DE2311877A1 - Elektroden fuer elektrochemische verfahren - Google Patents

Elektroden fuer elektrochemische verfahren

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden für elektrochemische Verfahren.
Sie bezieht sich insbesondere auf Elektroden, die aus einem filmbildenden Metall hergestellt sind und einen elektrokatalytisch aktiven Belag aufweisen.
Derartige Elektroden werden vorteilhafterweise als Anoden in Zellen für die Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösungen verwendet, wobei diese Anoden aus einem filmbildenden Metall,
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gewöhnlich Titan, bestehen und einen leitenden Belag tragen, der gegenüber einem elektrochemischen Angriff beständig ist, der aber einen Übergang von Elektronen zwischen dem Elektrolyt und der Anode bewirkt.
Das elektro-katalytisch aktive Material des leitenden Belags kann in geeigneter Weise aus ein oder mehreren Metalle der Platingruppe oder deren Oxyde, insbesondere Rutheniumoxyd, besteht, und um dieses Material besser mit der Elektrode zu verankern, kann es auf die Elektrode in Mischung Hit einen Oxyd eines filmbildenden Metalls, beispielsweise Titandioxyd, bei der Herstellung des Belags abgeschieden werden. Platingruppenmetalle und ihre leitenden Verbindungen, insbesondere die Oxyde, können leicht durch thermische Zersetzungstechniken hergestellt werden, wie es beispielsweise in den GP-PSen 1 147 442, 1 195 871, 1 206 863 und 1 244 650 beschrieben ist.
Beläge, die ein Platingruppenmetalloxyd enthalten, zeigen in Chloridelektrolyten eine hohe katalytisch^ Aktivität, d.h., daß sie eine niedrige Überspannung für die Infreiheitsetzung von Chlor haben· Der Verlust des teuren Platingruppenmetalls von den Belägen ist unter normalen Betriebsbedingungen ebenfalls vorteilhaft gering, auch wenn die Elektroden als Anoden in Quecksilberkathodenzellen verwendet werden.
Unglücklicherweise sind die Beläge jedoch nicht vollständig gegenüber eine Beschädigung durch Kurzschlußkontakt mit einer Quecksilberkathode beständig, und, da zufällige Kurzschlüsse nicht immer vermieden werden können, wird in Quecksilberkathodenzellen eine verringerte Lebensdauer der Elektrodenbeläge festgestellt.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Elektrode der oben erwähnten Art, bei der das Auftreten von
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Kurzschlüssen mit einer Quecksilberkathode beträchtlich verringert oder gar beseitigt ist«
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Elektrode, die es gestattet, den Elektrolyseweg auf ein Minimum zu verringern und dabei beträchtlich den wirtschaftlichen Nutzungseffekt der Zelle zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird nunmehr eine Elektrode vorgeschlagen, die einen durchbrochenen Stromverteiler aufweist, der durch einen Halter .getragen wird, welche Elektrode in eine Quecksilberzelle eingesetzt werden kann, wobei, der Stromverteiler und der Halter aus einem fUmbildenden Metall oder einer Legierung eines filmbildenden Metalls besteht und wobei der Stromverteiler einen elektro-katalytisch aktiven Belag auf einer Oberfläche aufweist, die \-on der Quecksilberkathode abgewandt ist, wenn die Elektrode in die Zelle eingesetzt ist, wobei der Stromverteiler auch mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, die einen Zugang von Quecksilber zum Belag während des Betriebs der Zelle verhindert.
In dieser Beschreibung ist mit einem "filmbildenden Metall" eines der Metalle Titan, Zirkon, Niob, Tantal und Wolfram oder eine Legierung davon gemeint.
Vorzugsweise sind der Halter und der Stromverteiler aus Titan oder aus einer Legierung hergestellt, die auf Titan basiert und die ähnliche anodische Polarisationseigenschaften wie Titan aufweist.
Weiterhin besteht der durchbrochene Stromverteiler vorzugsweise aus einer gewebten Gaze, einer durchbohrten Platte oder aus einem Streckmetall.
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Mit dem Ausdruck "Streckmetall" ist eine Metall schicht gemeint, die geschlitzt und gestreckt ist, so daß eine perforierte Gaze entsteht.
Die Perforationen des durchbrochenen Stromverteilers sollen so klein sein, daß verhindert wird, daß Quecksilber von der Kathode hindurchdringen und auf den elektro-katalytisch aktiven Belag gelangen kann.
