DE2226360A1 - Elektroden für elektrochemische Verfahren - Google Patents
Elektroden für elektrochemische VerfahrenInfo
- Publication number
- DE2226360A1 DE2226360A1 DE19722226360 DE2226360A DE2226360A1 DE 2226360 A1 DE2226360 A1 DE 2226360A1 DE 19722226360 DE19722226360 DE 19722226360 DE 2226360 A DE2226360 A DE 2226360A DE 2226360 A1 DE2226360 A1 DE 2226360A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- iridium
- electrode
- base
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
- C25B11/093—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Elektroden für elektrochemische Verfahren, welche zusammengesetzt sind aus einer verhältnismässig
inerten metallischen Grundlage, welche mindestens, auf ihrer Oberfläche aus Titan oder einer Titanlegierung
besteht und gegebenenfalls einen besser leitenden Kern, beispielsweise aus Kupfer,-^i sen, Aluminium oder deren Legierungen
einschliesst, und aus einem Schutzüberzug mit elektrokatalytischen
Eigenschaften, welcher mindestens ein Edelmetall und/oder dessen Oxyd umfasst.
Die erfindungsgemässen Elektroden können bei verschiedenen
elektrochemischen Verfahren benutzt werden, z.B. für kathodischen Schutz, Entsalzung oder Reinigung von Wasser, Elektro
lyse von Wasser oder Salzsäure, Stromerzeugung in einer Verbrennungsbatterie, Reduktion oder Oxydation organischer
Verbindungen oder elektrolytische Herstellung von Persalzen. Jedoch eignen sie sich besonders gut als Anoden für die
Elektrolyse wässriger Lösungen von Alkalimetallhalogeniden, insbesondere von Natriumchlorid, sowohl in Diaphragmazellen
wie auch in Quecksilberzellen, wo sie die Entladung der Chlorionen katalysieren, welche unter einer bemerkenswert
niedrigen und praktisch konstanten Überspannung während des
209861/1082
ganzen Lebens der Elektrode sich vollgieht. Unter den in der Zelle herrschenden Bedingungen ist die Abnutzung solcher
Anoden unbedeutend, was ihnen eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer gewährt und die mühseligen Arbeiten des Öffnens
der Zellen zwecks Erneuerung der Elektroden erspart.
Obwohl bemerkenswert widerstandsfähig gegen den elektrochemischen Angriff einer grösseren Anzahl von korrodierenden
Milieus ist jedoch die Grundlage aus reinem oder legiertem Titan nicht völlig inert, insbesondere wenn es als Anoden
träger bei der Elektrolyse wässriger Lösungen von Alkalimetallchloriden verwendet wird, wo es im allgemeinen einer
langsamen unterschichtigen Korrosion durch öie chlorierte Sole nicht entgeht, welche durch fehler, Poren oder Risse
eindringt, die in den üblichen Überzügen enthalten sind, was auf die Dauer unausweichlich die Ablösung des Überzugs von
seiner Grundlage durch örtliches Abblättern verursacht, wodurch beträchtlich die Überspannung bei der Chlorentwicklung gesteigert
und daher die wirksame Lebensdauer der Elektrode verringert wird, welche früher oder später ersetzt werden
muss.
Die Erfindung hat zum Ziel, in beträchtlicher Weise die
Widerstandsfähigkeit gegen elektrochemischen Angriff, insbesondere durch chlorierte Sole , der Grundlage aus länem
oder legiertem Titan einer Elektrode zu steigern. Sie hat gleichfalls zum Ziel, auf der Oberfläche dieser Grundlage
einen schützenden und elektrokatalytischen Überzug zu erzeugen, welcher im wesentlichen frei von Fehlern, Poren
und Rissen ist und in vollkommener Weise an der Grundlage anhaftet. Sie hat auch ausserdem noch zum Ziel, eine Elektrode
von langer Lebensdauer und grosser Beständigkeit im Verlauf der Zeit zu schaffen, welche bemerkenswerte elektrokatalytisohe
Eigenschaften, insbesondere bei der Elektrolyse von Salzsolen besitzt. Sie hat schliesslich zum Ziel,
ein Verfahren zu offenbaren, welches die Herstellung einer solchen Elektrode ermöglicht.
209851/1082
Die Erfindung "betrifft eine Zusammenstellung für Über-p
züge, die dazu "bestimmt ist, auf einer leitenden und verhältnismässig inerten, mindestens oberflächlich aus
Titan oder einer Titanlegierung bestehenden Grundlage aufgebracht zu werden, um eine Elektrode für elektrochemische
"Verfahren zu erhalten, wobei diese Zusammenstellung
im wesentlichen wärme zersetzbare Verbindungen des Iridiums und mindestens eines unedlen Metalls, ausgewählt aus der
Gruppe Lithium, Bor, Beryllium, Magnesium, Gallium und Germanium, in einem flüssigen Vehikel einschliesst, und wobei
das Atomverhältnis Iridium/unedles Metall zwischen 1/4 und 8/1 liegt.
Die -Erfindung betrifft gleichfalls eine Elektrode für
elektrochemische Verfahren, welche mittels der obigen Zusammenstellung erhalten wird, und ebenso ein Verfahren,
um eine solche Blektrode herzustellen.
Insbesondere wurde gefunden, dass solche -Elektroden eine
verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion durch nascierendes ühlor besitzen, dass sie eine geringe Überspannung
für die Freisetzung des Chlors haben und dass, wenn als Anoden in Zellen mit Quecksilberkathoden verwendet,
welche ^hlor durch Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösungen
erzeugen, sie eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Verschlechterung durch Kontakt mit der Quecksilberkathode
aufweisen,,
Vergleichen mit nach dem gleichen Verfahren erhaltenen
Elektroden, jedoch unter -Ausgehen von einer ÜberzugsZusammenstellung
auf der Grundlage von Titan und Ruthenium, besitzen die erfindungsgemässen Elektroden einen vollkommen verschiedenen
Oberflächenzustand: ihr Überzug ist glatt und homogen und praktisch frei von örtlichen Unregelmässigkeiten, von
Rissen, Lücken oder anderen Fehlern, wie sie die ersteren Elektroden aufweisen und wie man es durch Fotografie
durch das Elektronenmikroskop mit Spülung zeigen kann«,
Obwohl die benutzten Analysenmethoden nicht ermöglicht
haben, die Anwesenheit von Lithium und von Bor in dem schliess liehen Überzug nach thermischer Behandlung zu beweisen, ist es
2098 5 1/1082
-A-
Iridium
dennoch offenbar, dass durch ihre Anwesenheit neben dem - /
in der auf die Grundlage aufgebrachten ÜberzugsZusammenstellung
sie eine auffallende Einwirkung auf die schliessliche struktur des Depot und auf die Lebensdauer der mit
solchen Überzügen Tersehenen Elektroden ausüben, wenn sie als Anoden bei der Elektrolyse von Solen benutzt werden»
Untersuchungen, um den Einfluss des Lithiums auf die Struktur und elektrochemischen Eigenschaften der Überzüge zu
studieren, welche andere Metalle der Platingruppe enthalten, haben zu der überraschenden Feststellung geführt, dass nur
die Überzüge, welche Iridium oder seine Oxyde enthalten, hauptsächlich durch die Anwesenheit von Lithium in der
Zusammenstellung beeinflusst werden«,
Unter "Titanlegierung" wird hier eine Legierung verstanden, welche im wesentlichen aus Titan besteht und in dem Elektrolyten,
worin die elektrode benutzt werden soll, Eigenschaften
anodischer Polarisation besitzt, vergleichbar mit denjenigen des reinen Metalls, also beispielsweise Titan-Zirkonium-Legierungen
mit Gehalten bis zu H^ Zirkonium, Titan-Edelmetall-Legierungen
mit bis zu 5% eines Edelmetalls wie Platin Rhodium, Palladium oder Iridium, und Titan-Niob-Legierungen
mit
oder Titan-Tantal-Legierungen/bis 1O?& an Niob oder Tantal.
oder Titan-Tantal-Legierungen/bis 1O?& an Niob oder Tantal.
