthenium in dem Anodenüberzug
angibt.
Probe | Stromdichte beim Plattie ren mittels Mehrkomponen tenbad 2 (Amp/dm ) |
Metaltahältnis in der Plattierungs- sehicht (Gew,-yo) |
Ru | Verbrauch an Elektro denmaterial (mg/dm J |
Anodenpoten tial (V gegenüber ME) |
(D (2) (3) |
0,5 1,0 1,5 |
Rh | '.' 20 60 90 |
2,0 0,9 4,5 |
1,44 1,41 1,40 |
.80 40" 10 |
Beispiel, 3
Es werden Elektroden hergestellt, indem man eine Platin-Ruthenium-Mischung
direkt auf das Grundmetall aus Titan aufbringt.
Ein Titanblech (100 cm ) von 1 mm Dicke wird gemäss der Arbeitsweise
von Beispiel 1 vorgereinigt und dann in einem Elek-
troplattierbad der nachstehenden Zusammensetzung behandelt, wodurch
ein Überzug von 1 u Dicke auf das Grundmetall aufgebracht wird.
Elektroplattierbad:
Ru(NO)Cl3 10 g/Liter (als Ru)
(NH^)9Pt(NO9)« 10 g/Liter (als Pt)
J C. C-C.
HoSOA 90 g/Liter (als 100 Prozent H
In der vorstehend beschriebenen Weise werden Proben Nr. (1) bis (5) hergestellt. In einem Ofen mit Argonatmosphäre wird jede
P Probe 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 750 C calciniert
und anschliessend wird die Argonatmosphäre durch Einspeisen von Luft verdrängt und eine oxydierende Atmosphäre hergestellt.
Jede Probe wird weitere 10 Minuten in dieser oxydierenden Atmosphäre bei 750 G calciniert, anschliessend langsam auf
100 G abgekühlt und dann aus dem Ofen entnommen. An diesen Proben wird gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1
der Elektrodenverbrauch während einer Elektrolyse und das Anodenpotential bestimmt. Die dabei, erhaltenen Ergebnisse sind
fc nachstehend in Tabelle VII angegeben, welche auch das Gewichtsverhältnis von Platin und Ruthenium in dem Anodenüberzug wiedergibt.
? 0 U :· 2 Π / 0 9 5 3
^IetaliÄ3±iältnis in der Plat- | Ru | Verbrauch an | Anodenpoten | |
JzJ. υ Uc | tierungsschicht (Gew.-^) | Elektroden | tial | |
Pt | 90 | material | (V gegenüber | |
60 | (mg/dm ) | NHE) | ||
(D | 10 | 40 | 4,8 | 1,41 |
(2) | 40 | 20 | . 0,8 | 1,43 |
(3) | 60 | 5 | 0,7 | 1,46 |
(4) | 80 | 2,1 | 1,50 | |
(5) | 95 | 6,5 | 1,52 |
Beispiel 4
Es werden Elektroden hergestellt, indem man eine Mischung aus Ruthenium und Rhodium direkt auf das Grundmetall aus Titan aufbringt
.
Ein Titanblech (100 cm ) von 1 mm Dicke wird gemäss der Arbeitsweise
von Beispiel 1 vorbehandelt und dann in einem Elektroplattierbad der nachstehenden Zusammensetzung behandelt, wodurch
ein Überzug von 1 ^i Dicke aufgebracht wird .
Elektroplattierbad:
Ru(NO)Cl3 10 g/Liter (als Ru)
Rh(OH), 10 g/Iiter (als Rh)
H2SO4
120 g/Liter (als 100 Prozent
In der vorstehend beschriebenen Weise werden Proben (1) bis (3) hergestellt. Jede Probe wird in einem Ofen mit Argonatmosphäre
20 Minuten lang bei 75O0C calciniert. Anschliessend wird die
Argonatmosphäre durch Einspeisen von Luft in den Ofen verdrängt und durch eine oxydierende Atmosphore ersetzt. Jede Probe
wird weitere 10 Minuten lang in dieser oxydierenden Atmosphäre
0 9 829/0953
"bei 750 C ealciniert, änschliessend langsam auf 1000C abgekühlt
und aus dem Ofen entnommen.
Gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1 wird an diesen Proben
der Elektrodenverbrauch während einer Elektrolyse' und das Anodenpotential bestimmt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle
VIII zusammengefasst, welche ausserdem die Zusammensetzung des aufgebrachten Überzuges der "Anode wiedergibt.
Probe | Metalfcraiiältnis in der Plat- tierungsschicht (Gew.~%) |
Ru. | Verbrauch an Elektroden |
Anodenpoten tial (V gegenüber NHE) |
(D (2) (3) |
RIi | 15 60 90. |
material (mg/dm2) |
1,44 1,41 1,40 |
85 40 10 |
2,8 0,9 4,4 |
Herstellung von Elektroden unter Verwendung von Tantal bzw.
Zirkonium als Grundmetall: * ■
Als Grundmetall werden bei diesem Beispiel Zirkonbleche bzw.
Tantalbleche verwendet (100 cm ).Das Zirkoniumblech wird gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1 vorbehandelt. Das Tantalblech
wird zunächst unter Verwendung/mxt Korund präparierten Tuchs abgerieben und dann gemäss Beispiel 1 mit einer Mischung aus
Polierpulver und pulverförmigem neutralem Reinigungsmittel behandelt. Änschliessend erfolgt eine Behandlung gemäss der Arbeitsweise
von Beispiel 1, um die Tantaloberfläche zu aktivieren. Unmittelbar änschliessend wird jedes Blech in einem Elektroplattierbad
mit einer Temperatur von 75 C der nachstehenden
209829/0953
..usammensetzung behandelt, wodurch ein Überzug mit einer Dicke
von 1 u aufgebracht wird.
Elektroplattierbad:
Ru(NO)Cl,
10 g/Liter (als Ru)
)2Pt(NO2)2 .10 g/Liter (als Pt)
H2SO4
90 g/Liter (als 100 Prozent
Jedes Blech wird anschliessend in einem Ofen mit Argonatmosphäre 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 750 C calciniert.
Die Argonatmosphäre wird dann durch Einspeisen von Luft in den Ofen verdrängt und durch eine oxydierende Atmosphäre ersetzt.
Jedes Blech wird weitere 10 Minuten lang in dieser oxydierenden Atmosphäre
bei 750 C calciniert, anschliessend allmählich
auf 100 C abgekühlt und dann aus dem Ofen entnommen.
Die Bestimmung des Verbrauchs an Elektrodenmaterial während einer Elektrolyse sowie des Anodenpotentials erfolgt gemäss der
Arbeitsweise von Beispiel 1. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle IX zusammengefasst, welche auch
die Zusammensetzung des aufgebrachten Anodenüberzuges wiedergibt.
Grund- 'metall |
•Metallverhältnis in der Plat tierung sschicht (Gew.~$) |
Ru | Verbrauch an Elektroden material (mg/dm2) |
Anodenpoten tial ( V gegenüber ■' NHE) |
Pt | 85 90 |
3,0 4,5 |
1,41 1,40 |
|
Ta Zr |
. 15 . 10 |
209 8 20/0953
Beispiel 6
Es werden Elektroden hergestellt, indem man zunächst eine PIatinschicht
auf das Grundmetall aufbringt und dann auf diese Platinschicht Ruthenium aufplattiert.
Ein Titanblech (100 cm ) von 1 mm Dicke wird gemäss der Arbeitsweise
von Beispiel 1 vorbehandelt und dann in ein Elektroplattierungsbad
eingetaucht, welches Diaminodinitroplatin enthält. Auf diese Weise wird eine Platinschicht von 1 p. Dicke aufplattiert.
Das Blech wird dann in einem Ofen mit Argonatmosphäre ) 30 Minuten lang bei 600 C calciniert, an schlief-send allmählich
auf 100 C abgekühlt und dann aus dem Ofen entnommen. Die Platinoberfläche
wird gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1 poliert, entfettet und aktiviert. Anschliessend wird das so behandelte
Blech in ein Schwefelsäurebad eingetaucht, welches Nitrosorutheniumchlorid
enthält. Auf diese Weise wird ein Rutheniumüberzug auf die Platinoberfläche aufgebracht, dessen Dicke sich
aus der nachstehenden Tabelle X ergibt.