Der elektro-katalytisch aktive Belag enthält vorzugsweise mindestens ein Platingruppenmetall oder ein Oxyd davon sowie ein Oxyd eines fumbildenden Metalls.
Mit einem "Platingruppenmetall" ist eines der Metalle Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium Osmium und Palladium gemeint.
Sine herkömmliche Elektrode solcher Art, mit der sich die Erfindung befaßt, besitzt einen Stromverteiler in Form einer Gitterplatte, welche aus mehreren, im Abstand angeordneten Titanblättern oder -stäben und einem Träger besteht, der die Form einer umgekehrten U-förmigen Leiterbrücke aufweist, die quer über und im Kontakt mit der Gitterplatte angeordnet ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Blättern oder Stäben der Gitterplatte und einem aufrechtstehenden hohlen zylindrischen Titanrohr geschaffen wird, das zentral auf der Leiterbrückenplatte in einer Ebene im rechten Winkel zur Platte angeordnet ist, wobei ein Kupferoder Aluminiumleiter in bekannter Weise in das zylindrische, Rohr fest eingesetzt ist, so daß eine elektrische Verbindung mit der Brückenplatte vorliegt.
Bei der erfindungsgemäßen Elektrode kann der Stromverteiler dadurch hergestellt sein, daß eine durchbrochene Schicht aus dem filmbildenden Metall auf einem Gitter befestigt wird, welches aus mehreren parallelen, in Abstand angeordneten Blättern
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oder Stäben aus dem fumbildenden Metall be'steht, wobei die Anzahl geringer sein kann als bei den Blättern oder Stäben der Gitterplatte der oben beschriebenen herkömmlichen Elektrode, weil sie einfach als Träger für die durchbrochene Schicht dienen.
Eine alternative Methode zur Herstellung des Stromverteilers besteht darin, eine Pulvermetallurgie-Technik zu verwenden, wobei ein Trägergitter dadurch hergestellt wird, daß ein Pulver des filmbildenden Metalls in die gewünschte Form gepreßt und dann eine durchbrochene Platte aus dem filmbildenden Metall auf das Trägergitter gesintert wird.
Die durchbrochene Schicht des filmbildenden Metalls wird vorher auf seiner oberen Oberfläche mit dem elektro-katalytisch aktiven Metall beschichtet und mit einem nach oben sich erstreckenden ringförmigen Rand versehen, der dazu dient, den Zugang vom Quecksilber zum Kathodenbelag zu verhindern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstands besitzt der Stromverteiler eine durchbrochene Schicht aus dem filmbildenden Metall, die an einem Rahmen befestigt ist, welcher aus dem filmbildenden Metall besteht, wobei der Rahmen als umlaufender Rand für die durchbrochene Schicht dient.
Der Stromverteiler besitzt vorteilhafterweise mehrere dieser zusammengefügten Rahmen.
Bei noch einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstands besitzt der Stromverteiler eine durchbrochene Schicht, deren Ränder im rechten Winkel zur Ebene der Schicht nach oben gebogen sind, so daß ein umlaufender Rand für die Schicht entsteht.
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Der Stromverteiler kann aus mehreren solchen mit Rändern versehenen Schichten zusammengefügt sein.
Die durchbrochene Schicht besteht vorzugsweise aus einer ^ Titangaze.
¥ährend des Betriebs der Zelle kann die Unterseite der*Titangaze, die nur einen natürlichen Titandioxydfilm trägt, mit der Quecksilberkathode in Berührung kommen. In den. ersten Sekunden des Betriebs der Zelle wächst der Titandioxydbelag aufgrund anodischer Oxydation bis zu einer Dicke, bis kein Strom mehr hindurch geht. Er wirktdann als Isolator. Diese isolierende Schicht kann dauerhafter gemacht werden, wenn man auf die Unterseite der Gaze einen Anstrich aufbringt, der beim Einbrennen eine Schicht aus reinem Titandioxyd zurückläßt. Es können mehrere derartige Beläge auf die Unterseite aufgebracht werden.
Der Durchmesser der Perforationen der Gaze ist wichtig und soll klein genug sein, daß verhindert wird, daß Quecksilber durch die Gaze hindurchdringt und den leitenden Belag berührt. Wenn die größte Abmessung der Perforation unter 0,75 mm gehalten wird, und zwar vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,25 mm, dann dringt das Quecksilber nicht durch die Gaze hindurch, da die Oberflächenspannung des Quecksilbers zu hoch ist.