Unter "wärmezersetzbarer Verbindung des Iridiums" wird 3ede
Verbindung des Iridiums verstanden, welche zu Metall und/oder Oxyd unter den Bedingungen der Wärmebehandlung zersetzbar
ist, insbesondere das Chlorid, Bromid, Jodid, die Resinate und SuIforesinate des Iridiums und Iridiumcarbonyl.
Unter "unedlem Metall" wird ausschliesslich mindestens eines der Metalle Li, B, Be, Mg, Ga und Ge verstanden. Obwohl die
anderen unedlen Elemente mit einer ionischen strahlung von weniger als 0,63 Ä sich von vornherein hinsichtlich der
Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion durch nascierendes Chlor
eignen könnten, teilen sie jedoch dem Überzug eine für die Technik zu hohe Überspannung mit. Die unedlen Elemente
mit ionischer Strahlung über 0,63 $ geben entweder zu hohe Überspannungen oder viel zu hohen Verbrauch des Überzugs
pro Tonne erzeugtes Chlor, und zwar in ,jedem Fall einen
209851 / 1 082
-5-höheren Verbrauch als 50 mg/t Gl^.
Unter "wärmezersetzbarer Verbindung eines unedlen Metalls"
wird jede Verbindung eines dieser Metalle verstanden, welche zu Oxyd unter den Bedingungen der Wärmebehandlung zersetzbar
ist, welcher sie nach Aufbringen der ÜberzugsZusammenstellung
auf die Grundlage ausgesetzt wird, insbesondere das Acetat, Oitrat, IOrmiat, Oxalat, Bromid, Carbonat, Nitrat, Ghlorat,
Permanganat und Wolframat oder eine diese Metalle enthaltende Schmiere.
Unter "flüssiges Vehikel wird jedes flüssige Milieu verstanden, welches Bildung einer verhältnismässig beständigen Lösung
und/oder Suspension oder Dispersion der wärmezersetzbaren
Verbindungen von Iridium und dem unedlen Metall ermöglicht, Netzvermögen und Viskosität besitzt, welche mit der für das
Überziehen der Grundlage benutzten Arbeitsweise verträglich sind, insbesondere Amylalkohol, Butyl- oder Isopropylalkohol,
verdünnte Salzsäure, Propylencarbonat, Dimethylformamid,
Dime thy lsulfoxyd, allein oder in Mischungen. I1Ur Lithium hat
sich Amylalkohol als sehr grünstig erwiesen.
Das Atomverhältnis Iridium/unedles Metall soll zwischen 1/4 und 8/1 in der ÜberzugsZusammenstellung liegen. Wenn dieses
Verhältnis niedriger als 1/4 ist, erhält man nach der Wärmebehandlung Elektrodenüberzüge, deren elektrokatalytische
Eigenschaften sich im Lauf der Zeit verschlechtern, insbesondere bei der Elektrolyse von Solen. Wenn das Verhältnis 8/1
überschreitet, erhält man weniger glatte Überzüge mit Unregelmässigkeiten
und Rissen und der Schutz der Grundlage wird fraglich. Die günstigsten Atomverhältnisse Iridium/unedles
Metall liegen zwischen 1/1 und 5/1 für Lithium, über 1/1 für Bor, Magnesium und Gallium und über 0,5 für Beryllium»
Im allgemeinen bringt man die Überzugs Zusammenstellung auf
eine Grundlage auf, welche zuvor einer chemischen Reinigung unterworfen wurde. Die Grundlage wird gegebenenfalls entfettet,
dann mittels jeder bekannten Methode gebeizt, wie z.B. mittels Elektrolyse oder Eintauchen in ein Bad aus geschmolzenen
Salzen oder in eine Lösung eines Alkalis"oder einer organischen
2 0 9 8 B 1 / 1 0 8 2
— """"■- ' " '"'"■" —— ■ 2T2636Ö
oder anorganischen Säure, aber bevorzugt wird im allgemeinen Eintauchen in eine wässrige Lösung von Oxalsäure oder Salzsäure.
Gegebenenfalls kann man vor dem Aufbringen der Zusammenstellung die so gebeizte Grundlage noch einer oxydierenden
Behandlung zu dem Zweck unterwerfen, um eine dünne oberflächliche Schicht aus Titanoxyd zu bilden, welche
die Verankerung begünstigt.
Die Aufbringung der ÜberzugsZusammenstellung auf die Grundlage
kann nach einer beliebigen angemessenen Arbeitsweise erfolgen, z.B. mittels Bürsten, Pinseln, durch Besprühen,
Aufstäuben oder Eintauchen. Nach dem Verdampfen des flüssiger Vehikels der Zusammenstellung wird die so überzogene Grundlage
einer Wärmebehandlung in oxydierender Atmosphäre unterxtforfen,
vorzugsweise an der Luft, zwischen 350 und 800 C, um die Verbindungen des Iridiums und des unedlen Metalls
zu zersetzen. Unter diesen Bedingungen findet sich ein wesen licher !eil des Iridiums in dem elektrokatalytischen überzug
im Oxydzustand wiedero Die Bauer der Wärmebehandlung
ist eine .Funktion' der gewählten Temperatur. Um eine nachteilige Reaktion zwischen der- Grundlage und ihrem Überzug
oder dem Luftsauerstoff au vermeiden, beschränkt man vorteilhafterweise
die Dauer des ürhitzens auf 15 Hinuten bei einer Temperatur von 500 JC beispielsweise; bei einer Temperatur
von 800 G dagegen wird, die Wärmebehandlung wesentlich kurzer
sein und einige Zehntel Sekunden nicht überschreiten.
Wenn es sich als notwendig erweisen sollte, kann man die
Maßnahmen des fjberziehens und der Trocknung wiederholen,
um die gewünschte Picke des Überzugs nach der Wärmebehandlun
zu erhalten. In diesem Fall kann die wärmebehandlung in einer einzigen Stufe nach der Aufbringung und Trocknung der
letzten Schicht der Zusammenstellung erfolgen, oder, insbesondere
wenn die aufeinanderfolgenden Schichten verhältnismassig
dick sind, kann die wärmebehandlung unmittelbar für
jede Schicht nach dem Trocknen und vor dem Aufbringen der nächsten Schicht oder auch nach dem Aufbringen und Trocknen
von zv/ei oder drei Schichten vorgenommen werden. Im Falle
der zersetzenden Wärmebehandlung" Ln mehreren Jtufen ist en
2ü 98Bl/ I Π 8 2
vorteilhaft, allmählich, die Behandlungstemperatiir von
Stufe zu Stufe zu steigern.
