DE2418740A1 - ELECTROLYSIS PROCESS FOR SALT SOLUTIONS - Google Patents
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickkann, Di?l.-Phys. Dr.K.Fincke H/WE/MY Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H.Weickkann, Di? L.-Phys. Dr K. Fincke H / WE / MY Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Elektrolyseverfahren für SalzlösungenElectrolysis process for salt solutions
Die Erfindung betrifft ein Elektrolyseverfahren für Salzlösung in einer Quecksilberzelle, bei der Stromdichten von mindestens 6- A/6,45 cm (squ.in.) angelegt werden, wobei als Anode ein Titansubstrat verwendet wird, das auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche einen Überzug aus einer Oxydmischung aus 30 bis 90% Zinn(lV)-oxyd, 1,0 bis 10% Antimonoxyd, 1,0 bis 50% mindestens einem Metalloxyd der Platingruppe und 0,5 bis 30#l eines Ventilmetalloxyds wie Titan- und Tantaloxyde enthält.The invention relates to an electrolysis process for saline solution in a mercury cell, in which current densities of at least 6 A / 6.45 cm (squ.in.) are applied, a titanium substrate being used as the anode which has a coating on at least part of its surface from an oxide mixture of 30 to 90% tin (IV) oxide, 1.0 to 10% antimony oxide, 1.0 to 50% of at least one metal oxide of the platinum group and 0.5 to 30 # l of a valve metal oxide such as titanium and tantalum oxides .
Die Elektrolyse wäßriger Natriumchloridlösungen, d.h. Salzlösungen in elektrolytischen Zellen, bei denen eine fließende Quecksilberkathode verwendet wird, wird häufig durchgeführt. Im Prinzip besteht das Verfahren darin, daß man einen Gleichstrom zwischen im wesentlichen parallelen Anoden und Kathoden durch die Salzlösung leitet, dabei wird Chlor an der Anode freigesetzt und Natrium in dem Quecksilber als Amalgam abgeschieden. The electrolysis of aqueous sodium chloride solutions, i.e. saline solutions in electrolytic cells that use a flowing mercury cathode is often performed. In principle, the method consists in passing a direct current between essentially parallel anodes and cathodes passes through the salt solution, chlorine is released at the anode and sodium is deposited in the mercury as an amalgam.
Wenn in der vorliegenden Anmeldung von Salzlösung gesprochen wird, sollen unter diesen Begriff auch Salzlaugen, Salzsolen, Salzwasser, Seewasser, Solen, Sulzen usw. fallen.When saline solution is spoken of in the present application, this term also includes brine, brine, Salt water, sea water, brines, sulps etc. fall.
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Die Vorrichtung, die man für diesen Zweck verwendet, ist recht teuer und ein wichtiges Merkmal im technischen Betrieb ist das, daß man die maximale Produktionsmenge pro Einheit Bodenraum, erhält. Ein Verfahren, um dies zu erreichen, besteht darin, die Anodenstromdichte, bei der die Zelle betrieben wird, zu erhöhen. Jedoch bei Graphitanöden, die man üblicherweise verwendet, liegt die maximale Stromdichte, die man verwenden kann, ohne daß man die Gebrauchsdauer der Anoden drastisch vermindert, in der Größenordnung von 5 A/6,45 cm (5,0 asi). Selbst nachdem dimensions stabile Anoden zur Verfügung standen, beispielsweise mit Platin beschichtetes Titan, mit denen ein Arbeiten bei hohen Stromdichten zumindestens theoretisch möglich war, stellte man in der Praxis fest, daß diese Anoden schnell passiviert wurden, d.h. daß die Betriebsspannung diejenige überschritt, bei der ein praktischer Betrieb möglich war. Die offensichtliche Ursache für diese Passivierung liegt in einer Salzerschöpfung längs der Zelle und einer Sauerstoffbildung, die mit einer Abnahme der Salzkonzentration zunahm.The device used for this purpose is quite expensive and an important feature in technical operation is that you get the maximum amount of production per unit of floor space. One method of accomplishing this is there therein, the anode current density at which the cell is operated, to increase. However, in the case of graphite anodes, this is usually the case is used, the maximum current density that can be used without reducing the service life of the anodes drastically diminished, on the order of 5 A / 6.45 cm (5.0 asi). Even after dimensionally stable anodes were available, For example, titanium coated with platinum, with which working at high current densities is at least theoretically possible it was found in practice that these anodes were passivated quickly, i.e. that the operating voltage was the exceeded at which practical operation was possible. The obvious cause of this passivation lies in a salt depletion along the cell and an oxygen formation, which increased with a decrease in the salt concentration.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Elektrolyse von Salzlösung in einer Quecksilberzelle bei hohen Stromdichten zu schaffen. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem man bei hoher Stromdichte Zellen der Quecksilberart bei der Elektrolyse von Salzlösung verwenden kann, worin die Abnutzung der Anode gering ist und die Anode eine verlängerte Gebrauchsdauer aufweist.The present invention is therefore based on the object of a method for the electrolysis of saline solution in a mercury cell to create at high current densities. The invention is also based on the object of creating a method with which one can use cells of the mercury type in the electrolysis of saline at high current density, in which the Wear on the anode is low and the anode has an extended service life.
Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrolyseverfahren für Salzlösung in einer Zelle, wobei eine fließende Quecksilberkathode verwendet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Anode eine Titansubstratschicht verwendet, die mindestens auf einem Teil der Oberfläche einen Überzug aus einer Oxydmischung enthält, der 30 bis 90 Gew.% Zinn(IV)-oxyd, 1,0 bis 10 Gew.% Antimonoxyd, berechnet als Sb2O,, 1,0 bisThe subject of the invention is an electrolysis process for saline solution in a cell, wherein a flowing mercury cathode is used, which is characterized in that a titanium substrate layer is used as the anode which contains a coating of an oxide mixture on at least part of the surface, which is 30 to 90 % By weight of tin (IV) oxide, 1.0 to 10% by weight of antimony oxide, calculated as Sb 2 O ,, 1.0 to
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50 Gew.% mindestens eines Metalloxydsder Platingruppe land 0,5 bis 30 Gew.% eines Ventilmetalloxyds, ausgewählt aus der Gruppe, die enthält Titan- und Tantaloxyde, enthält, mit dem Proviso, daß das Molverhältnis von Zinn- zu Antimonoxyd zwischen 85:15 und 95:5 liegt, wobei man Strom zu der Anode in einer Menge von mindestens 6 A/6,45 an (6 asi) anwendet.50% by weight of at least one platinum group metal oxide 0.5 to 30% by weight of a valve metal oxide selected from the group which contains titanium and tantalum oxides, with the proviso that the molar ratio of tin to antimony oxide is between 85:15 and 95: 5, applying current to the anode in an amount of at least 6 A / 6.45 an (6 asi).
Die zuvor beschriebene Verbesserung ist besonders in den Fällen wirksam, wo man. als Ventilmetalloxyd TiO2 verwendet und wobei das Metalloxyd der Platingruppe eine Mischung aus RuO2 und IrO2 ist.The improvement described above is particularly effective in those cases where one. used as valve metal oxide TiO 2 and wherein the metal oxide of the platinum group is a mixture of RuO 2 and IrO 2 .
Die Quecksilberzellen, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, können der horizontalen, vertikalen oder schrägen Art angehören, sie sind alle dem Fachmann geläufig. Solche Zellen und ihr Betrieb werden beispielsweise von Kirk-Othmer in Encyclopedia of Chemical Technology, Band 1, Seiten 688 bis 695 (2.Auflage, 1963), beschrieben.The mercury cells with which the method according to the invention can be carried out can be of the horizontal, vertical or weird kind, they are all familiar to the expert. Such cells and their operation are for example by Kirk-Othmer in Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 1, pages 688 to 695 (2nd edition, 1963).
Typischerweise werden solche Zellen mit wäßrigen Natriumchloridlösungen mit Konzentrationen bei oder nahe an der Salzsättigung betrieben, beispielsweise bei 325 g/l, obgleich Seewasser in einigen Fällen mit Erfolg elektrolysiert wurde. Die Entfernung zwischen den parallelen Anoden und der Quecksilberkathode der Zeile wird recht niedrig gehalten und liegt oft in der Größenordnung von 0,25 bis 0,76 cm (0,1 bis 0,3 inch). Solche Zellen werden bei Temperaturen bis zum Siedepunkt der Salzlösung und bei Natrium-Quecksilberamalgam-Konzentrationen in der Größenordnung von 0,1 bis 0,15% betrieben, wobei der letztere Faktor in gewissem Maße kontrolliert werden kann, indem man die Quecksilberströmungsgeschwindigkeit reguliert. Der übliche Betrieb wird bei An-Typically, such cells are treated with aqueous sodium chloride solutions operated at concentrations at or near salt saturation, for example at 325 g / l, although Seawater has been electrolyzed with success in some cases. The distance between the parallel anodes and the mercury cathode the line is kept quite low and is often on the order of 0.25 to 0.76 cm (0.1 to 0.3 inch). Such cells are kept at temperatures up to the boiling point the saline solution and at sodium-mercury amalgam concentrations in the order of 0.1 to 0.15%, the latter factor can be controlled to some extent by controlling the mercury flow rate regulated. Normal operation is stopped when arriving
odenstromdichten in der Größenordnung von 3 bis 4 A/6,45 cmsoil current densities on the order of 3 to 4 amps / 6.45 cm
(3 bis 4 asi) und bis zu 6 A/6,45 cm (6 asi) durchgeführt. Erfindungsgemäß beträgt die Menge an Strom, die an die Quelle(3 to 4 asi) and up to 6 A / 6.45 cm (6 asi). According to the invention, the amount of electricity that is supplied to the source
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angelegt wird, mindestens· 6 A/6,45 cm (6 asi) Anodenoberfläehe, bevorzugt 6 bis 10 A/6,45 cm (6 bis 10 asi) Anodenoberfläche. Bei solchen erhöhten Stromdichten wird die Salzlösung stark erschöpft, während sie von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung fließt,und dabei wird die Menge an Sauerstoff, die an der Anodenoberfläche gebildet wird, erhöht, und dies trägt üblicherweise zu der schnellen Passivierung der Anode bei.is applied, at least 6 A / 6.45 cm (6 asi) anode surface, preferably 6 to 10 A / 6.45 cm (6 to 10 asi) anode surface. At such increased current densities, the saline solution becomes severely depleted as it flows from the inlet port flows to the outlet port, and thereby the amount of oxygen, that is formed on the anode surface, and this usually contributes to the rapid passivation of the Anode at.
Diese Gefahr der Passivierung wird stark vermindert, wenn die Anode aus einer Titansubstratschicht besteht, von der minde- ' stens ein Teil der Oberfläche mit einer Oxydmischung aus Zinn, Antimon, mindestens einem Metall der Platingruppe und einem Ventilmetall wie Titan und Tantal beschichtet ist. Solche Anoden zeigen eine lange "Gebrauchsdauer11, d.h. eine niedrige Abnutzungsrate für das Metall der Platingruppe pro Tonne Chlor.This risk of passivation is greatly reduced if the anode consists of a titanium substrate layer, of which at least part of the surface is coated with an oxide mixture of tin, antimony, at least one metal from the platinum group and a valve metal such as titanium and tantalum. Such anodes have a long "life 11" , that is, a low rate of wear for the platinum group metal per ton of chlorine.
Als leitfähiges Substrat verwendet man üblicherweise Titan, obgleich stärker leitfähige Materialien wie Kupfer oder Aluminium, die eine Oberfläche oder Schicht aus Titan enthalten, ebenfalls verwendet werden können. Zusätzliche Schichten auf dem Substrat zwischen dem Titan und dem Überzug, wie sie in der US-PS 3 711 397 beschrieben werden, können ebenfalls verwendet werden. Die Konfiguration des Substrats kann stark variieren, üblicherweise liegt es in Form einer Platte oder einer Folie vor, insbesondere in Form einer durchlöcherten Folie wie einem expandierten Netz.Titanium is usually used as a conductive substrate, although more conductive materials such as copper or aluminum, which contain a surface or layer of titanium can also be used. Extra layers on the substrate between the titanium and the coating, as described in U.S. Patent No. 3,711,397, can also be used will. The configuration of the substrate can vary widely, usually it is in the form of a plate or a film, in particular in the form of a perforated film such as an expanded net.
Der erste Bestandteil der Überzugszusammensetzung ist Zinn(IV)· oxyd, bevorzugt ist es in Form von kristallinem SnOp vorhanden, und es wird im Bereich von 30 bis 90 Gew.#, insbesondere von 30 bis 50 Gew.?6, bezogen auf die gesamte Überzugszusammensetzung, verwendet.The first ingredient in the coating composition is tin (IV) oxide, it is preferably present in the form of crystalline SnOp, and it is in the range from 30 to 90 wt. #, in particular from 30 to 50% by weight, based on the total coating composition, used.
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Die Antimonoxyd-Komponente dringt in die Zinnoxydkristallgitter ein und bewirkt, daß dieses elektrisch leitfähiger wird. Obgleich das Antimon in unbestimmter Oxydform vorhanden ist, bedingt durch seinen Eintritt in das Zinn(IV)-oxydkristallgitter, wird es der Einfachheit halber als Sb2O-* angegeben. Auf dieser Basis ist das Antimonoxyd in einer Menge im Bereich von 1,0 bis 10 Gew.%, bevorzugt von 4,0 bis 8,0 Gew.^, vorhanden.The antimony oxide component penetrates the tin oxide crystal lattice and makes it more electrically conductive. Although the antimony is present in an indeterminate oxide form, due to its entry into the tin (IV) oxide crystal lattice, it is given as Sb 2 O- * for the sake of simplicity. On this basis, the antimony oxide is present in an amount ranging from 1.0 to 10% by weight, preferably from 4.0 to 8.0% by weight.
Die zuvor beschriebenen Bereiche der Zinn- und Antimonoxyde werden weiter mit der Maßgabe eingeschränkt, daß sie im Bereich, bezogen auf eine Mol-Verhältnisbasis,von 95:5 bis 85:15» insbesondere 90:10, vorhanden sind. Man erhält auf diese Weise eine Dopingwirkung des Antimons auf das Zinnoxyd, ohne daß eine überschüssige getrennte Phase von Antimonoxyd vorhanden ist.The areas of tin and antimony oxides described above are further limited provided that they range on a mole ratio basis from 95: 5 to 85:15 »especially 90:10. In this way, antimony has a doping effect on tin oxide, without an excess separate phase of antimony oxide being present.
Die dritte Komponente der Überzugsmischung ist "mindestens ein Metalloxyd der Platingruppe", wobei dieser Ausdruck die Oxyde von Platin, Palladium, Ruthenium, Iridium, Rhodium und Osmium, insbesondere jene von Ruthenium und Iridium,-umfassen soll. Diese Metalloxyde der Platingruppe sind in den meisten Fällen in ihrem höchstoxydierten Zustand vorhanden und sie sind im Bereich von 1,0 bis 50 Gew.%, bevorzugt von 20 bis 40 Qew.%, vorhanden. Eine besonders bevorzugte Anode ist eine, deren Überzug eine Mischung aus RuO2 und IrO2 enthält. The third component of the coating mixture is "at least one metal oxide of the platinum group", which term is intended to encompass the oxides of platinum, palladium, ruthenium, iridium, rhodium and osmium, in particular those of ruthenium and iridium. These platinum group metal oxides are in most cases present in their most highly oxidized state and are present in the range from 1.0 to 50 wt%, preferably from 20 to 40 wt% . A particularly preferred anode is one whose coating contains a mixture of RuO 2 and IrO 2 .
Die letzte Komponente ist ein Ventilmetalloxyd, ausgewählt aus der Gruppe, die enthält Titan- und Tantaloxyde. Das Titan liegt in Form von TiO2 vor und es ist im wesentlichen in seiner Natur kristallin (Rutil), dagegen ist das verwendete Tantal ein üblicherweise amorphes Tantaloxyd. Obgleich es als Ta2Oc ausgedrückt wird, können in der Tat Mischungen aus Tantaloxyden vorhanden sein. Im allgemeinen ist Ta2O,- bevorzugt. Die Menge an verwendetem Ventilmetalloxyd liegt im all-*The last component is a valve metal oxide selected from the group that includes titanium and tantalum oxides. The titanium is in the form of TiO 2 and its nature is essentially crystalline (rutile), whereas the tantalum used is usually an amorphous tantalum oxide. Indeed, although expressed as Ta 2 Oc, mixtures of tantalum oxides can be present. In general, Ta 2 O, - is preferred. The amount of valve metal oxide used is generally *
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— ο —- ο -
gemeinen im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.%, bevorzugt von 15 bis 25 Gew.%.generally in the range from 0.5 to 30% by weight, preferably from 15 to 25% by weight.
Eine bevorzugte Elektrode enthält eine expandierte Metallsubstratschicht mit einem Überzug, der ungefähr 47% SnOp, 5,0% Sb2O3, 23,5% RuO2, 4,5% IrO2 und 20% Ta2O5 enthält.A preferred electrode includes an expanded metal substrate layer with a coating containing approximately 47% SnOp, 5.0% Sb 2 O 3 , 23.5% RuO 2 , 4.5% IrO 2, and 20% Ta 2 O 5 .
Obgleich man viele der allgemein bekannten Verfahren zur Herstellung gemischter Metalloxydüberzüge verwenden kann, besteht das bevorzugte Verfahren darin, daß man eine Viel-Komponenten-Überzugsmasse auf dem Titansubstrat herstellt, indem man aus einer Lösung der geeigneten thermo chemisch zersetzbaren Salze abscheidet. Beispielsweise ist es wünschenswert, eine angesäuerte alkoholische Lösung der Salze auf das Substrat aufzustreichen oder aufzubürsten, anschließend bei 100 bis 14O°C von 3 bis 10, insbesondere 5 Minuten, zu trocknen und schließlich in einer oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise Luft, bei 450 bis 5200C, insbesondere 50O0C, während 5 bis 10 Minuten, insbesondere ungefähr 7 Minuten, zu brennen. Dieses Verfahren kann einige Male wiederholt wenden, bis die gewünschte Überzugsdichte erhalten wird, beispielsweise sechs bis zehn Überzüge. Die bevorzugten Lösungsmittel für die thermisch zersetzbaren Salze sind die niedrigen Alkanole wie Äthanol, Propanol, Amylalkohol und insbesondere n-Butylalkohol, obgleich man auch andere Lösungsmittel einschließlich von Wasser verwenden kann. Zu diesen Lösungsmitteln fügt man im allgemeinen von 0 bis 50 Vol-% einer Säure wie Chlorwasserstoff säure. Die Konzentration der Metalle in der Lösung, aus der sich die Überzugs zusamni ens etzung ableitet, liegt im Bereich zwischen ungefähr 50 und 200 g/l. Die Salze, die man verwendet, sind üblicherweise thermisch zersetzbare anorganische oder organische Salze oder organische Ester der fraglichen Metalle wie die Chloride, Nitrate, Alkoholate, Alkoxyhalogenide, Resinate, Amine u.a. Spezifische Beispiele sind Kaliumhexachlorplatinat, Hexachlor-While many of the well known methods of making mixed metal oxide coatings can be used, the preferred method is to prepare a multicomponent coating composition on the titanium substrate by depositing from a solution of the appropriate thermochemically decomposable salts. For example, it is desirable to spread or brush an acidified alcoholic solution of the salts onto the substrate, then to dry it at 100 to 140 ° C. for 3 to 10, especially 5 minutes, and finally in an oxidizing atmosphere, for example air, at 450 to 520 0 C, in particular 50O 0 C, to burn for 5 to 10 minutes, in particular about 7 minutes. This process can be repeated a few times until the desired coating density is obtained, for example six to ten coatings. The preferred solvents for the thermally decomposable salts are the lower alkanols such as ethanol, propanol, amyl alcohol and especially n-butyl alcohol, although other solvents including water can be used. In general, from 0 to 50% by volume of an acid such as hydrochloric acid is added to these solvents. The concentration of metals in the solution from which the coating composition is derived is in the range between approximately 50 and 200 g / l. The salts that are used are usually thermally decomposable inorganic or organic salts or organic esters of the metals in question such as the chlorides, nitrates, alcoholates, alkoxyhalides, resinates, amines, etc. Specific examples are potassium hexachloroplatinate, hexachloro
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iridiumsäure, Rutheniumtrichlorid oder -tribromid, o~Butyl~ titanat, Antimontrichlorid od.-pentachlorid und Zinn(lV)-chlorid oder Dibutylzinn-dichlorid.iridic acid, ruthenium trichloride or tribromide, o ~ butyl ~ titanate, antimony trichloride or pentachloride and tin (IV) chloride or dibutyltin dichloride.
Es ist dem Fachmann geläufig, daß man eine Anzahl von Kombinationen vorgebildeter Oxyde der verschiedenen Metallkomponenten und Salze der restlichen Materialien verwenden kann, obgleich man im allgemeinen annimmt, daß vorgebildete Ventilmetalloxyde nicht verwendet werden sollen und daß keine vorgebildeten Zinn- und Antimonoxyde verwendet werden sollen. Wenn die thermische Zersetzung unvollständig ist, können geringe Mengen an Salzen ohne nachteilige Wirkung in dem Überzug verbleiben, beispielsweise können geringe Mengen an Chlorid in dem ursprünglichen Oxydüberzug vorhanden sein.Those skilled in the art are familiar with a number of combinations can use preformed oxides of the various metal components and salts of the remaining materials, although it is generally believed that preformed valve metal oxides should not be used and that no preformed tin and antimony oxides should be used. If the thermal decomposition is incomplete, small amounts of salts can be left in the coating without any adverse effect remain, for example small amounts of chloride may be present in the original oxide coating.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränken.The following example explains the invention without restricting it.
Vier Anoden werden aus den folgenden Lösungen hergestellt:Four anodes are made from the following solutions:
Anode 1 - 50 ml n-Butanol, 12,5 g SnCl^.5H2O,Anode 1 - 50 ml n-butanol, 12.5 g SnCl ^ .5H 2 O,
0,91 g SbCl3 und 1,1 g RuCl3.xH200.91 g SbCl 3 and 1.1 g RuCl 3 .xH 2 0
(38% Ru)
Anode 2 - 45 ml Äthanol, 5,0 g o-Butyltitanat,(38% Ru)
Anode 2 - 45 ml ethanol, 5.0 g o-butyl titanate,
1,1 g SbCl3, 15;1 g SnCl4.5H2O und1.1 g SbCl 3 , 15; 1 g SnCl 4 .5H 2 O and
7,6 g RuCl3.xH20 (38% Ru) Anode 3 - 50 ml n-Butanol, 12,5 g SnCl4^H2O,7.6 g RuCl 3 .xH 2 0 (38% Ru) anode 3 - 50 ml n-butanol, 12.5 g SnCl 4 ^ H 2 O,
0,91 g SbCl3, 7,0 g o-Butyltitanat und -0.91 g SbCl 3 , 7.0 g o-butyl titanate and -
1,1 g RuCl3-XH2O (38% Ru) Anode 4 - 45 ml Äthanol, 4,5 g TaCl5, 1,1 g SbCl3,1.1 g RuCl 3 -XH 2 O (38% Ru) anode 4 - 45 ml ethanol, 4.5 g TaCl 5 , 1.1 g SbCl 3 ,
15,1 g SnCl4^H2O und 7,6 g RuCl3.XH2O (38% Ru)15.1 g SnCl 4 ^ H 2 O and 7.6 g RuCl 3 .XH 2 O (38% Ru)
Jede Anode wird hergestellt, indem man sechs Überzüge der Lösung mit einer Bürste auf ein sauberes Titanmetallnetz aufbringt und jeweils in Luft zwischen jedem Überzug erwärmt,Each anode is made by applying six coats of the solution with a brush on a clean titanium metal mesh applies and heated in air between each coating,
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zuerst bei 11O°C während 3 Minuten und dann bei 50O0C während 7 Minuten.first at 11O ° C for 3 minutes and then at 50O 0 C for 7 minutes.
Diese werden als Anoden in einer horizontalen Quecksilberzelle 0,35 cm (0,14 inch) entfernt über und parallel zu einer Quecksilberkathode, die mit einer Geschwindigkeit von 450 ml/min fließt, verwendet. Als Elektrolyt verwendet man eine 310 g/l Salzlösung mit einem pH-Wert im Bereich von 3 bis 6 und einer Temperatur von ungefähr 700C. Um die Abnutzungsraten der Anoden zu bestimmen, wird die Elektrolyse bei 6 A/6,45 cm (6 asi) während 500 Stunden durchgeführt, wobei der Verlust durch Gewichtsdifferenz bestimmt wird. Man erhält während des ganzen Versuchs einen Betrieb mit wirksamer niedriger Voltspannung. Die Ergebnisse zusammen mit der Zusammensetzung von jedem Überzug der Anode, berechnet auf Oxydbasis, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.These are used as anodes in a horizontal mercury cell 0.35 cm (0.14 inch) above and parallel to a mercury cathode flowing at a rate of 450 ml / min. A 310 g / l salt solution with a pH value in the range from 3 to 6 and a temperature of approximately 70 ° C. is used as the electrolyte. To determine the wear rates of the anodes, the electrolysis is carried out at 6 A / 6.45 cm ( 6 asi) carried out for 500 hours, the loss being determined by the difference in weight. Effective low voltage operation is obtained throughout the experiment. The results, along with the composition of each coating on the anode, calculated on an oxide basis, are shown in the table below.
SnOp Sb9O, RuO9 TiO9 Ta0O1- Abnutzungsrate Anode % % χ % % * g/t Cl2 SnOp Sb 9 O, RuO 9 TiO 9 Ta 0 O 1 - Anode wear rate %% χ%% * g / t Cl 2
1 83,8 8,1 8,1 - - 0,291 83.8 8.1 8.1 - - 0.29
2 . 55,4 6,4 30,6 7,6 - 0,252. 55.4 6.4 30.6 7.6-0.25
3 81,9 8,9 7,9 1,3 - 0,143 81.9 8.9 7.9 1.3-0.14
4 47,4 5,2 27,2 - 20,2 0,114 47.4 5.2 27.2-20.2 0.11
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei Anode 1 ohne zugefügtes Ventilmetalloxyd die höchste Abnutzungsgeschwindigkeit auftritt. Wird Tantal verwendet (itaode 4) oder werden relativ geringe Mengen an Titan verwendet (Anode 3), so erhält man die besten Ergebnisse.The table shows that anode 1 without added valve metal oxide has the highest wear rate occurs. If tantalum is used (itaode 4) or if relatively small amounts of titanium are used (anode 3), the result is get the best results.
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Legal Events
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Owner name: DIAMOND SHAMROCK CORP., DALLAS, TEX., US |
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Owner name: ELTECH SYSTEMS CORP., BOCA RATON, FLA., US |