In gewissen Fällen kann eine Durchdringung von Quecksilber durch die Gaze auftreten. In einem solchen Fall bildet sich jedoch eine Perle aus Quecksilber auf dem elektro-katalytisch aktiven Belag, der nicht mit der Hauptmasse der Quecksilberkathode in Verbindung steht, so daß ein Kurzschluß vermieden wird. Um diese Möglichkeit der Perlenbildung auf dem leitenden Belag zu berücksichtigen, kann das rückwärtige Ende der Gaze in Richtung des Quecksilberflusses ohne nach oben ge-
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richtetem Rand belassen werden, so daß Quecksilberperlen, die sich darauf bilden, wieder in die Quecksilberkathode zurückgezogen werden können.
Der umlaufende schützende Rand der Gaze muß so hoch sein, daß Quecksilber nicht den leitenden Belag auf der oberen Oberfläche der Gaze berühren kann· In der Theorie ist eine Randhöhe von 4 πα zufriedenstellend. In der Praxis muß der Rand jedoch höher sein, um der Gaze die gewünschte mechanische Festigkeit zu geben.
Die erfindungsgemäße Elektrode verringert oder beseitigt Kurzschlüsse aufgrund der Tatsache, daß das Quecksilber nicht mit dem leitenden Belag der Gaze in Berühren kommen kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Zelle in der ¥eise betrieben werden kann, daß die Elektrodengitterplatte mit der Oberfläche des Quecksilbers in Berührung ist. Dieser Effekt verringert den Elektrolyseweg auf ein Minimum und ergibt einen stark erhöhten Nutzungseffekt, da die finanziellen Einsparungen um so größer sind, je näher die Anode am Quecksilber liegt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die vorzügliche Gasentweichung von der nach oben gerichteten elektro-katalytisch aktiven Oberfläche. Dabei wird die Bildung einer Blasenschicht zwischen der aktiven Oberfläche der Anode und der Quecksilberkathode beseitigt.
Noch ein anderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Tatsache, daß die Titangaze leicht ersetzt werden kann. Bei der er findung sg eißäß en Elektrodenstruktur können das Halterrohr, die Leiterbrücke und die Titanträgerschienen als pernanente Komponenten angesehen werden. Die vergleichsweise billige Ti-
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tangaze kann ersetzt werden, nachdem der leitende Belag verbraucht ist. Die Gaze kann abgezogen werden und eine neue Gaze kann auf die Trägerschienen aufgeschweißt werden, so daß die Wiederherstellung der Elektrode sehr einfach wird.
Der Belag auf den erfindungsgemäßen Elektroden wird vorzugsweise durch die bekannte Aufstreich- und Einbrenntechnik hergestellt, wobei ein Belag, der ein Platingruppenmetalloxyd und ein fUmbildendes Metalloxyd enthält, auf einem filmbildenden Metallträger dadurch abgeschieden wird, daß eine Anstrichfarbenzusammensetzung, welche thermisch zersetzbare Verbindungen eines Platingruppenmetalls enthält, auf eine chemisch saubere Oberfläche des Trägerteils aufgebracht wird, das Anstricnfarbenmedium abgedampft wird, und der beschichtete Träger in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt wird, um die verbleibenden organischen Bestandteile der Anstrichfarbe zu beseitigen und den gewünschten Oxydbelag herzustellen. Ein dickerer Belag mit einer erhöhten Lebensdauer unter industriellen Anforderungen wird vorzugsweise dadurch aufgebaut, daß man mehrere,Anstrichfarbenschichten auf den Träger aufbringt, wobei Jede Schicht getrocknet und eingebrannt wird, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird.
Geeignete thermisch zersetzbare Verbindungen der Platingruppenmetalle für die Verwendung in den oben erwähnten Anstrichfarbenzusainmensetzungen sind die Halogenide und die Halogensäurekomplexe der Platingruppenmetalle, wie z.B. RuCl5, RhCl,, H2PtCIg, H2IrCIg, und organische Verbindungen der Platingruppenmetalle, wie z.B. Resinate und Alkoxyde dieser Metalle. Geeignete thermisch zersetzbare Verbindungen der filmbildenden Metalle sind Alkoxyde, Alkoxyhalogenide, in denen das Halogen aus Chlor, Brom oder Fluor besteht, und Resinate dieser Metalle. Äußerst bevorzugt werden, insbesondere wenn der zu beschichtende Elektrodenträger aus Titan oder einer Titanlegierung besteht, die Alkyl-ortho-titanate,
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teilweise kondensierte (hydrolysierte) Derivate davon, die üblicherweise als Alkylpolytitanate bezeichnet werden und Alkylhalogentitanate, worin das Halogen aus Chlor, Brom oder Fluor besteht, und zwar insbesondere solche Verbindungen dieser Klasse, worin die Alkylgruppen jeweils 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.