Gewünschtenfalls kann die so erhaltene Elektrode, welche
aus Titan oder Titanlegierung als Grundlage und ihrem schützenden elektrokatalytischen Überzug besteht, noch aktiviert
werden, insbesondere für die Chlorentwicklung, durch spätere Bildung einer äusseren Schicht aus aktivem Material,
welches mindestens ein Edelmetall in elementarem Zustand oder in Verbindung enthält, ausgewählt unter Platin,
Palladium, Ruthenium, Rhodium, Osmium und Iridium«, Diese
äussere Schicht aus aktivem Material kann mittels jeder geeigneten Arbeitsweise gebildet werden, z.B. wie in der
BE-PS 760 507 der Anmelderin beschrieben. Sie kann beliebige
Verbindungen von Edelmetallen einschliess.en, welche die elektrokatalytischen Eigenschaften der Elektrode zu verbessern
vermögen, insbesondere wie sie in zwei LU-PSen vom 29.7.1970, Nr. 61 433 und 61 436 der Anmelderin beansprucht
werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Grundlage aus Titan und die ÜberzugsZusammenstellung besteht
aus einer homogenen Lösung löslicher Verbindungen von Iridiua
und unedlem Metall, welche in mehreren Schichten auf eine Titangrundlage mit thermischen Zwischenbeha.ndlungen bei
steigender Temperatur derart aufgebracht wird, um ein schliessliches Überzugs gewicht von 2 bis 12» g pro m überzogener
Oberfläche nach einer verlängerten thermischen Schlussbehandlung zu erzielen.
In den folgenden Beispielen, welche nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung gegeben werden, sind diä Elektroden,
welche durch Überziehen von Platten aus Titan mittels einer Iridium-unedles Metall-Zusammenstellung erhalten wurde^i,
als solche ohne aktivierende Ergänzungsschicht als Anoden
für die Elektrolyse von Sole in Zellen mit Quecksilberkathode benutzt worden, wo sie Überspannungen bei der
Chlorentwieklung von 300 mV in jedem Fall unter 500 mV bei einer Anodenstromdichte von 10 kA/m gezeigt haben,, In
allen Fällen haben die Überzüge, wenn dem Abreisstest mittelt
2098B1/1082
Klebband unterworfen, ein gutes Anhaften an der Grundlage
bewiesen.
In jedem Beispiel ist der Verbrauch an Edelmetall in üblicher Art durch das Verhältnis des gesamten Überzugsgewichtes in
g/m der aktiven anodischen Oberfläche zum Gewicht an erzeugtem Chlor in t Glp/m dieser gleichen aktiven anodischen
Oberfläche ausgedrückt. Man erachtet einen üblichen Verbrauch in der Grössenordnung von 60 und vorzugsweise von weniger
sich als 50 mg/t CIp als für die Technik annehmbar. Da es/um eine
obere Grenze handelt, ist der tatsächliche Verbrauch an Edelmetall (Iridium) immer unterhalb des im nachfolgenden
angegebenen üblichen Verbrauchs.
Der Versuch für jede Anode wird abgebrochen, sobald die stromdichte
auf weniger als 50^ ihres Anfangswertes fällt.
Die im folgenden angegebenen beispielhaften Zusammenstellungei
schliessen nur ein unedles Metall ein, ausgewählt unter Id, B, Be, Mg, Ga und Ge, aber die Erfindung bezieht sich
auch auj^mehr als eines dieser Metalle einschliessenden Zusammenstellungen.
Eine Lösung von 0,1 at-g Li/1 (Lösung A) wurde durch Auflösen
von Lithiumnitrat in Dimethylformamid hergestellt. Ebenso wurde getrennt eine Lösung von 0,1 at-g Ir/1 (Lösung B) durch
Auflösen von Hexachloriridiumsäure in dem gleichen LSsungsmittel
zubereitet»
Beide Lösungen wurden im gewünschten Verhältnis gemischt, um eine ÜberzugsZusammenstellung zu erhalten, welche 1 at-g
Ir auf 2 at-g Li enthielt.
Auf eine auf 70-800C erwärmte Heizplatte wurden kleine Titan^
platten gebracht, welche zuvor während 5 Stunden bei 800C
in einer wässrigen Lösung von 10biger Oxalsäure gebeizt worden
waren. Mittels Pinsel wurden auf diese kleinen Platten
fünf Schichten dea hergestellten Überzugsmittels aufgebracht, jedesmal gefolgt nach dem Verdampfen des Lösungsmittels auf
der Heizplatte von einer Wärmebehandlung während 15 Minuten
bzw.
an der Luft/bei steigenden Temperaturen von 550, 575. 400.
2098 51/1082
425 und 45O0C.
Darauf wurden die kleinen Platten einer thermischen Schlussbehandlung von 5 Stunden bei 475°C in Anwesenheit
von Luft unterworfen, worauf man sie an der Luft abkühlen
liess.
ο Die Menge an abgelagertem Material war 4,8 g/m .
Die so überzogenen Titanplatten wurden als Anoden einem Test hinsichtlich der Abnutzung des Überzugs in einer Zelle
mit beweglicher Quecksilberkathode für die Elektrolyse einer an Natriumchlorid und an Chlor gesättigten Sole zwischen
80 und 850C bei einer konstant gehaltenen PotentialdifferenzAnode-Kathode
unterworfen. .
Bei diesen Bedingungen haben die getesteten Platten 1-10
ο
und 128 Tonnen Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach einem ununterbrochenen Betrieb von 200 und 255 Tagen bei einer mittleren anodischen Stromdichte von etwa 18 kA/
und 128 Tonnen Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach einem ununterbrochenen Betrieb von 200 und 255 Tagen bei einer mittleren anodischen Stromdichte von etwa 18 kA/
2
m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium ist weniger als 38 mg
m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium ist weniger als 38 mg
pro Tonne erzeugtes Chloro
Beispiel 2
Beispiel 2
Durch Vermischen der Lösungen A und B des Beispiels 1
in einem gewünschten Verhältnis wurde eine Überzugszusammen
stellung erhalten, welche 2 at-g Ir für 1 at-g -Li enthielt, welche man auf kleine Platten aus Ti^unter den gleichen
Bedingungen wie die des Beispiels 1 aufbrachte. Die Wärmebehandlungen wurden gleichfalls in der dortigen Weise
durchgeführt.
2 Die Menge an so abgelagertem Material war 4,8 g/m β
Wenn dem Test der Abnutzung des Überzugs unter den gleichen Bedingungen wie die des Beispiels 1 unterworfen, haben die
so überzogenen -flatten 119 und 171 Tonnen Chlor pro m
aktiver anodischer Oberfläche nach 200 und 300 Tagen ununterbrochenen- Betriebs bei einer mittleren anodischen Strom-
2
dichte von etwa 20 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium
dichte von etwa 20 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium
ist weniger als 28 mg pro Tonne erzeugtes Chlor.
209851 /1082
""222636Ö
Durch Vermischen der Lösungen A und B des Beispiels 1 im gewünschten Verhältnis hat man eine Überzugszusammenstellung
erhalten, welche 2 at-g Ir für 1 at-g Li enthielt, welche man auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen
wie die des Beispiels 1 aufbrachte. Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls in der dortigen V/eise durchgeführt.
Die Menge an abgelagertem Material war 4,7 g/m2.