In der vorstehend beschriebenen Weise werden Proben 1 bis 5 her-P gestellt, Jede Probe wird in einem Ofen mit Argonatmosphäre
20 Minuten lang bei der in Tabelle X angegebenen Temperatur calciniert und anschliessend wird die Argonatmosphäre durch Einspeisen
von Luft in den Ofen verdrängt und durch eine oxydierende Atmosphäre ersetzt« Jede Probe wird weitere 10 Minuten bei der
in Tabelle X angegebenen Temperatur in der oxydierenden Atmos-" phäre calciniert, dann allmählich auf 100 C abgekühlt und aus
dem Ofen entnommen.
) 0 V. r, ! : ■ /0953
An jeder Probe wird gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1 der
Verbrauch an Elektrodenmaterial bei einer Elektrolyse und das Anodenpotential bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind
nachstehend in Tabelle X zusammengefasst, welche ausserdem die
Calcinierungstemperatur sowie die Dicke der elektrolytisch niedergeschlagenen Rutheniumschicht angibt.
Probe | Dicke der elektroly tisch niedergeschla genen Schicht aus Ruthenium (/*-) |
Calcinie- rungs- tempera- tur (0G) |
Verbrauch an Elektroden material (mg/dm2 ) |
Anodenpo tential (V gegen über NHE) |
(D | 0,4 | 750 | 10 | 1,42 |
(2) | 1,0 | 750 | 12 | 1,41 |
(3) | 2,0 | 750 | 16 | 1,40 |
(4) | 1,0 | 600 | 20 | 1,42 |
(5) | 1,0 | 400 | 60 | 1,44 |
2 0 5 0 ? Π / 0 9 5 3
Claims (7)
1. Anode für elektrolytis ehe Verfahren, bestehend aus einem
nicht korrosionsanfällxgem Grundmetall mit einem elektrolytisch aufgebrachten Überzug aus Ruthenium und Platin oder aus Ruthenium
und Rhodium, wobei der Überzug mindestens 3 Gewichtsprozent Platin bzw. Rhodium enthält, gegebenenfalls mit einer Zwischenschicht
aus einem Metall der Platingruppen zwischen Grundmetall und Überzug und gegebenenfalls mit einer Oxidschicht auf
der äusseren Oberfläche des Überzugs.
2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmetall aus Titan, Zirkonium und/oder Tantal "besteht,
3. Verfahren zur Herstellung einer Anode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das nicht-korrosionsanfällige
Grundmetall einer Tauchbehandlung in einem Mehrkomponenten-Elektroplattierbad
unterwirft, welches Verbindungen von Ruthenium und Platin oder von Ruthenium und Rhodium enthält,
und anschliessend das einen Überzug aufweisende Grundmetall in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von
mindestens 400 C erhitzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend zusätzlich in einer oxydierenden Atmosphäre auf
eine Temperatur von mindestens 400 G erhitzt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man das Grundmetall zunächst in einem nur eine Verbindung
eines Platinmetalles enthaltenden Elektroplattierbad und an-
209829/0953
schliessend in einem Ruthenium- und Platinverbindungen oder in
einem Ruthenium- und Rhodiumverbindungen enthaltenden Mehrkomponentenbad
behandelt.
6. Verfahren zur Herstellung einer Anode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das nicht-korrosionsanfällige
Grundmetall zunächst einer Tauchbehandlung in einem eine Platin- oder Rhodiumverbindung enthaltenden Elektroplattierbad
und dann in einem eine oder mehrere Rutheniumverbindungen enthaltenden Elektroplattierbad unterwirft und schliesslich das
einen Überzug aufweisende Grundmetall in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 600°C erhitzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend zusätzlich in einer oxydierenden Atmosphäre auf
mindestens 600 G erhitzt.
209829/0953
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- 1971-12-22 GB GB5973971A patent/GB1386090A/en not_active Expired
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JPS543825B1 (de) | 1979-02-27 |
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AU3715571A (en) | 1973-06-28 |
FR2120011B1 (de) | 1975-02-07 |
GB1386090A (en) | 1975-03-05 |
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OHN | Withdrawal |