DE913768C - Unloesliche Elektrode - Google Patents

Description

• Unlösliche Elektrode Die Erfindung betrifft unlösliche Elektroden, insbesondere unlösliche Anoden, bei elektrolytischen Prozessen, die aus mit Tantal in dichter Schicht überzogenen metallischen Formkörpern, vorzugsweise solchen aus Tantalmanteldrähten, bestehen und gegebenenfalls auch als Träger für eine Platinauflage dienen können.
• Es ist bereits bekannt, bei elektrolytischen Prozessen, die an der Anode Platin als wirksame Anodenfläche erfordern, das kostspielige Platin wenigstens zum Teil durch andere Metalle zu ersetzen, die einen erhöhten Übergangswiderstand aufweisen und bei anodischer Schaltung eine weitgehende Sperrwirkung besitzen. Aus diesem Grunde hat man bereits Elektroden aus massivem Tantal verwendet, die auf ihrer Oberfläche entweder vollständig oder nur zum Teil mit einem Platinüberzug versehen waren. Solche Elektroden bestehen also aus einer Kombination von viel Tantal und wenig Platin. Sie erfordern jedoch einen großen Aufwand an dem teuren und außerordentlich schwer zu bearbeitenden Tantal. Außerdem ist die Leitfähigkeit des Tantals vergleichsweise gering, so daß in dieser Beziehung die elektrischen Eigenschaften nicht in allen Fällen genügen.
• Gemäß der Erfindung bestehen nun die Elektroden aus Kombinationen von Tantal mit Metallen von hohem elektrischem Leitvermögen, in denen das Tantal nur eine verhältnismäßig dünne Oberflächenschicht bildet. Die neuartigen Elektroden nach der vorliegenden Erfindung erfordern also nur einen außerordentlich geringen Aufwand an Tantal. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung derartiger Kombinationen von Tantal mit anderen elektrisch gut leitenden Metallen in Form von Tantalmanteldrähten von beliebigem Querschnitt, bei denen das elektrisch gut leitende Metall den Kernwerkstoff und Tantal oder auch tantalhaltige Legierungen den Mantel bilden.
• Für Prozesse, die als wirksame Elektrodenfläche Platin erfordern, können derartige, mit Tantal überzogene Formkörper als Träger für eine Platinauflage dienen. Diese kann als geschlossener überzug, beispielsweise elektrolytisch oder durch andersartige Abscheidung aus platinhaltigen Lösungen oder Suspensionen, aufgebracht werden. Die Platinauflage kann dabei verhältnismäßig dünn sein und z. B. nur eine Stärke von 5o ,u aufweisen, da die Funktion der Elektrode auch bei partieller Zerstörung der Platinschicht nicht nachteilig verändert wird und das freigelegte Tantal infolge seiner hohen chemischen Indifferenz von dem Anolyten weder angegriffen wird, noch diesen in nennenswertem Maße zersetzt.
• Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich und in vielen Fällen sogar sehr vorteilhaft, keine geschlossene Platinauflage zu verwenden, sondern das Platin etwa als Draht oder Spirale in Form einer Wicklung über den Träger, beispielsweise über den Tantalmänteldraht, zu legen.
• Die Ausbildung der erfindungsgemäß aufgebauten Elektroden geht aus den schematischenAbb. i und :2 hervor, jedoch sind die möglichen Ausführungsformen nicht auf diese Beispiele beschränkt. Abb. i zeigt einen geraden Tantalmanteldraht mit Kupferkern, der mit einem Platindraht bewickelt ist. Es ist dabei wesentlich, daß der Kernwerkstoff auch an der unteren, in dem Elektrolyt befindlichen Schnittfläche des Manteldrahtes mit Tantal überzogen ist. In der Abbildung bedeutet i den aus einem elektrisch gut leitenden Metall wie Silber, Kupfer oder Aluminium bestehenden Kern: des Manteldrahtes. Dieser ist mit einer Tantalauflage 2 allseitig und auch an der unteren Schnittfläche umgeben. - Auf dem Tantalmantel befindet sich die Platindrahtwicklung 3; die sich zweckmäßig etwa über 9/io der Gesamtlänge des Trägers erstreckt.
• Um die Notwendigkeit der gesonderten Tantalauflage auf der mit dem Elektrolyt in Berührung stehenden Schnittfläche zu umgehen, kann es auch zweckmäßig sein, gemäß Abb. 2 den als Träger dienenden Tantalmanteldraht U-förmig auszubilden und beide Enden aus dem Elektrolyt herauszuführen. Dabei kann der eine Schenkel gestreckt und der andere gegebenenfalls um diesen spiralig aufgewickelt sein. Auch in dieser Abbildung bedeutet i den Kernwerkstoff, 2 den Tantalmantel und 3 den aufgewickelten Platindraht, der seinerseits entweder glatt oder als Spirale oder als Mehrfachwendel aufgelegt werden kann.
• Für Prozesse, bei denen möglichst gering dimensionierte Anoden verwendet werden müssen, kann als Anode z. B. ein Silber-Tantalmanteldraht mit einem Gesamtdurchmesser von 1,3 mm und einer Tantalauflage von ioo,u dienen, der bei i m Gesamtlänge auf einer Länge von go cm mit einem Platindraht von o,i5 mm Durchmesser und io m Länge gewickelt ist: Eine solche Elektrode erfordert einen Einsatz von io g Silber, 6,3 g Tantal und 3,78 g Platin.
• Die erfindungsgemäß aufgebauten Anoden benötigen also einen geringen Aufwand an kostspieligen Metallen und vereinigen die vollständige chemische Indifferenz und die ausgezeichnete elektrolytische Sperrwirkung der Tantaloberfläche mit der optimalen Leitfähigkeit des Kernwerkstoffes, z. B. des Silbers oder Kupfers. Sie haben sich für alle mit unlöslichen Anoden arbeitenden elektrolytischen Prozesse, insbesondere für elektrolytische Oxydation, hervorragend bewährt und sind mit Vorteil, vor allem bei der Herstellung von Perverbndungen, z. B. Übersch@vefelsäure oder ihren Salzen, Perborat oder auch,Perchlorat, verwendbar.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Unlösliche Elektrode, insbesondere für die elektrolytische Oxydation, z. B. für die Herstellung von Perverbindungen, bestehend aus einem mit einer geschlossenen, dünnen Schicht Tantal oder tantalhaltiger Legierung überzogenen Grundkörper aus elektrisch gut leitendem Metall, z. B. Silber, Kupfer oderAluminium.
2. 2. Elektrode nach Anspruch i, zusätzlich über der Tantalschicht mit einer dünnen Schicht Platin überzogen oder mit dünnem Platindraht, gegebenenfalls in Form einer Spirale, umwickelt.
3. 3. Elektroden nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch ihre Herstellung aus Tantalmanteldraht.