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs unter den gleichen
Bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1 unterworfen, haben die so überzogenen Platten 78 und 138 Tonnen Chlor pro
m aktiver anodischer Oberfläche nach 112 und 230 Tagen ununterbrochenen
Betriebs bei einer mittleren anodischen Stromdichte von etwa 22 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium
ist weniger als 34 mg pro Tonne erzeugtes uhlor.
Durch Vermischen der Lösungen A und B des Beispiels 1 im gewünschten Verhältnis hat man eine ÜberzugsZusammenstellung
erhalten, welche 3 at-g Ir für 2 at-g Li enthielt und welche auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen wie
diejenigen des Beispiels 1 aufgebracht wurde . Die Wärmebehandlungen wurden gleichfalls in der dortigen Weise vorgenommen.
Die Menge an abgelagertem Material war 3,7 g/m ,
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen -ßedingungen wie die des Beispiels 1 unterworfen,
haben die so überzogenen Platten 68 und 90 Tonnen Chlor pro
m aktiver anodischer Oberfläche nach 112 und 176 Tagen ununterbrochenen
Betriebs bei einer mittleren anodischen Stromdichte von 21 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium ist
weniger als 41 mg pro Tonne erzeugtes Öhlor.
Durch Vermischen der .Lösungen A und B des Beispiels 1 im
gewünschten Verhältnis wurde eine Überzugszusammenstellung erhalten, welche 1 at-g Ir auf 1 at-g Li enthielt, und welche
2 G S 8 5 1 /1082
' """" r "-" ~ "~~ ~~ " 222636Ü'
man auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen
wie diejenigen des Beispiels 1 aufbrachte. Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls in der dortigen Weise durchgeführt.
P Die Menge an abgelagertem Material war 3,4 g/m . -
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1
unterworfen, haben die so überzogenen Platten 78 und 89
p
Tonnen Chlor pro m der aktiven anodischen Oberfläche nach 112 und 176 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer
Tonnen Chlor pro m der aktiven anodischen Oberfläche nach 112 und 176 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer
2 mittleren anodischen stromdichte von etwa 19 kA/m. erzeugt.
Der Verbrauch an Iridium ist weniger als 38 mg pro' Tonne
erzeugtes Chlor.
Durch Vermischen der lösungen A und B des Beispiels 1 im gewünschten Verhältnis wurde eine Überzugszusammenstellung
erhalten, welche 1 at-g Ir für 2 at-g Li enthielt und welche
auf die kleinen Titanplatten unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen
wurden gleichfalls in der dortigen Weise durchg führt.
2 Die Menge an abgelagertem Material war 4,0 g/m .
Wenn dem .Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter
den gleichen Bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1 unte worfen, haben d:fe so überzogenen Platten 53 und 63 Tonnen
2
Chlor pro m· aktiver anodischer Oberfläche nach 112 und 140 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer mittleren
Chlor pro m· aktiver anodischer Oberfläche nach 112 und 140 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer mittleren
2
anodischen Stromdichte von 18 kA/m erzeugt. Der Verbrauch
anodischen Stromdichte von 18 kA/m erzeugt. Der Verbrauch
an Iridium ist weniger als 63 mg pro Tonne erzeugtes Chlo±o
Beispiel 7
Durch Vermischung, der Lösungen A. und B des Beispiels 1 im
gewünschten Verhältnis wurde eine Überzugszusammenstellung erhalten, welche 1 at-g Ir für 2 at-g Li enthielt und welche
auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen
wurden gleichfalls in der dortigen Weise
2098 51/1082
durchgeführt,
•j
Die Menge an abgelagertem Material war 3,0 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen des Beispiels 1 unterworfen,
haben die so überzogenen Platten 44 und 65 Tonnen
ρ
Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach 84 und 150 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer mittleren anodischen stromdichte von 18 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium ist weniger als 46 mg pro Tonne erzeugtes Chlor.
Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach 84 und 150 Tagen ununterbrochenen Betriebs bei einer mittleren anodischen stromdichte von 18 kA/m erzeugt. Der Verbrauch an Iridium ist weniger als 46 mg pro Tonne erzeugtes Chlor.
Durch Vermischen der Lösungen A und B des Beispiels 1 im gewünschten Verhältnis wurde eine ÜberzugsZusammenstellung
erhalten, welche 2 at-g Ir für 1 at-g Li enthielt und welche auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen
wie diejenigen des Beispiels 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen wurden gleichfalls in der dortigen Weise
durchgeführt.
Die Menge an abgelagertem Material war 2,4 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den Bedingungen des Beispiels 1 unterworfen, haben die so
2 überzogenen Platten 54 und 75 Tonnen Chlor pro m aktiver
anodischer Oberfläche nach 84 und 150 Tagen ununterbrochenen
Betriebs bei einer mittleren anodischen Stromdichte von
2
21 kA/m erzeugt, -^er Verbrauch an Iridium ist weniger als
32 mg pro Tonne erzeugtes Chlor.
Hergestellt wurde eine Lösung von 0,1 at-g Li/1 (Lösung A)
durch Auflösen von Lithiumnitrat in Amylalkohol.
Hergestellt wurde ebenfalls getrennt eine Lösung von 0,1 at-g
Ir/1 (Lösung B) durch Auflösen von Hexachloriridiumsäure in
dem gleichen Lösungsmittel.
Die beiden Lösungen wurden im gewünschten Verhältnis gemischt um eine ÜberzugsZusammenstellung zu erhalten, welche 3 at-g
Ir für 2 at-g Li enthielt und welche auf kleine Platten aus
209851/1082
-.13-
Titan unter den gleichen Bedingungen wie diejenigen des
Beispiels 1 aufgebracht wurden. Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls in der dortigen Weise durchgeführt.
Die Menge an so abgelagertem Material war 5,0 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen Bedingungen wie diejnigen des Beispiels 1 unterworfen,
haben die so überzogenen Platten 29 und 233 Tonnen
2
Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach 45 und 390 Tagen ununterbrochenen "Betriebs bei einer mittleren anodisehen Stromdichte von etwa 22 kA/m erzeugt. An diesem Tag war die Verbrauchsgrenze der Elektrode noch nicht erreicht und der Abnutzungstest wurde fortgeführt. Jedoch liess sich schon damals feststellen, dass der Verbrauch an Iridium weniger als 21 mg pro Tonne erzeugtes Chlor sein wird.
Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach 45 und 390 Tagen ununterbrochenen "Betriebs bei einer mittleren anodisehen Stromdichte von etwa 22 kA/m erzeugt. An diesem Tag war die Verbrauchsgrenze der Elektrode noch nicht erreicht und der Abnutzungstest wurde fortgeführt. Jedoch liess sich schon damals feststellen, dass der Verbrauch an Iridium weniger als 21 mg pro Tonne erzeugtes Chlor sein wird.
Durch Vermischen der Lösungen A und B des Beispiels 9 im gewünschten Verhältnis wurde eine ÜberzugsZusammenstellung
erhalten, welche 2 at-g Ir für 1 at-g Li enthielt und welche auf kleine Platten aus Titan unter den gleichen -üedi
gungen wie in Beispiel 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehand lungen wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie dort vorgenommen.
2 Die Menge an so abgelagertem Material war 5,9 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 untefworfen, haben
2 die so erzeugten Platten 28 und 221 Tonnen Chlor pro m aktiver anodischer Oberfläche nach 45 und 390 Tagen ununter
brochenen Betriebs bei einer mittleren anodischen Stromdichte von etwa 21 kA/m erzeugt. An diesem Tag war die
Verbrauchsgrenze der Elektrode noch nicht erreicht und der Abnutzungstest wurde weitergeführt. Jedoch liess sich schon
damals feststellen, dass der Verbrauch an Iridium weniger als 27 mg pro Tonne erzeugtes Chlor sein wird.