Die Anstrichfarbenzusammensetzung wird dadurch hergestellt, daß die Platingruppenmetallverbindung oder die Platingruppenmetallverbindungen und die filmbildende Metallverbindung in einem organischen flüssigen Träger aufgelöst oder dispergiert werden, wobei vorzugsweise ein niedriges Alkanol verwendet wird, beispielsweise ein Alkanol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen Je Molekül. Gegebenenfalls kann ein Reduktionsmittel, wie z.B. Linalool, in die Anstrichfarbenzusammensetzung einverleibt werden.
Der Belag der fertigen Elektrode sollte 5 bis 65 % Platingruppenmetalloxyde (vorzugsweise 30 bis 50 %)t gerechnet auf das Gesamtgewicht an Platingruppenmetalloxyden und f umbildenden Metalloxyden, enthalten. Bis zu 50 Gew.-% des Gemischs an Platingruppenmetalloxyd und filmbildenden Metalloxyd können durch ein oder mehrere der Stoffe Zinndioxyd, Germaniumdioxyd und Oxyde von Antimon ersetzt werden.
Aus führungs formen des Erfindungsgegenstands werden nun anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektrode;
Fig. 2 einen Querschnitt des Stromverteilers der Elektrode von Fig. 1 in größeren Einzelheiten;
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Fig. 3 eine andere Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrode; und
Fig. 4 eine Seitenansicht des Stromverteilers von Fig. 3 in größeren Einzelheiten.
Beispiel 1
Gemäß den Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen wurde eine Anode, welche für die gegenwärtige Quecksilberzellen-Konstruktion paßte, wie folgt hergestellte Ein Titanstreckmetall wurde gefaltet, um einen länglichen rechteckigen Trog 1 herzustellen, der einen umlaufenden Rand aufwies, welcher aus vier vertikalen Seiten 2 bestand, die jeweils 13 mm hoch waren. Vier solche Tröge 1 wurden zur Herstellung eines Stromverteilers in eine Gruppe zusammengefügt. Titanstreifen 3 mit einer Länge entsprechend den Längs- bzw. Querseiten 2 wurden auf ihren Mittellinien umgefaltet. Diese gefalteten Streifen 3 wurden über die aufrechtstehenden Seiten 2 der Tröge 1 gesetzt. Wo zwei aufrechtstehende Längsseiten der Tröge zusammengedrückt wurden, wurde ein Streifen 3 über beide benachbarte Seiten gesetzt, so daß die Tröge 1 zusammengehalten wurden. Punktschweissungen wurden durch die gefalteten Streifen gemacht, so daß die aufrechtstehenden Seiten 2 dicht zusammengehalten wurden, um einen wirksamen elektrischen Kontakt zu schaffen. An den Ecken der Tröge 1 wurden die Längsseiten und Querseiten 2 mit einer Naht zusammengeschweißt, um mit fünf in gleichem Abstand angeordneten Verstärkungsschienen 4 einen starren Stromverteiler zu bilden. Eine Titanbrücke 5 von umgekehrter U-Form, welche weitere herabhängende Teile aufwies, wurde an der Mitte der Seiten 2 und den Verstärkungsschienen 4 des Stromverteilers angeschweißt. Ein Stromzuführungsschutzrohr 7 aus Titan war vorher an das Querstück der Brücke 5 angeschweißt worden« Die Struktur wurde durch 11/2
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Stunden dauerndes Tempern bei 4750C von Spannungen befreit. Die Titandioxydschicht wurde durch Ätzen in10#iger Oxalsäure während ungefähr 1 Stunde bei 900C entfernt. Die obere Oberfläche des Stromverteilers wurde mit einem Mischoxydbelag beschichtet, der Ruthenium- und Titanoxyde enthielt. Die untere Oberfläche des Stromverteilers wurde mit einer Isolierschicht aus reinem Titandioxyd beschichtet.