209851/1082
■"■""
" " 7Z7ET3W"
Vergleichsbeispiel \f1
Durch Auflösen von Rutheninmchlarid in Dimethylformamid
wurde eine Lösung von 0>1 at-g Ru/1 hergestellt, zu welcher der gewünschte Anteil der Lösung A des Beispiels 1 zugesetzt wurde, um eine ÜberzugsZusammenstellung zu erhalten, welche
wurde eine Lösung von 0>1 at-g Ru/1 hergestellt, zu welcher der gewünschte Anteil der Lösung A des Beispiels 1 zugesetzt wurde, um eine ÜberzugsZusammenstellung zu erhalten, welche
2 at-g Ru für 1 at-g Li enthielt und welche auf kleine
Platten aus Titan unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen wurden
ebenfalls in der dortigen Weise durchgeführt.
Platten aus Titan unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 1 aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen wurden
ebenfalls in der dortigen Weise durchgeführt.
Die Menge an abgelagertem Material war 4,7 g/m o
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den gleichen -bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen, haben
2
die so überzogenen Platten 23 Tonnen Chlor pro m aktiver
die so überzogenen Platten 23 Tonnen Chlor pro m aktiver
anodischer Oberfläche nach 45 Tagen ununterbrochenen Betriebs
2 bei einer mittleren anodischen stromdichte von etwa 18 kA/m
erzeugt. Der Verbrauch an Ruthenium ist weniger als 155 mg
pro Tonne erzeugtes Chlor nach 45 Tagen, aber da die Stromdichte zu schnell abgefallen war, wurde diese Anodenart
verworfen.
pro Tonne erzeugtes Chlor nach 45 Tagen, aber da die Stromdichte zu schnell abgefallen war, wurde diese Anodenart
verworfen.
Durch Auflösen von Hexachlorplatinsäure in Dimethylformamid
wurde eine Lösung von 0,1 at-g Pt/1 hergestellt, zu welcher
der gewünschte Anteil an Lösung A des Beispiels 1 zugesetzt wurde, um eine Überzugszusammensteilung zu erhalten, welche
3 at-g Pt für 2 at-g Li enthielt und welche auf kleine Platte^
aus Titan unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls
aufgebracht wurde. Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls
in der dortigen Weise durchgeführt.
Die Menge an abgelagertem Material war 3,0 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen,
zeigten die so überzogenen Platten eine unbeständige Stromdichte, welche zu fallen nicht aufhörte. Nachdem die Stromdichte auf weniger als 50$ ihres ursprünglichen Wertes
gesunken war, wurde der Versuch nach nur 5 Betriebstagen
abgebrochen. Zu diesem Zeitpunkt war die gesamte Menge an
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen,
zeigten die so überzogenen Platten eine unbeständige Stromdichte, welche zu fallen nicht aufhörte. Nachdem die Stromdichte auf weniger als 50$ ihres ursprünglichen Wertes
gesunken war, wurde der Versuch nach nur 5 Betriebstagen
abgebrochen. Zu diesem Zeitpunkt war die gesamte Menge an
209 851/1082
ΎΤΖ5ΊΚΪ
erzeugtem Chlor während der lebendauer der Elektrode
ρ
2 Tonnen pro m an aktiver anodischer Oberfläche, was einen Verbrauch an -Edelmetall von 1300 mg pro Tonne erzeugtes Chlor ergibt, wenn man unterstellt, dass der Überzug ausschliesslich aus PtO^ gebildet ist.
2 Tonnen pro m an aktiver anodischer Oberfläche, was einen Verbrauch an -Edelmetall von 1300 mg pro Tonne erzeugtes Chlor ergibt, wenn man unterstellt, dass der Überzug ausschliesslich aus PtO^ gebildet ist.
Durch Auflösen von^Ammoniumhexachlorpalladat in Dimethylforaraid
wurde eine Lösung von 0,1 at-g Pd/1 hergestellt,
zu welcher der gewünschte Anteil an lösung A des Beispiels 1 zugesetzt wurde, um eine ÜberzugsZusammenstellung zu
erhalten, welche 3 at-g Pd für 2 at-g Li enthielt und welche auf kleine Platten aus Titan unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 aufgebracht wurde· Die Wärmebehandlungen wurden ebenfalls in der dortigen Weise
durchgeführt.
Die Menge an abgelagertem Material war 2,7 g/m .
Wenn dem Test auf Abnutzung des Überzugs wiederum unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen, zeigten die so überzogenen Platten eine unbeständige Stromdichte,
welche abzufallen nicht aufhörte. Nachdem die Stromdichte unter 50$ ihres ursprünglichen Wertes gesunken war, wurde
der Versuch nach nur fünf Tagen des Betriebs abgebrochen.
In diesem Zeitpunkt war die Gesamtmenge an erzeugtem Chlor
ρ während der Lebensdauer der Elektrode 1,9 Tonnen pro m aktiver anodischer Oberfläche, was einen Verbrauch an
d3InIi. tall von 1200 mg pro Tonne erzeugtes Chlor ergibt, wenn
man unterstellt, dass der überzug ausschliesslich aus PdO gebildet ist.
Die charakteristischen Ergebnisse der Erläuterungsbeispiele 1 bis 10 und diejenigen der Vergleichsbeispiele R 1,1 2
und R 3 sind in der folgenden Tabelle*zusammengestellt.
2 0 9 8 5 1/10 8 2
Bei spiel |
Atomverhält nis in der |
Ir/2 | Li | Benutztes Lösungs |
Gewicht des Über |
Tabelle I Ir/Li | Stromdichte | Betriebs dauer der |
Erzeugung Anode an |
der Verbrauch an Edel |
CJN | |
Nr. | Uberzugs- zusammen- steilung |
Ir/1 | Li | mittel | zugs Q (g/m2) |
Anodische (kA/m2) |
letzte Messung |
Anode (Tage) |
t 012/m | metall (mg/t Gl2) |
||
1 | 1 | Ir/1 | Li | DME1 (1) | 4,8 | anfäng liche |
18 15 |
200 255 |
110 128,3 |
<43 ^38 |
||
2 | 2 | Ir/2 | Li | II | 4,8 | 18 | 21 19 |
200 300 |
119 171 |
t 28 | ||
3 | 2 | Ir/1 | Li | ti | 4,7 | 20 | 24 21 |
112 230 |
78 138 |
< 60 <34 |
ro | |
4 | 3 | Ir/2 | Li | ti | 3,7 | 20 | 20 18 |
112 176 |
68 90 |
ISJ cn CO CD |
||
ro CD CO |
5 | 1 | Ir/2 | Li | ti | 3,4 | 27 | 20 15 |
112 176 |
78 89 |
<38 | LD |
co cn X |
6 | 1 | Ir/7 | Li | Il | 4,0 | 17 | 14 12 |
112 140 |
53 63 |
^ IS | |
/10 | 7 | 1 | Ir/2 | Li | ti | 3,0 | 21 | 18 16 |
84 150 |
44 65 |
^68 <46 |
|
OO fO |
8 | 2 | Ir/1 | Li | ti | 2,4 | 17 | 22 13 |
84 150 |
54 75 |
<45 | |
9 | 3 | Ru/1 Pt/2 Pd/2 |
Ii Li Li |
Amylalko hol |
5,0 | 28 | 22 23 |
45 390 |
29 233 |
<170 < 21 |
||
10 | 2 | Il | 5,9 | 21 | 23 22 |
45 390 |
28 221 |
<210 <27 |
||||
V 1 V 2 V. 3 |
2 3 3 |
DMi1 Il η |
4,7 3,0 2,7 |
20 | 13 7(2) 4(2) |
45 5 (2) 5(2) |
23 2(2) 1,9(2) |
<155 <1300(2) ^1200(2) |
||||
(D | 22 16 22 |
Dimethylformamid (2) Diese Anode ist nicht mehr im Betrieb, nachdem 50% des Anfangswertes gefallen war. |
ihre Stromdichte unter | |||||||||
- | ||||||||||||
-17-Beispiel 11: Ir/B = 6
In Amylalkohol wurden getrennt und in der Kälte Chloriridiumsäure
HpIrOIg.xHpO und Borsäure Ε*Β0, derart gelöst, um eine
Lösung mit 0,05 at-g Ir/1 und eine Lösung mit 0,01 at-g B/l
zu erhalten. Beide Lösungen wurden dann in den gewünschfen Anteilen gemischt, um ein Verhältnis Ir/B von 6 zu erhalten.
Mittels Pinsel wurden mehrere Schichten dieser Zusammenstellung auf kleine Titanplatten aufgebracht, welche zuvor in der Wärme
in Trichloräthylen entfettet und während 4-5" Stunden bei ungefä
90 ß in einer wässrigen Lösung 10biger Oxalsäure gebeizt worden
waren.
Acht Schichten dieser Zusammenstellung wurden in der Kälte auf Titanplatten aufgetragen, welche an der Luft getrocknet und
auf 400 C während 5 Minuten nach jedem Auftragen erhitzt wurden Nach der achten Aufbringung wurden sie einer Schlußwärmebehandlung
von 5 Stunden bei 5000C mit anschliessender Abkühlung im
2 Ofen unterworfen. Man erhie.lt so einen Überzug von 7,1 g/m
der Oberfläche, welcher fest an der Grundlage haftete und sich bei den Abreissprüfungen mittels unter Druck aufgebrachten
Klebbands als widerstandsfähig erwies. Überdies zeigte sich bei dem Anhafttest dieser Überzug einem Überzug auf der G-rundlage
von Iridium überlegen, welcher unter Ausgehen von einem Anstrich, der nur Ir enthielt (also ohne Bor) erhalten worden
war.
Die so überzogenen kleinen Titanplatten wurden als Anoden zwei verschiedenen Prüfungen unterworfen: die eine zur Bestimmung
der Überspannung der Chlorentwicklung bei einer fest eingestellten
anodischen Stromdichte (10 kA/m ), die andere zur Bestimmung des Verbrauchs an Edelmetall als ^unktion der Menge
entwickelten Chlors.
Für den Überspannungstest wurden die Platten als Anoden bei der Elektrolyse einer Sole von 250 g NaOl/kg, mit Ch'lor gesättigt
bei 60 C und bei einem ungefähren pH 2y verwendet. Unter diesen
Bedingungen zeigten die Platten dieses Beispiels eine anfängliche Überspannung von 160 mV bei einer anodischen Stromdichte
von 10 kA/m2.
2 0 9 8 51/10 8 2
Andererseits für den Verbrauchstest wurden die Platten als Anoden in einer Zelle mit beweglicher Quecksilberkathode für
die Elektrolyse einer Sole, gesättigt an Natriumchlorid und Chlor, zwischen 80 und 850G und bei einer konstant gehaltenen
Potentialdifferenz Anode-Kathode verwendet, wobei der Test nach einem Überspannungswert von ungefähr 500 mV abgebrachen
wurde. Unter diesen Bedingungen haben die geprüften Platten
ρ 259 Tonnen Chlor pro m aktiver Oberfläche erzeugt; sie
erlitten einen Iridiumverbrauch von weniger als 28 mg, das ist von einer Grössenordnung von 20 mg pro Tonne erzeugtes Chlor
bei einer mittleren Stromdichte von 25 kA/m2.
Beispiel 12 : Ir/B = 4
Die gleichen Lösungen von. Ir und B wie in Beispiel 11 wurden
benutzt und in den gewünschten Anteilen vermischt, um ein Verhältnis Ir/B von 4 zu ergeben.
12 Schichten dieser Zusammenstellung wurden auf kleine Titanplatten unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 11
aufgebracht. Auf diese Weise wurde ein Überzug von 7,7 g/m erhalten, welcher ein gutes Anhaften bei den Abreissprüfungen
mit Klebband besass.
Beim Überspannungstest, ausgeführt unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 11, ergaben die so überzogenen Platten
eine Überspannung von 170 mV bei einer anodischen Stromdichte von 10 kA/m2.
Beim Verbrauchstest, gleichfalls unter den Bedingungen des Beispiels 11 durchgeführt, erzeugten diese Platten 241 Tonnen
/2
Clg/m bei einer mittleren anodischen otromdichte von 25 kA/m
und der Verbrauch an Ir war in der Grössenordnung von 25 mg/t Cl2, und in jedem Pail unter 32 mg/t Cl2.
Beispiel 15 : Ir/B = 1
Verwendet wurde die gleiche Lösung von Ir mit 0,05 at-g/1
wie in Beispiel-11 und sie wurde mit einer alkoholischen Lösung
von Borsäure mit 0,01 at-g B/l in gewünschten Anteilen vermisch-);,
um ein Verhältnis Ir/B von 1 zu erhalten.
12 Schichten dieser Zusammenstellung wurden auf kleine Titanplatten aufgebracht, welch·:, sich auf einer auf 90-1000G erwärm-
0 9 8t, Ί /1082
- ' ~ " "" ""7226360"
.ten Platte befanden, an der Luft während 5 Minuten getrocknet
und auf 400 0 während 15 Minuten nach jedem Aufstrich erhitzt. Sie wurden einer schliesslichen Wärmebehandlung von 16 Stunden
bei 50O0G unterworfen. Man erhielt so einen Überzug von 6 g/m
mit gutem Anhaftvermögen.
Beim Überspannungstest, ausgeführt unter den gleichen bedingungen
wie in Beispiel 11, zeigten die so überzogenen Platten eine anfängliche Überspannung von 176 mV bei einer Stromdichte
von 10 kA/m .
Beim Verbrauchstest, gleichfalls unter den Bedingungen des
Beispiels 11 durchgeführt, erzeugten die gleichen Platten 195 Tonnen 01o/m bei einer mittleren anodischen Stromdichte
von 22 kA/m und der Verbrauch an Ir war in der Grössenordnung
von 20 mg/t Cl2, und in jedem Fall weniger als 31 mg/t Gl2.
Die -Ergebnisse der Beispiele 11 bis 13 sind in der folgenden
Tabelle zusammengesteilt.