Hit einer auf diese Weise konstruierten Anode kann eine Elektrolyse von Kochsalzlösung mit einem sehr geringen lust in der Lösung durchgeführt werden, ob "nun die untere Oberfläche des Stromverteilers mit der Quecksilberkathode in Kontakt ist oder nicht. ,
B e i s ρ i e 1
Eine Anode, die für die gegenwärtige Quecksilberzellenkonstruktion paßte, wurde wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet, hergestellt. Ein Titanstreifen wurde umgefaltet, um einen offenen rechteckigen Rahmen 8 mit einer Höhe von 16 mm herzustellen. Sin Titanstreckmetall 9 wurde unter Verwendung eines Mikroplasmabogens an die Unterseite des rechteckigen Rahmens 8 angeschweißt. Vier derartige rechteckige Rahmen wurden zusammengefügt, um einen Stromverteiler herzustellen, wobei die Längsseiten von benachbarten Rahmen durch Punktschweissen miteinander verbunden wurden, so daß der Verteiler eine starre Struktur bildete. Eine Trägerbrücke in Form eines umgekehrten U, die mit einem Stromzuführungsschutzrohr 7 ausgerüstet war, wurde an die Längsseiten des Stromverteilerrahmens 8, einem jeden Schenkel der Brücke und an zusätzlichen herabhängenden Teilen 6 angeschweißt, wobei die letzteren an die Längsseiten der Rahmen 8 angeschweißt waren. Das Schutzrohr 7, die Brücke 5 und die herabhängenden Teile 6 waren ebenfalls aus Titan herge-
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stellt. Die ganze Struktur wurde wie in Beispiel 1 von Spannungen befreit, gereinigt und beschichtet.
Mit einer in der obigen Weise konstruierten Anode kann eine Kochsalzlösung mit nur einem geringen Energieverlust in der Lösung elektrolysiert werden, ob nun die untere Oberfläche des Stromverteilers mit der Quecksilberkathode in Berührung· ist oder nicht.
Beispiel
Eine Testanode (nicht dargestellt) für die Elektrolyse von Kochsalz in einer Quecksilberzelle wurde wie folgt hergestellt.
Ein Titanstreckmetall von 1 mm LW und mit einer Dicke von 0,13 mm und einer Fläche von 2,5 cm χ 2,5 cm wurde mit einer Farbe bespritzt, die beim Einbrennen ,sich in eine Schicht aus RuO2:TiO2-Mischkristalle verwandelte. Diese Oxydschicht war nur auf einer Seite des Streckmetalls vorhanden. Es wurden drei Aufträge der Farbe aufgebracht. Die S-chicht wurde dann an eine elektrische Leitung befestigt und 2 mm über einer fließenden Quecksilberkathode angeordnet, wobei die bestrichene Seite oben war. Die untere Seite der Anodengaze war elektrisch durch eine reine TiO^-Schicht isoliert. Es wurde eine Spannung von 4,1 Volt angelegt, und die Probe wurde mit einem Strom von 1,0 A/cm elektrolysiert. (Herkömmliche Anoden würden eine Stromdichte von 0,8 A/cm bei dieser Spannung aufweisen.) Die Quecksilberhöhe wurde dann gesteigert, bis das Quecksilber die untere Seite des Titangazes berührte. Es trat kein Kurzschluß auf, wobei die Unterseite des Gazes isoliert war. Der Elektrolysestrom stieg aber auf 2,2 A/cm . Da die Löcher in der Anode zu klein waren, als daß das Quecksilber leicht eindringen konnte,
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konnte die Anode noch abgesenkt werden, bis sie 2 mm unter dem Spiegel des Quecksilbers lag. Der Strom blieb* während dieser Behandlung bei 2,2 A/cm nahezu konstant.
Die Anode ist so konstruiert, daß sie in Kontakt mit der Quecksilberoberfläche betrieben werden kann und Chlor nur an der oberen Oberfläche abgibt, wodurch die Blasen vollständig freigegeben werden und eine Schicht von stagnierender Kochsalzlösung in der Nähe der Quecksilberoberfläche vermieden wird. Die Anode braucht nicht sehr genau justiert werden, da sie innerhalb eines Bereichs von relativen Höhen zur Quecksilberoberfläche mit konstantem Strom läuft. Es gibt keine Möglichkeit, daß die Anode einen Kurzschluß erzeugt, da Quecksilber nicht durch das Netz zu der elektrolytisch aktiven Oberfläche der Anode hindurch kann· Bei der eingestellten Spannung läuft die Anode mit einer höheren Stromdichte, was geringere Ohm'sche Verluste in der Lösung zur Folge hat.
PATENTANSPRÜCHE:
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Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrode mit einem durchbrochenen Stromverteiler, der durch einen Halter getragen wird, welche Elektrode für die Anordnung in einer Quecksilberzelle geeignet ist, wobei der Stromverteiler und der Halter aus einem filnbildenden Metall oder einer Legierung davon besteht und einen Belag aus einem elektrokatalytisch aktiven Metall trägt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Belag auf der Seite befindet, die von der Quecksilberkathode abgewandt ist, wenn die Elektrode in die Zelle eingesetzt ist, wobei der Stromverteiler auch mit einer Einrichtung versehen ist, die verhindert, daß Quecksilber während des Betriebs der Zelle den Belag erreicht.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter und der Stromverteiler aus Titan oder einer Titanlegierung, die ähnliche Polarisationseigenschaften wie Titan aufweist, besteht.
3. - Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchbrochene Stromverteiler aus einer gewebten Gaze, einer Lochplatte oder einem Streckmetall besteht.
4. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen des durchbrochenen Stromverteiler so klein sind, daß verhindert wird,
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daß Quecksilber von der Kathode durchdringt und auf den elektrokatalytisch aktiven Belag gelangt.
5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die größten Dimensionen der Durchbrechungen 0,75 mm nicht überschreiten.
6. Elektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die größten Dimensionen der Durchbrechungen zwischen 0,25 und 0,5 mm liegen.
7. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durchbrochene Stromverteiler mit einem umlaufenden Rand ausreichender Höhe versehen ist, daß ein Zugang von Quecksilber zum el ektrokat alytis ch aktiven Belag, während des Betriebs der Zelle verhindert wird.
S. Elektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Rand sich nicht zum hinteren Rand des durchbrochenen Stromverteilers in Richtung des Quecksilberflußes erstreckt.
9. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler eine durchbrochene Schicht aus dem filmbildenden Metall aufweist, die an ein Trägergitter befestigt ist, welches eine Vielzahl von parallelen im Abstand angeordneten Blättern oder Stäben aus dem fumbildenden Metall aufweist.
10. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler ein Trägergitter aufweist, das dadurch hergestellt worden ist, daß ein Pulver des filmbildenden Metalls in die gewünschte Form gepreßt wird,
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auf welche eine durchbrochene Schicht aus dem filmbildenden Metall gesintert wird.
11. . Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler eine durchbrochene Schicht aus dem filmbildenden Metall aufweist, die an einen Rahmen auf dem filmbildenden Metall befestigt ist, wobei der Rahmen als umlaufender Rand für die durchbrochene Schicht wirkt.
12. Elektrode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler mehrere solche Rahmen, die zusammengefügt sind,- umfaßt.
13. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler eine durchbrochene Schicht aufweist, deren Ränder im rechten Winkel zur Ebene der Schicht umgefaltet sind, um einen um!aufenden Rand für die Schicht zu bilden.
14. Elektrode nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverteiler mehrere solche zusammengefügten Schichten mit umlaufendem Rand aufweist.
15. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrokatalytisch aktive Belag mindestens ein Platingruppenmetall oder ein Oxyd eines Platingruppenmetalls und ein Oxyd eines filmbildenden Metalls aufweist.
16. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Stromverteilers in der Wachbarschaft der Quecksilberkathode
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mit einer isolierenden Schicht aus einem' Oxyd eines filmbildenden Metalls beschichtet ist.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022679A (en) * 1973-05-10 1977-05-10 C. Conradty Coated titanium anode for amalgam heavy duty cells
US3929607A (en) * 1974-02-25 1975-12-30 Ici Ltd Anodes for electrochemical processes
US4118306A (en) * 1976-02-02 1978-10-03 Diamond Shamrock Technologies S. A. Anode constructions for electrolysis cells
US4226694A (en) * 1976-08-16 1980-10-07 Texas Instruments Incorporated Cathodic protection system for a motor vehicle
US4370215A (en) * 1981-01-29 1983-01-25 The Dow Chemical Company Renewable electrode assembly

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Publication number Publication date
AU5294173A (en) 1974-09-12
IL41727A (en) 1975-11-25
US3838035A (en) 1974-09-24
FR2175186B3 (de) 1976-03-05
BE796297A (fr) 1973-09-05
FR2175186A1 (de) 1973-10-19
DD104030A5 (de) 1974-02-20
ES412480A1 (es) 1976-01-01
JPS491483A (de) 1974-01-08
IL41727A0 (en) 1973-05-31
IT983521B (it) 1974-11-11
NL7303113A (de) 1973-09-11
BR7301719D0 (pt) 1974-07-11

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