209851 / 1082
Tabelle II Ir + B
Bei- Atomverhältspiel nis in der
Nr. Überzugszus amme list ellung
Benutztes
Lösungsmittel
Lösungsmittel
Edelmetall- Anodische Stromdichte Betriebs- Erzeugung Verbrauch ι
gewicht in kA/m2 dauer der der Anode an Edel- j
dem Überzug anfäng- letzte Anode / , / 2ν metall !
g/m'
liehe
letzte
Messung
(Tage)
(mg/t Cl9):
11 6 Ir/1 B
12 4 Ir/1 B
13 1 Ir/1 B
Amylal kohol |
7,1 | 26 | 24 | 374 | 259 | <28 |
Il | • 7>7 | 26 | 24 | 359 | 241 | <32 |
Il | 6 | 23 | 21 | 310 | 195 | £31 |
__ __ .„__ - 7226360"
Beispiele 14-28
Sie betreffen Überzugszusammenstellungen, welche Iridium und
ein Clement, ausgewählt unter Be, Mg, Ga und Ge enthalten.
Man stellt für sich eine Lösung von 0,1 FIoI Ir/1 durch Auflösen
von Hexachloriridiumsäure,HpIrCIg.xHpO in Dimethylformamid.^
ersetzt durch Isopropylalkohol für die Mischung mit Germanium) her und ebenso eine Lösung von :
- 0,1 Mol Be/1 durch Auflösen von Berylliumnitrat Be(NO^)2
in DMF
- 0,1 Mol Mg/1 durch Auflösen von Magnesiumacetattetrahydrat Mg(GH3-G0O)2.4H2O in DMF
- 0,1 Mol Ga/l durch Auflösen von ffalliumnitrattrihydrat
Ga(NO3)3.3H2O in DMF
- 0,1 Mol Ge/l durch Auflösen von Germaniumtetrachlorid in
Isopropylalkohol (GeGl. würde mit DMF reagieren).
Im Zeitpunkt der Benutzung vermischt man die beiden ausgewählten Lösungen in geeigneten Anteilen. Man trägt mittels Pinsel
mehrere Schichten dieses Anstrichs auf kleine Titanplatten (Gontimet,35) auf, welche zuvor in der Wärme in Trichloräthylen
entfettet und während 5 Stunden bei 80 C mit 10biger
Oxalsäurelösung gebeizt worden waren. Fünf Anstrichsschichten
wurden auf die Titanplatten aufgebracht, welchejsich auf
eines auf 70-800O erwärmten Platte befanden. Nach jedem Auftrag
wurden die Platten an der Luft während 5 Minuten getrocknet und während 15 Minuten bei Temperaturen von 350,400,
425 und 45O°C wärmebehandelte Zuletzt wurden die Platten einer Schlusswärmebehandlung von 5 Stunden bei 4750G unterworfen*
Die mit Be, Mg, Ga und Ge erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.
209 851/108 2
Bei- | Atomverhält | Benutztes | Gewicht | Tabelle III | Ir/M« | 31 | stromdichte | Betriebs | Erzeugung | Verbrauet | f | cn | |
ipiel | nis in der | Lösungs | Überzugs | Ir/Be | 28 | dauer der | der Anode | an xidel- : | CO CD O |
||||
Nr. | Uberzugs- Zusammen stellung |
mittel | g/m2 | des Anodische | 24 | Anode (Tage) |
m 2 | metall (mg/t Gl2) j |
|||||
14 | 4 Ir/1 Be | DMF ' | 2,4 | kA/m2 | 25 | letzte Messung |
89 | 50 | 48 | ||||
15 | 3 Ir/2 Be | It | 3,8 | anfäng liche |
32 | 16 | 210 | 139 | 27,4 | ||||
16 | 1 Ir/1 Be | tt | 3,4 | 2,2 | 20 | 180 | 120 | <28 | |||||
17 | 3 Ir/2 Be | ti | 3 | 2,4 | 19 | 150 | 90 | 33,5 | |||||
18 | 2 Ir/1 Be | Il | 3,5 | 27 | 17 | 195 | 122 | <28,7 | |||||
O | 23 | 21 | |||||||||||
ca OD |
19 | 1 Ir/1 Mg | JMF | 3,7 | 23 | 125 | 107 | <34 | |||||
51/1 | 20 | 1 Ir/1 Mg | tt | 3,8 | 26 | 125 | 94 | < 40 | |||||
ο OO |
21 | 2 Ir/1 Mg | ti | 6,1 | 22 | 345 | 220 | < 27 | & | ||||
so | 22 | 2 Ir/1 Mg | It | 3,2 | 22 | 125 | 95 | <;33 | |||||
23 | 2 Ir/1 Mg | It | 3,8 | 26 | 125 | 113 | <33 | ||||||
28 | |||||||||||||
!lösungsmittel des
Bei- Atomverhält- Benutztes spiel nis in der Nr. Überzugszusammen-
stellung
Ir/ Ga
Gewicht Anodische Stromdichte Betriebs- Erzeugung Verbrauch kA/m
Gewicht Anodische Stromdichte Betriebs- Erzeugung Verbrauch kA/m
anfängliche
letzte
Messung
Messung
dauer der Anode
der Anode an Edelin ο metall
(Tage) t Cl9/m (mg/t
Cl2)
24 2 Ir/1 Ga
25 2 Ir/1 Ga
26 2 Ir/1 Ga
DMi1
Il
3,9 | 27 | 16 | 147 | 76 | < 51 |
6,1 | 23 | 27 | 355 | 260 | < 23 |
3,5 | 16 | 85 | 71 | ^ 50 | |
Ir/Oe
27 | • | 1 Ir/2 Ge | Isopropyl- | 10 | 23 | 19 | 390 | 225 | ^ 44 | ! |
alkohol | ^ 48 ; I |
|||||||||
28 | 3 Ir/2 Ge | 11,7 | 25 | 18 | 370 | 242 | ! * |
|||
■ |
CD CO CD
Claims (13)
1. ÜberzugsZusammenstellung zum Aufbringen auf eine leitende
und verhältnismässig inerte Grundlage, welche mindestens oberflächlich aus Titan oder Titanlegierung besteht, um eine
Elektrode für elektrochemische Verfahren herzustellen, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusammenstellung
im wesentlichen v/ärmezersetzbare Yerbindungen des Iridiums und mindestens eines unedlen Metalls, ausgewählt unter Lithium,
Bor, Beryllium, Magnesium, Gallium und Germanium in einem flüssigen Vehikel einschliesst, v/obei das Atomverhältnis
Iridium/unedles Metall zwischen 1/4 und 8/1 liegte
2. ÜberzugsZusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die wärmezersetzbare Verbindung des Iridiums aus Hexachloriridiumsäure besteht.
3· ÜberzugsZusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , dass die wärmezersetzbare Verbindung
des Lithiums aus Lithiumnitrat besteht.
4. ÜberzugsZusammenstellung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch
gekennzeichnet , dass das flüssige Vehikel Amylalkohol ist, wenn das unedle Metall nicht Germanium ist.
5. ÜberzugsZusammenstellung nach Anspruch 1-3» dadurch
gekennzeichne t, dass das flüssige Vehikel
Dimethylformamid ist, wenn das unedle Metall nicht Germanium
ist,
6ο ÜberzugsZusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Atomverhältnis Iridium/
Lithium zwischen 1/1 und 5/1 liegt.
7*-Überzugszusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch
gekenn-zeichne t, dass die wärmezersetzbare Verbindung
des Bor Borsäure ist, v/obei das flüssige Vehikel Amylalkohol und das Atomverhältnis Iridium/Bor höher als 1 iste
8. Überzugs Zusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichne t, dass die wärmezersetzbare Verbindung
des Germaniums Germaniumchlorid und das flüssige Vehikel
2 0 9 8 B 1/ 1 0 R 7
Isopropylalkohol ist.
9. Elektrode für elektrochemische Verfahren mit leitender,
verhältnismässig inerter Grundlage, welche mindestens oberflächlich
aus Titan oder Titanlegierung besteht, dadurch gekennze ichne t, dass diese Grundlage mindestens
teilweise mit einer schützenden.und elektrokatalytischen
Schicht überzogen ist, welche im wesentlichen Iridium im metallischen und/oder oxydischen Zustand umfasst, erhalten
unter -Ausgehen von einer Überzugs zusammens te llung gemäss
einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Elektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ausserdem eine äussere Schicht aus aktivem Material besitzt, welche dazu bestimmt ist, die elektrokatalytischen
Eigenschaften zu verbessern,und mindestens ein Edelmetall in elementarem und/oder gebundenem Zustand umfasst,
ausgewählt unter Platin, Palladium, Ruthenium, Rhodium, Osmium und Iridium.
11. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für elektrochemische
Verfahren mit leitender und verhältnismässig inerter Grundlage, welche mindestens oberflächlich aus Titan oder Titan
legierung besteht, dadurch gekennzeichnet , dass man diese Grundlage einer chemischen Reinigung unterwirft,
sie dann mit einer Schicht aus der Überzugszusammensteilung
gemäss einem der Ansprüche_1-8 überzieht, dann die so überzogene
Grundlage trocknet,/darauf in oxydierender Atmosphäre aas
zwischen 350 und 8000C derart erhitzt , um auf der Oberfläche
der Grundlage einen schützenden und elektrokatalytischen überzug zu bilden.
12. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für elektrochemische
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeich
η. at, dass die Trocknung und Erhitzung ander Luft
bewirkt werden.
13. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für elektrochemische
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Behandlungen des Über Ziehens ,
Trocknens und Erhitzens in oxydierender Atmosphäre so oft
209851/108 2
wiederholt, wie notwendig ist, um die gewünschte Ldcke des
schutzenden und elektrcokatalytischen Überzugs zu erhalten.
14« Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für elektrochemische
Verfahren nach ^nspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass jede Schicht der IJberzugszusanimensteilung
eine Erhitzung in oxydierender Atmosphäre bei einer höheren Temperatur als die vorhergehende Schicht erfährt„
209851/ 1082
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU63263 | 1971-06-02 | ||
LU65296 | 1972-05-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2226360A1 true DE2226360A1 (de) | 1972-12-14 |
Family
ID=26640085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722226360 Ceased DE2226360A1 (de) | 1971-06-02 | 1972-05-31 | Elektroden für elektrochemische Verfahren |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5534234B2 (de) |
AT (1) | AT325578B (de) |
AU (1) | AU471249B2 (de) |
BE (1) | BE784255A (de) |
CH (1) | CH548792A (de) |
DE (1) | DE2226360A1 (de) |
ES (1) | ES403379A1 (de) |
FR (1) | FR2140074B1 (de) |
GB (1) | GB1384793A (de) |
IT (1) | IT960819B (de) |
LU (2) | LU63263A1 (de) |
NL (1) | NL7207493A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL50217A (en) * | 1976-08-06 | 1980-01-31 | Israel State | Electrocatalytically acitve spinel type mixed oxides |
JPS5538951A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Permelec Electrode Ltd | Electrode substrate alloy for electrolysis |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3860754A (en) * | 1973-05-07 | 1975-01-14 | Univ Illinois | Light beam position encoder apparatus |
-
1971
- 1971-06-02 LU LU63263A patent/LU63263A1/xx unknown
-
1972
- 1972-05-04 LU LU65296A patent/LU65296A1/xx unknown
- 1972-05-24 GB GB2445272A patent/GB1384793A/en not_active Expired
- 1972-05-29 FR FR7219242A patent/FR2140074B1/fr not_active Expired
- 1972-05-30 IT IT25069/72A patent/IT960819B/it active
- 1972-05-30 CH CH799372A patent/CH548792A/fr not_active IP Right Cessation
- 1972-05-30 AU AU42878/72A patent/AU471249B2/en not_active Expired
- 1972-05-31 DE DE19722226360 patent/DE2226360A1/de not_active Ceased
- 1972-05-31 ES ES403379A patent/ES403379A1/es not_active Expired
- 1972-06-01 JP JP5388472A patent/JPS5534234B2/ja not_active Expired
- 1972-06-01 BE BE784255A patent/BE784255A/xx unknown
- 1972-06-02 NL NL7207493A patent/NL7207493A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-06-02 AT AT479572A patent/AT325578B/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT325578B (de) | 1975-10-27 |
GB1384793A (en) | 1975-02-19 |
IT960819B (it) | 1973-11-30 |
FR2140074A1 (de) | 1973-01-12 |
FR2140074B1 (de) | 1978-03-03 |
ATA479572A (de) | 1975-01-15 |
LU65296A1 (de) | 1973-11-12 |
JPS4848387A (de) | 1973-07-09 |
BE784255A (de) | 1972-12-01 |
NL7207493A (de) | 1972-12-05 |
CH548792A (fr) | 1974-05-15 |
ES403379A1 (es) | 1975-12-16 |
AU471249B2 (en) | 1976-04-15 |
JPS5534234B2 (de) | 1980-09-05 |
LU63263A1 (de) | 1973-01-22 |
AU4287872A (en) | 1973-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1571721C3 (de) | Elektrode zur Verwendung in elektrolytischen Prozessen | |
DE2113795C3 (de) | Elektrode für elektrolytische Verfahren als Sauerstoffanode | |
DE2300422C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode | |
DE2403573A1 (de) | Neue elektroden und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2636447C2 (de) | Mangandioxidelektroden | |
DE2532553A1 (de) | Anode fuer elektrolytische verfahren | |
DE2936033C2 (de) | ||
DE3219003A1 (de) | Elektrolytische elektrode mit hoher lebensdauer und verfahren zur herstellung derselben | |
DE3715444A1 (de) | Dauerhafte elektrode fuer elektrolysen und verfahren zu deren herstellung | |
DE2657979A1 (de) | Elektrode fuer elektrochemische verfahren und verfahren zu deren herstellung | |
DE2213083A1 (de) | Elektroden für elektrochemische Verfahren | |
DE2619670A1 (de) | Anode fuer elektrolytische prozesse | |
DE3717972A1 (de) | Haltbare elektroden fuer die elektrolyse und verfahren zu deren herstellung | |
DE3507071A1 (de) | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE3047636A1 (de) | Kathode, verfahren zu ihrer herstellung, ihre verwendung und elektrolysezelle | |
DE1671455A1 (de) | Elektrochemische Elektrode | |
DE3507072A1 (de) | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2418739A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hypochloritloesung | |
DE2909593C2 (de) | ||
DD153397A5 (de) | Elektrode mit einem elektrokatalytischen ueberzug | |
DE2657951A1 (de) | Elektrode fuer elektrochemische verfahren und verfahren zu deren herstellung | |
DE3447733A1 (de) | Verfahren zur elektrolytischen behandlung von metall durch energiezufuhr mittels fluessigkeit | |
DE2710802C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Elektrolysezellen | |
DE3004080C2 (de) | Verfahren zum Beschichten einer porösen Elektrode | |
DE1909757A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Elektroden fuer elektrolytische Prozesse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |