FI59123B - Laongtidselektrod foer elektrolytiska processer - Google Patents
Laongtidselektrod foer elektrolytiska processer Download PDFInfo
- Publication number
- FI59123B FI59123B FI16/74A FI1674A FI59123B FI 59123 B FI59123 B FI 59123B FI 16/74 A FI16/74 A FI 16/74A FI 1674 A FI1674 A FI 1674A FI 59123 B FI59123 B FI 59123B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- electrode according
- metal
- substrate
- titanium
- base metal
- Prior art date
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)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
ΓΠ2Ε*1 ΓβΙ kuulutusjulkaisu CQ107 ffiTn 18,1 UTLÄCGN I NGSSKRIFT 3 ^ I 2 3 C (45) Potc-nttl ayjnnctty 10 06 1931 l rieA'/ Patent cseddelat V T V (51) Kv.ik?/i(*t.ci.3 C 25 B 11/04 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh»k«mu» — Pstmtamekning 16/T^ (22) HakemltpUva —AiMdkntnpdtg 03.01-7*+ (23) AJkupUvt—GUtlfhattdts 03-01-7*+ (41) Tulkit Julkliaksl — Bllvit offMtlig 06.07. jb ►M—-J. r*hi«t«rlhftnttu· (♦« ratant> och r*fist*r«tyr«lMn ' ' Arttokin utligd och utl.«kr(ft«n publictred 27.02. dl (32)(33)(31) »tuolkeu» —B«gird prlorltM 05.01.73
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 23001+22.0 (71) Hoechst Aktiengesellschaft, 6230 Frankfurt/Main 80, Saksan Liittotasa valta- Förbundsrepubliken l^skland (DE) (72) Helmut Hund, Schneidhain/Taunus, Helmut Schaefer, Hofheim/Taunus,
Dieter Bergner, Kelkheim/Täunus, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7l+) Oy Kolster Ab (54) Pitkäikäinen elektrodi elektrolyyttisiä prosesseja varten - Längtids-elektrod för elektrolytiska processer
Esiteltävä keksintö kohdistuu metallianodeihin, joita eräitä vuosia on käytetty grafiittianodien kanssa kloorialkalielektrolyysissä. Tunnetuimmat metallianodit muodostuvat pääasiassa titaanista kantaja-aineena ja titaani-ja jalometallioksidien seosta olevasta päällysteestä. Metallianodeilta voidaan ennen kaikkea silloin odottaa taloudellisia etuja» kun niitä käytetään suurilla virtatiheyksillä. Nykyisin ovat käyttövirtatiheydet 10-12 kA/m^, siis alueella, jossa myös grafilttianodi toimii taloudellisesti, jos lähtöaineena käytetään sulfaattivapaata suolaa. Vielä suurempia virtatiheyksiä käytettäessä esiintyy myöskin metallianodeilla vaikeus löytää käyttöä varten käyttöajasta riippuvan syöpymisen ja tarvittavan jalometalllmäärän välille taloudellisesti hyväksyttävä suhde. Nykyisin tunnetut 12-18 kuukauden käyttö-ajat virtatiheydellä 10 kl/a vaativat noin 10 g/m~ jalometallia. Jos tällä vlrtatiheydellä halutaan pitempiä käyttöaikoja tai jos samana käyttöaikana halutaan nostaa virtatiheyttä, täytyy pakosta nostaa jalometallin määrää pinta-alayksikköä kohti. Tämä ei kuitenkaan ole rajoittamattomasti mahdollista, koska toiselta puolen kustannustekijä tulee huomattavaksi ja toiselta puolen 2 59123 ei voida mielivaltaisen paksuja jalometallioksidikerroksia kiinnittää niin pysyvästi anodipinnalle, että suurempi vastustuskyky olisi myös taloudellisesti edullinen·
Edelleen on tähän asti tunnettujen anodipäällysteiden, jotka käytännössä ovat saavuttaneet merkittävän aseman, kostumiskyky elohopean suhteen verrattain vähäinen. Lisäksi omaavat ne amalgaamikosketuksen esiintyessä suurilla virtatiheyksillä (oikosulkuvirrat) sen epäkohdan, että aktiivinen päällyste kuluu verrattain nopeasti ja että silloin syntyvällä metallisella titaanipinnalla esiintyy voimakas oikosulku (metallin vastus), joka saattaa tuhota ainakin osan anodista.
Metallianodien käyttäjillä on taloudellisista syistä johtuva suuri mielenkiinto anodilaatuihin, joilla saavutetaan moninkertainen käyttöikä suurilla virtatiheyksillä nykyisin käytettäviin verrattuina, koska anodien asennus ja poisto, tuotannon keskeytyminen, kuljetus (rahti, pakkaus, varastointi) ja uudelleenaktivointi (anodien esikäsittely jne.) nostavat huomattavasti käyttökustannuksia. Asia on sama, jos elektrodit oikosulkujen vaikutuksesta vahingoittuvat tai tuhoutuvat.
Keksinnön perusteena on täten anodipäällystyötekniikan kehittäminen, jonka avulla saadaan kloorialkalielektrolyysissä suurilla virtatiheyksillä pitkiä käyttöikiä, jotka ovat huomattavasti pitempiä kuin tunnetuilla anodi-päällysteillä saavutettavat ja jotka oikosulun tapahtuessa itsesäätävästi suojaavat vahingoittunutta kohtaa muodostamalla suuren vastuksen.
Tunnetuimmat anodipäällysteet (H. BEES, DT-A8 1 671 422, 0. de NORA DT-OS 1 814 567) valmistetaan siten, että mekaanisen (esim. hiekkapuhalluksella) ja/tai kemiallisen pintakäsittelyn jälkeen kalvonmuodostavalle metallille sivellään suoraan aktivoivien aineiden (oksidiseos) liuosta ja suspensiota olevana kalvona ja tämä hajautetaan sitten termisesti. Tämän lisäksi on esitetty eri menetelmiä, joiden mukaan kalvon muodostavaa metallia olevan kanta-jametallin pintaa esikäsitellään siten, että tämän jälkeen sivelty jalometal li- tai jalometallioksidikerros voidaan kiinnittää hyvin.
Eräässä menetelmässä esitetään titaanialustan päällystämistä eriste-kerroksella anodisen hapettamisen avulla tai termistä tai kemiallista tietä. Häissä tapauksissa muodostuu metallin pinnalle äärimmäisen ohut oksidi-kerros (DT-As 1 115 721» DT-OS 1 571 721). Hälliä erittäin ohuilla oksidi-kalvoilla ei kuitenkaan saavuteta parempaa, vaan huomattavasti heikompi aktivointiaineiden kiinnitarttuminen.
Toinen menetelmä käsittelee kalvonmuodostavan päällystekerroksen muodostamista metallialustalle kalvonmuodostavien metallien liuoksesta, esim.
3 591 23 .1* + ... . . ... . .
Ti -nkkihappoisesta liuoksesta tai käytetään isopropyylititanaatin levitystä, joka poltetaan. Näiden kalvonmuodostavien päällystekerrosten kerrospaino on noin 10 g/m , niiden väri on valkoinen eivätkä ne ole johtavia. Tällöin on kyse TiO^-koostumuksen ja anataasin kiderakenteen omaavasta titaanioksidista. Anodiksi kytkettynä muodostuu välittömästi passivoitumista (DOS 2 063 238). Koska on osoittautunut, että edellämainittujen eri menetelmien mukaisesti kalvonmuodostavalle metallille aikaansaatujen oksidikerrosten kiinnipysyvyys on epätyydyttävä (nopea lämpötilan vaihtelu johtaa erilaisten laajenemisominaisuuksien vuoksi jännityksiin pinnalla), kiinnitetään eräässä toisessa menetelmässä metallianodille sintrattu, huokoinen kalvonmuodostavaa metallia oleva tukikerros, joka sintrataan metalli-jauheena (FI-pat.hak. 195^/71).
Edelleen tunnetaan metallianodien aktivointi päällystämällä sähkökemialli-sesti aktiivisia aineita sisältävä oksidiseos plasmapoltinta käyttäen (DT-AS 1 671 ^22). Tämä menetelmä ei kuitenkaan sovellu ruteniumin ja iridiumin yhdisteiden käyttöön sähkökemiani se sti aktiivisina aineina, koska päällystysolosuhtei-den mukaan nämä platinametallit haihtuvat korkeampina oksideina tai metalleina eivätkä muodosta oksidiseosta metallialustalle.
Ei tunneta mitään toistettavaa työmenetelmää, jonka mukaan voitaisiin valmistaa anodeja, joiden avulla saataisiin nykyisillä suurilla virtatiheyksillä (esim. 13 kA/m ) käyttöikiä, jotka olisivat yli 18 kuukautta. Myöskään ei tunneta yhtään ehdotusta, jotka itsesäätävästi aikaansaisivat vastuksen oikosulkujen tukahduttamiseksi tai estämiseksi.
Esiteltävän keksinnön kohteena on pitkän käyttöiän omaava elektrodi elektrolyyttisiä prosesseja varten muodostuen elektrolyyttisessä prosessissa vallitsevissa olosuhteissa passiivista metallia olevasta tukirakenteesta, sähköisesti johtavasta oksidipitoisesta substraatista, joka on kiinnitetty lujasti metallirakenteeseen ja peittää vähintäin osan metallipinnasta ja sisältää sähkökemiani se sti aktiivisia aineita, tunnettu siitä, että sähköisesti johtava oksidipitoinen substraatti, joka muodostuu yhdestä tai useammasta titaanioksidista, jonka bruttokoos-tumus on TiO^., jolloin l,999>y£0,l, ja määrä 50-6000 g/m , muodostetaan liekki-tai plasmaruiskutuksen avulla metallipinnalle ja substraattiin lisätään senjälkeen ainakin yksi sähkökemiallisesti aktiivinen aine. Se osa metalliperuspinnasta, joka ei ole sähköisesti johtavan titaanioksidin ja sähkökemiani se st i aktiivisen aineen peittämä, ei ota osaa kytkennässä anodina elektrolyysiin. Perusmetalli on yleensä titaania tai jaksottaisen järjestelmän U.-6.-sivuryhmien muita alkuaineita, kuitenkin voidaan käyttää myös näiden metallien seoksia keskenään samoinkuin mui- 4 59123 takin metalleja (esim. Cu, AI, Sn, Pd).
Keksinnön mukaisessa elektrodissa ei substraatti aktivointiaineiden vastaanottamiseksi muodostu enää vain yhdestä kalvonmuodostavasta metallista, vaan yhdestä tai useammasta titaanioksidista TiO (0,1 - y - 1.999» varsinkin oksideista TiO (1,75 - y- 1.999), edullisesti harmaansinisestä sähköisesti johtavasta titaanioksidista, jonka koostumus on TiO (1.90 - y / y - 1*999) ja joka omaa rutiilirakenteen tai rutiilimaisen kiderakenteen. Substraattia sivellään metallipinnalle 50-6000, edullisesti 100-2000 g/m m suuruisina määrinä, se on sähköisesti johtavaa ja sen hilarakenne on yllättävästi sopiva sähkökemiallisesti aktiivisten aineiden vastaanottamiseen siten, että ne ovat nykyisin tekniikan tasoon verrattuna suojattuja syöpymistä vastaan odottamattoman hyvin.
Keksinnön mukaisten elektrodien valmistus tapahtuu liekki- tai plasma-ruiskuttamalla mainittuja oksideja metallirakenteelle, edullisesti titaanista tai titaaniseoksista, joka toimii oksidisubstraatin sähkönjohtimena ja kantajana. Oksideja TiO (1.90 - y - 1.999) voidaan valmistaa TiO.tsta korkeissa J * lämpötiloissa liekki- tai plasmasuihkutuksen avulla. TiO -oksideja, jolloin y on pienempi, voidaan valmistaa liekki- tai plasmasuihkutuksen avulla joko pelkistävää atmosfääriä käyttäen tai korvaamalla osittain käytetty TiO jauhetulla titaanimetallilla tai liekki- tai plasmaruiskuttamalla jauhettua TiO -oksidia. Liekki- tai plasmaruiskutettuun oksidisubstraattiin lisätään y tämän jälkeen sähkökemiallisesti aktiivisia aineita liuoksina tai suspensioina. "Sähkökemiallisesti aktiivisia" ovat aineet, jotka pystyvät elektrokata-lysoimaan reaktion 2C1 —> Clg + 2 e- (elektrodin pinnalla). Sähkökemiallises-ti aktiivisina aineina käytetään tavanomaisia aktivointiaineita, kuten plati-nametalleja, edullisesti ruteniumia ja iridiumia alkuaineina tai yhdisteinä. Yhdisteinä voidaan käyttää binäärisiä (kuten RuOg tai IrO^) tai temäärisiä (esim. Co^BuO^) tai vielä korkeampia yhdisteitä, jotka sisältävät esimerkiksi alkuaineita Co, Pe, Ca, Ha, Pb, Tl. Hyös näiden yhdisteiden seoksia keskenään ja/tai kalvonmuodostavien metallien yhdisteiden kanssa (kuten RuOgtta TiOgtn kanssa) voidaan käyttää. Aktivointiaineet lisätään siten, että platina-metallien yhdisteiden (orgaanisia tai suolamaisia luonteeltaan) liuoksia tai suspensioita, jotka haluttaessa sisältävät ei-jalometalliyhdisteitä (esim.
Com tai Ti tn) ja mahdollisesti mineraalihappojen (esim. HCltn) ja liuottimien (esim. butanolin tai dimetyyliformamidin) läsnäollessa sivellään oksidi- . substraatille. Termolyysin vaikutuksesta muuttuvat sivellyt platinametai li-yhdisteet platinametalleiksi (esim. Pttksi) tai niiden oksideiksi (esim.
5 59123
RuOgtksi), ei-jalometalliyhdisteet oksideiksi. Termisen hajoittamisprosessln aikana kiinnittyvät muodostuneet aineet substraattioksidin huokosiin tai onteloihin. Substraatissa oleva platinametallin määrä ei ole kriittinen.
O Λ
Sitä voidaan käyttää 1-100 g/atn, edullisesti 5-50 g/m :n suuruisina kokonaismäärinä jalometallina laskettuna. Keksinnön mukainen elektrodi, joka perustuu metallisen tukirakenteen, sillä olevan sähköisesti johtavan substraatin ja aktivointiaineen yhdistelmään, soveltuu erinomaisesti pitkäaikaiseen käyttöön suurilla virtatiheyksillä, eikä edes amalgaamikosketuksessa oksidi s en substraatin äärimmäisen epäkostuvuuden ansiosta tapahdu käytännöllisesti katsoen lainkaan aktivoimisaineen kulumista. Lisäksi näillä elektrodeilla tapahtuu vieläpä aktivointiaineen hävitessä, esim. erittäin suurilla virta-tiheyksillä (oikosulkuvirrat) tai muissa poikkeustapauksissa, joita ei voida estää, oikosulun tapahtuessa itsesäätävästi sitä rajoittavan vastuksen muodostuminen.
Keksinnön mukaisesti valmistetun elektrodin edut ovat* 1. sopivalla sivelyolosuhteiden valinnan avulla voidaan vaihdella sekä titaa-nioksidisubstraatin paksuutta että sen huokoisuutta optimaalisen kiinni-Pyeyvyyden saamiseksi valitulle aktivointiaineella (seuraavassa rajoittaa päällysteen paksuutta vain käytetyn titaanidioksidin normikoko), 2. anodisissa olosuhteissa vesipitoisissa elektrolyyseissä saavutetaan substraatin erinomainen kiinnittyminen metalliseen tukirakenteeseen, esim. titaaniin, 3* substraatin ja metallirakenteen muodostaman yhdistelmän kestävyys lämpötilanvaihtelulta vastaan myös termisissä lämpökäsittelyissä on erinomainen, 4> aktivointiaineen syöpymiseltä suojattu kiinnittyminen substraattiin ilman, että olisi tarpeen muodostaa substraatin ja aktivointiaineen sekakiteitä, 3* substraatin hyvä sähkönjohtokyky, 6. kostumattomuus amalgaamin vaikutuksesta ja pysyvyys amalgaamikosketusta vastaan, 7* suuren vastuksen itsesäätävä muodostuminen oikosulun välttämiseksi tai vaimentamiseksi elektrodin ollessa kytkettynä anodiksi sen suojaamiseksi.
Verrattain suuri sähkövastus substraatissa sen ollessa anodiksi kytkettynä elektrodina voi muodostua vain silloin, kun aktiiviaine on paikallisesti kulunut suurimmaksi osaksi, joka voi tapahtua vain äärimmäisissä olosuhteissa (esim. oikosulussa). Tässä tapauksessa lakkaa elektrolysoitaessa vesipitoisia kloridiliuoksia kloorin muodostuminen ja esiintyy anodisen hapettumisen vaikutuksesta TiO -titaanioksidin muuttumista TlO^säsi niin, että sähköinen y — johtokyky häviää ja muodostuu suuri sähkövastus.
6 59123
Kokeissa oksidisubstraatin aktivoimiseksi ei vain ole osoittautunut» että sinänsä tunnetut aktivointiaineet kiinnittyvät oleellisesti paremmin oksidiseen substraattiin» joka aikaansaa huomattavan käyttöiän pidentymisen» vaan että erikoisesti iridium- ja/tai ruteniumpitoisilla aineilla mukaan-sekoitettujen titaaniyhdisteiden kanssa tai ilman niitä voidaan saavuttaa erittäin edullisia käyttöaikoja* Tätä havaintoa ei tekniikan nykyisen tason mukaan voitu odottaa» koska patenttikirjallisuudessa korostetaan erikoisesti titaanin päällystämistä suoraan jalometallipitoisina oksidiseoksina olevina ohuina kalvoina ja mainitaan lukuisten metalliyhdisteiden vaikutus sähkö-kemiallisesti aktiivisina aineina*
Keksinnön mukaisilla» vain verrattain vähäisiä määriä jalometalleja sisältävillä elektrodeilla anodeina saavutetaan kloorialkalielektrolyysissä erittäin pitkiä käyttöaikoja suurilla virtatiheyksillä.
Esimerkki 1
Titaanioksidia olevia substraatteja muodostettiin hiekkapuhalluksella karhennetuille titaanikappaleille plasmapolttimen avulla noin 0.03 - O.40 Λ mm:n paksuisiksi kerroksiksi (vastaten 100-1200 g/m ). Tällä menetelmällä voidaan kuitenkin valmistaa ilman muuta myös noin 1 omin paksuisia kerroksia. Plasmaruiskutuksen yksityiskohdat on löydettävissä MBTCO Incorp.'in ohjeleh-tisessä 102 (Vestbury, Long Island» NT) pvm. 24.9*1970. Käytetty Ti02 oli Metco Incorp.'in tuote no. 102. Kuitenkin myös muiden valmistajien Ti02 on käyttökelpoinen.
Valmistuneen substraatin koostumus oli TiO » jolloin 1.90 ^ y -1.999· y
Indeksiin y voidaan vaikuttaa lämpötilan ja plasmakaasun koostumuksen avulla» jolloin esimerkiksi korkeammat lämpötilat johtavat pienempään ythyn. Koekappaleiden arvot vastasivat taulukossa 1 nott 10» 12» 19 ja 17* Tällöin plasmapolttimen käyttöolosuhteet seuraavati
Plasmakaasua N?, 6-10 l/min.
Kantokaasua 80/20 muotoilukaasua 8 l/min.
Sähkövirran voimakkuus 300 A
Jännite 56 V
Koekappaleiden substraatit päällystettiin taulukossa 1 kokeissa Nott 10» 12» 15 ja 17 esitettyjen tietojen mukaan ja päällystettäessä Irtllä sivelemällä liuosta» joka sisälsi 2 g HgilrClg).öH^O 14»5 mltsaa HgOtta, päällystettäessä Butlla sivelemällä liuosta» joka sisälsi 1 gtn BuCl^.3H20tta 7,9 mltssa H20:ta ja päällystettäessä sekä Irtllä että Butlla sivelemällä liuosta, joka sisälsi 1 gtn H2(lrClg).6H20tta, 1,08 gtaa BuCl^.JB^Jta ja 7 591 23 15*8 ml Ho0sta +^. Kokeen no. 15 substraatti päällystettiin titaani- ja jalo- ^ 1) metallipitoisella liuoksella Beer'in mukaisesti y. Tällöin valmistetaan liuos* joka sisältää 6,2 ml butyylialkoholia* 0*4 ml 56 #:sta HCliää, 5 ml butyylititanaattia ja 1 gin rutenium(lIl)-kloridihydraattia ja sivellään harjalla titaanioksidipinnalle. Koekappaleet kuumennettiin ilmassa 680°Cm lämpötilaan. Pitkäaikakokeissa oli virtatiheys 20 kA/m » vieläpä kloorialka-lielektrolyysiä varten elohopeamenetelmän muksun epätavallisen suuri. Sarakkeesta 7 havaitaan* että elektrodien potentiaalit koeaikana 16 453 tuntia (koe no. 10), 16 245 tuntia (koe no. 12) ja 13 908 (koe no. 15) pysyivat käytännöllisesti katsoen muuttumattomina niin* että elektrodien käyttöiän loppumista ei voitu havaita. Samoissa olosuhteissa koestettiin näytteitä* jotka olivat valmistetut tekniikan nykyisen tason mukaisesti l). Tällöin esiintyi kokeissa no:t 1-9 selvempi potentiaalin kasvu (aikayksikköä kohti) kuin kokeissa 10, 12* 15 ja 17* Tämä kasvu merkitsee anodien kasvavaa epä-aktivoitumista.
1) DT-OS 1 671 422 +) Tämän jälkeen käsiteltiin anodeja 25-40 minuuttia taulukon 1 sarake 5 mukaisesti termisesti.
Esimerkki 2
Titaania olevalle tukirakenteelle muodostettiin esimerkin 1 mukaisen esikäsittelyn jälkeen liekklruiskutuspistoolin avulla titaanioksidikerros taulukon 1 kokeiden 11* 13* 14» 16 mukaisesti. Buiskutusjauheena käytettiin kaupallista titaanidioksidia. Koeolosuhteet olivat seuraavatx Happea 1500 l/h
Asetyleeniä 930 l/h Jäähdytysilmaa 137*9 kPa
Buiskutueetäisyye S nuu
Siten valmistetut substraatit päällystettiin taulukon 1 kokeiden 11* 13» 14» 16 mukaisten tietojen mukaan ja päällystettäessä Ir:lla sivelemällä liuosta, joka sisälsi 2 g H2(lrClg).6H20 14,5 mlissa HjOxta, päällystettäessä Rullia sivelemällä liuosta» joka sisälsi 1 gin BuCl_.3Ho0ita 7,9 mlissa 3 *
HjOxta ja päällystettäessä sekä Irillä että Huilia sivelemällä liuosta, joka sisälsi 1 gin Ho(lrCl£).6Ho0ita, 1*08 g RuClT.3Ho0ita ja 15,6 ml + ) 3 2 H20:ta . Käyte no. 12 aktivoitiin iridium- ja titaaniyhdisteiden liuoksella. Pitkäaikaisten kokeiden olosuhteet olivat samat kuin kokeessa 1 mainituilla näytekappaleilla. Myös tällöin saavutettiin huomattavan pitkiä käyttöaikoja ilman» että potentiaali alkuarvoon verrattuna muuttui oleellisesti.
8 59123 +) Tämän jälkeen käsiteltiin anodeja 25-40 minuuttia taulukon 1 sarakkeen 5 mukaisesti termisesti.
Esimerkki 3
Substraattien valmistus tapahtui esimerkin 1 mukaisesti. Aktivoinnissa meneteltiin seuraavasti:
Liuos» joka sisälei 1.11 g co(no5)2.6h2o
0.5 g RuClj.JHgO
1.5 ml tetrabutyyliortotitanaattia 0,2 ml suolahappoa (55 $> HCl) 3.1 ml dimetyyliformamidia levitettiin siveltimellä titaanioksidisubstraatille (225 g/m2) ja poltettiin sitten 10 minuuttia 600°C:ssa ilmassa. Tämä menettely toistettiin 8 kertaa. Titaanioksidisubstraatin 10. sivelyn jälkeen poltettiin 10 minuuttia 650°C:esa. Tällä tavalla kobolttirutenaatti-titaanidioksidi-seoksella (vert. taulukko 1 koe no. 18) aktivoiduilla anodeilla ei 2500 tunnin jälkeen 20 kA/m2:n virtatiheydellä kloorialkali-amalgaamikennossa esiintynyt potentiaalin kasvua.
Esimerkki 4
Substraatti valmistettiin esimerkin 2 mukaisesti. Aktivointi tapahtui seuraavalla tavalla:
Liuos, joka sisälsi 0.91 g CoC12.6H20 0.5 g RuC1j.3H20 1.5 ml linaloolia 0.2 ml suolahappoa (36 i» HCl) 4.0 ml dimetyyliformamidia siveltiin esimerkissä 3 esitetyllä tavalla 10:nä työvaiheena titaanioksidi-substraatille (233 g/® )· 1500 tunnin jälkeen virtatiheydellä 20 kA/m kloorialkali-amalgaamikennossa ei tällä kobolttirutenaatilla aktivoidulla anodilla (vert. taulukko 1 koe 19) voitu havaita potentiaalin kasvua.
9 59123
Taulukko 1
Pitkäaikakoe kloorialkali-elohopeakennossa (lämpötila 80°C, 300 g/l NaCl).
--— - 12 3 4
Koe Substraatti g/m2 Jalometallia Jalometallia no. oksidiseok- substraatissa sessa —».il».,.. . « i. m. mm - · m-^rn 1-1 i . i— ι ·ι
Co Ru Ir fi-ok- sidi % % 1 - 10,5 - 19,3 , >5,2 2 · - 11,9 - 21,8 35,3 3 - 9.5 - 17,5 35,2 4 -12,1-22,2 35,2 . . - 5 - 8,9 - l6,8 34,6 6 - . il,5 - 20,8 35,6 ? - - 12,0 n,7 50,6 8 - - 10,5 10,2 50,7 9 - - 9,9 9,7 50,2 10 - 9,0 109,2 - *8,2 11 12,3 127,0 - ' 9,6 12 - - 15,0 612,0 - 2,4 13 3 1,0 1^90,0 - 0,7 14 -- 4,0 6,0 205,0 - 4,9 15 - 5,1 7,0 812,0 - 1,5 16 - 9,5 - 1613,0 - 0,6 17 - 13,0 - 1220,0 - 1,1.
18 24 21,0 - 225,0 - 9.3 39 19 16,0 - 233,0 - 6,9 - - - - - * * - 1 * --- - - —1 ......... ‘ ----- — 10 59123
Taulukko 1 (jatkoa) 5 6 7 8
Terminen Koevirta- Jännite.χ) Koe- käsittely tiheys -r·*- aika ilmassa . , 2\ Kokeen Kokeen /. \ ^Ogj (kA/m ) alussa lopussa 550 20 1314 1445 4895 550 20 1318 i4io 5930 600 20 1325 i460 4136 650 20 /1333 1475 4090 550 20 1312 i4Q0 6008
500 20 1323 1490 C504 B
550 20 1321 1.432 5107 600 20 1330 l4l0 4962 65Ο 20 1345 15OI 4315 700 20 1325 1355 ^6453 C50 20 1330 1350 17916 68o 20 1318 1356 16245 680 20 I33O 1342 15823 700 20 1341 138Ο 12320 68Ο 20 13^7 1375 13906 650 20 1330 1342 12425 65Ο 20 1341 1362 l4l20 6ΟΟ/65Ο 20 1340 1345 2539 6ΟΟ/65Ο 20 . 1334 1345 1547 x) Luggin-kapillaari, normaalivetyelektrodi
Oksidipitoisella substraatilla varustettu Päällystys H.Beer*in mukaan, keksinnönmukainen koe-elektrodi sekaoksidi Ru0o/Ti0ot vert.
s. 7,1). 2 2
Claims (15)
1. Pitkän käyttöiän omaava elektrodi elektrolyyttisiä prosesseja varten muodostuen elektrolyyttisessä prosessissa vallitsevissa olosuhteissa passiivista metallia olevasta tukirakenteesta, sähköisesti johtavasta oksidipitoisesta substraatista, joka on kiinnitetty lujasti metallirakenteeseen ja peittää vähintäin osan metallipinnasta ja sisältää sähkökemiallisesti aktiivisia aineita, tunnettu siitä, että sähköisesti johtava oksidipitoinen substraatti, joka muodostuu yhdestä tai useammasta titaanioksidista, jonka bruttokoostumus on TiOy, jolloin 1,999 ^· y 20,1, ja määrä 50-6000 g/m^, muodostetaan liekki- tai plasmaruiskutuksen avulla metallipinnalle ja substraattiin lisätään senjälkeen ainakin yksi sähkökemiallisesti aktiivinen aine.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetalli anodiksi kytkettynä on passiivinen vesipitoisessa kloorialkaalielektrolyysissä vallitsevissa olosuhteissa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetalli on jaksottaisen järjestelmän 4.-6.-sivuryh-mien metalli.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetalli on jaksottaisen järjestelmän 4.-6.-sivuryh-mien metallien seos keskenään tai/ja muiden metallien kanssa.
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetalli on titaani.
6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetalli on titaaniseos.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että perusmetallin pinnalle muodostetaan 100-2000 g/m :n suuruinen oksidipitoinen substraatti.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että y 2 1,75.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että y 21,90.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen elektrodi, t u n n ett u siitä, että oksidipitoinen substraatti omaa rutiilirakenteen tai ru-tiilitapaisen kiderakenteen.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, t u n n e;t t u siitä, että sähkökemiallisesti aktiivisina aineina käytetään platina-metalleja tai platinametalliyhdisteitä. 12 591 23
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähkökemiallisesti aktiivisina aineina käytetään rutenium-oksidia ja/tai iridiumoksidia.
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että platinametallien tai platinametallien yhdisteiden pitoi- o suus (platinametalleiksi laskettuina) on 1-100 g/m , edullisesti 5-50 g/m .
14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että jalometalliyhdisteiden liuoksia tai suspensioita sivellään oksidipitoiselle substraatille ja muutetaan sitten termisen jälkikäsittelyn avulla aktiivisiksi aineiksi.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että siveltävä liuos tai suspensio sisältää myös titaaniyhdis-teitä. i3 5 91 2 3
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2300422 | 1973-01-05 | ||
DE2300422A DE2300422C3 (de) | 1973-01-05 | 1973-01-05 | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI59123B true FI59123B (fi) | 1981-02-27 |
FI59123C FI59123C (fi) | 1981-06-10 |
Family
ID=5868354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI16/74A FI59123C (fi) | 1973-01-05 | 1974-01-03 | Laongtidselektrod foer elektrolytiska processer |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4140813A (fi) |
JP (1) | JPS5752434B2 (fi) |
AR (1) | AR202011A1 (fi) |
AT (2) | ATA474A (fi) |
BE (1) | BE809461A (fi) |
BR (1) | BR7400038D0 (fi) |
CA (1) | CA1045583A (fi) |
CH (1) | CH602941A5 (fi) |
DE (1) | DE2300422C3 (fi) |
ES (1) | ES421931A1 (fi) |
FI (1) | FI59123C (fi) |
FR (1) | FR2213101B1 (fi) |
GB (1) | GB1438462A (fi) |
IN (1) | IN144679B (fi) |
IT (1) | IT1003311B (fi) |
NL (1) | NL177134C (fi) |
NO (1) | NO140140C (fi) |
SE (1) | SE396096B (fi) |
ZA (1) | ZA7459B (fi) |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5178787A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tdk Electronics Co Ltd | Denkaiyodenkyoku |
FR2419985A1 (fr) * | 1978-03-13 | 1979-10-12 | Rhone Poulenc Ind | Electrode pour electrolyse du chlorure de sodium |
AU528040B2 (en) * | 1979-04-13 | 1983-04-14 | R.E. Phelon Company, Inc. | Capacitor discharge breakerless ignition system |
JPS5948873B2 (ja) * | 1980-05-14 | 1984-11-29 | ペルメレック電極株式会社 | 耐食性被覆を設けた電極基体又は電極の製造方法 |
US4422917A (en) * | 1980-09-10 | 1983-12-27 | Imi Marston Limited | Electrode material, electrode and electrochemical cell |
EP0052986B1 (en) * | 1980-11-26 | 1983-12-28 | Imi Kynoch Limited | Electrode, method of manufacturing an electrode and electrolytic cell using such an electrode |
DE3106587C2 (de) * | 1981-02-21 | 1987-01-02 | Heraeus Elektroden GmbH, 6450 Hanau | Elektrode und deren Verwendung |
JPS6021232B2 (ja) * | 1981-05-19 | 1985-05-25 | ペルメレツク電極株式会社 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
GB8302216D0 (en) * | 1983-01-27 | 1983-03-02 | United Kingdom Aromic Energy A | Coating for electronic substrate |
DE3476823D1 (de) * | 1983-11-02 | 1989-03-30 | Heraeus Elektroden | Polarity-reversable electrode |
GB2162861B (en) * | 1984-08-09 | 1988-06-02 | William Francis Pickin | Deposition of solid films by means of a flame |
DE3432652A1 (de) * | 1984-09-05 | 1986-03-13 | Michael Dipl.-Chem. 8068 Pfaffenhofen Gnann | Elektrode, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
IL73536A (en) * | 1984-09-13 | 1987-12-20 | Eltech Systems Corp | Composite catalytic material particularly for electrolysis electrodes,its manufacture and its use in electrolysis |
JPS63114992A (ja) * | 1986-03-13 | 1988-05-19 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 不溶性陽極の製造方法 |
JPS6324085A (ja) * | 1986-03-13 | 1988-02-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 不溶性陽極の製造方法 |
DE3613997A1 (de) * | 1986-04-25 | 1987-10-29 | Sigri Gmbh | Anode fuer elektrolytische prozesse |
US5004626A (en) * | 1986-10-27 | 1991-04-02 | Huron Technologies, Inc. | Anodes and method of making |
US4931213A (en) * | 1987-01-23 | 1990-06-05 | Cass Richard B | Electrically-conductive titanium suboxides |
US5173432A (en) * | 1987-12-14 | 1992-12-22 | The Dow Chemical Company | Apparatus and method for measuring the concentration or partial pressure of oxygen |
US5324407A (en) * | 1989-06-30 | 1994-06-28 | Eltech Systems Corporation | Substrate of improved plasma sprayed surface morphology and its use as an electrode in an electrolytic cell |
US5314601A (en) * | 1989-06-30 | 1994-05-24 | Eltech Systems Corporation | Electrodes of improved service life |
DE69012091T2 (de) * | 1990-02-20 | 1994-12-22 | Atraverda Ltd | Elektrochemische Zelle und Verfahren. |
DE4010961A1 (de) * | 1990-04-05 | 1991-10-10 | Bayer Ag | Anoden fuer die elektrochemische fluorierung und fluorerzeugung sowie verfahren zu deren herstellung |
TW197475B (fi) * | 1990-12-26 | 1993-01-01 | Eltech Systems Corp | |
US5173215A (en) * | 1991-02-21 | 1992-12-22 | Atraverda Limited | Conductive titanium suboxide particulates |
JP3212334B2 (ja) * | 1991-11-28 | 2001-09-25 | ペルメレック電極株式会社 | 電解用電極基体、電解用電極及びそれらの製造方法 |
JP3259869B2 (ja) * | 1993-08-24 | 2002-02-25 | ペルメレック電極株式会社 | 電解用電極基体及びその製造方法 |
US5879817A (en) * | 1994-02-15 | 1999-03-09 | Eltech Systems Corporation | Reinforced concrete structure |
WO1997008359A1 (fr) * | 1995-08-23 | 1997-03-06 | Asahi Glass Company Ltd. | Cible, son procede de production et procede de formation d'une couche tres refringente |
GB9600210D0 (en) * | 1996-01-05 | 1996-03-06 | Vanderstraeten E Bvba | Improved sputtering targets and method for the preparation thereof |
GB9601236D0 (en) * | 1996-01-22 | 1996-03-20 | Atraverda Ltd | Conductive coating |
DE10000979C1 (de) * | 1999-10-01 | 2001-05-10 | Daimler Chrysler Ag | Beschichtungspulver auf der Basis von Titansuboxiden |
US6524750B1 (en) | 2000-06-17 | 2003-02-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Doped titanium oxide additives |
US20020139689A1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-10-03 | Vadim Zolotarsky | Electrode coating and method of use in a reverse polarity electrolytic cell |
DE10200072A1 (de) * | 2002-01-03 | 2003-07-31 | Bayer Ag | Elektroden für die Elektrolyse in sauren Medien |
US7258778B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-08-21 | Eltech Systems Corporation | Electrocatalytic coating with lower platinum group metals and electrode made therefrom |
JP2008505842A (ja) | 2004-07-12 | 2008-02-28 | 日本板硝子株式会社 | 低保守コーティング |
US7923114B2 (en) | 2004-12-03 | 2011-04-12 | Cardinal Cg Company | Hydrophilic coatings, methods for depositing hydrophilic coatings, and improved deposition technology for thin films |
US8092660B2 (en) | 2004-12-03 | 2012-01-10 | Cardinal Cg Company | Methods and equipment for depositing hydrophilic coatings, and deposition technologies for thin films |
FI118159B (fi) | 2005-10-21 | 2007-07-31 | Outotec Oyj | Menetelmä elektrokatalyyttisen pinnan muodostamiseksi elektrodiin ja elektrodi |
WO2007124291A2 (en) | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Cardinal Cg Company | Opposed functional coatings having comparable single surface reflectances |
US20080011599A1 (en) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Brabender Dennis M | Sputtering apparatus including novel target mounting and/or control |
WO2009036263A2 (en) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Cardinal Cg Company | Low-maintenance coating technology |
CN103031577B (zh) * | 2011-09-30 | 2015-07-08 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种金属钛的制备方法及由该方法得到的金属钛 |
AR106069A1 (es) | 2015-09-25 | 2017-12-06 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Electrodo y proceso para su manufactura |
AR106068A1 (es) | 2015-09-25 | 2017-12-06 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Electrodo y proceso para su manufactura |
CN105297073A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-02-03 | 昆明理工大学 | 一种铜基亚氧化钛电极板的制备方法 |
EP3541762B1 (en) | 2016-11-17 | 2022-03-02 | Cardinal CG Company | Static-dissipative coating technology |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD94167A (fi) * | ||||
US3318730A (en) * | 1963-03-04 | 1967-05-09 | Texas Instruments Inc | Method of dispersing a catalyst in fuel cell electrodes |
GB1195871A (en) * | 1967-02-10 | 1970-06-24 | Chemnor Ag | Improvements in or relating to the Manufacture of Electrodes. |
US3616445A (en) * | 1967-12-14 | 1971-10-26 | Electronor Corp | Titanium or tantalum base electrodes with applied titanium or tantalum oxide face activated with noble metals or noble metal oxides |
GB1206863A (en) * | 1968-04-02 | 1970-09-30 | Ici Ltd | Electrodes for electrochemical process |
US3562008A (en) * | 1968-10-14 | 1971-02-09 | Ppg Industries Inc | Method for producing a ruthenium coated titanium electrode |
DE1812522A1 (de) * | 1968-12-04 | 1970-06-18 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Anoden fuer die Chloralkalielektrolyse |
US3654121A (en) * | 1968-12-23 | 1972-04-04 | Engelhard Min & Chem | Electrolytic anode |
US3491014A (en) * | 1969-01-16 | 1970-01-20 | Oronzio De Nora Impianti | Composite anodes |
GB1327760A (en) * | 1969-12-22 | 1973-08-22 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Electrodes |
DE2035212C2 (de) * | 1970-07-16 | 1987-11-12 | Conradty GmbH & Co Metallelektroden KG, 8505 Röthenbach | Metallanode für elektrolytische Prozesse |
US3711385A (en) * | 1970-09-25 | 1973-01-16 | Chemnor Corp | Electrode having platinum metal oxide coating thereon,and method of use thereof |
-
1973
- 1973-01-05 DE DE2300422A patent/DE2300422C3/de not_active Expired
- 1973-12-28 JP JP48144794A patent/JPS5752434B2/ja not_active Expired
- 1973-12-28 IN IN2831/CAL/73A patent/IN144679B/en unknown
- 1973-12-28 CH CH1823073A patent/CH602941A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-28 NL NLAANVRAGE7317806,A patent/NL177134C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-29 ES ES421931A patent/ES421931A1/es not_active Expired
-
1974
- 1974-01-02 AT AT474*BA patent/ATA474A/de not_active IP Right Cessation
- 1974-01-02 AT AT474*BA patent/AT333314B/de not_active IP Right Cessation
- 1974-01-03 AR AR251800A patent/AR202011A1/es active
- 1974-01-03 ZA ZA00740059A patent/ZA7459B/xx unknown
- 1974-01-03 FI FI16/74A patent/FI59123C/fi active
- 1974-01-03 IT IT19049/74A patent/IT1003311B/it active
- 1974-01-04 NO NO740031A patent/NO140140C/no unknown
- 1974-01-04 BR BR38/74A patent/BR7400038D0/pt unknown
- 1974-01-04 GB GB47574A patent/GB1438462A/en not_active Expired
- 1974-01-04 SE SE7400081A patent/SE396096B/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-01-07 CA CA189,593A patent/CA1045583A/en not_active Expired
- 1974-01-07 BE BE139577A patent/BE809461A/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-01-07 FR FR7400432A patent/FR2213101B1/fr not_active Expired
-
1977
- 1977-08-30 US US05/829,100 patent/US4140813A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2300422A1 (de) | 1974-08-01 |
NO140140C (no) | 1979-07-11 |
NO740031L (no) | 1974-07-08 |
AR202011A1 (es) | 1975-05-09 |
FR2213101B1 (fi) | 1978-03-24 |
NL7317806A (fi) | 1974-07-09 |
US4140813A (en) | 1979-02-20 |
SE396096B (sv) | 1977-09-05 |
IT1003311B (it) | 1976-06-10 |
DE2300422C3 (de) | 1981-10-15 |
FR2213101A1 (fi) | 1974-08-02 |
NO140140B (no) | 1979-04-02 |
BR7400038D0 (pt) | 1974-08-15 |
GB1438462A (en) | 1976-06-09 |
IN144679B (fi) | 1978-06-10 |
CH602941A5 (fi) | 1978-08-15 |
JPS5752434B2 (fi) | 1982-11-08 |
JPS4998783A (fi) | 1974-09-18 |
BE809461A (fr) | 1974-07-08 |
ES421931A1 (es) | 1977-01-01 |
AT333314B (de) | 1976-11-10 |
NL177134B (nl) | 1985-03-01 |
CA1045583A (en) | 1979-01-02 |
NL177134C (nl) | 1985-08-01 |
ATA474A (de) | 1976-03-15 |
AU6412774A (en) | 1975-07-03 |
DE2300422B2 (de) | 1974-10-31 |
ZA7459B (en) | 1975-02-26 |
FI59123C (fi) | 1981-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI59123B (fi) | Laongtidselektrod foer elektrolytiska processer | |
US3778307A (en) | Electrode and coating therefor | |
US4587001A (en) | Cathode for use in electrolytic cell | |
US3933616A (en) | Coating of protected electrocatalytic material on an electrode | |
EP2344682B1 (en) | Electrode for electrolysis cell | |
US7247229B2 (en) | Coatings for the inhibition of undesirable oxidation in an electrochemical cell | |
CN101525755B (zh) | 生成氢气用的阴极 | |
ES2240152T3 (es) | Catodo utilizable para la electrolisis de soluciones acuosas. | |
JPS6257717B2 (fi) | ||
EP2653589A1 (en) | Electrode for electrolysis, electrolytic cell and production method for electrode for electrolysis | |
US3950240A (en) | Anode for electrolytic processes | |
JPS636636B2 (fi) | ||
CN1265432A (zh) | 活性阴极及其制备方法 | |
US3788968A (en) | Layered electrode | |
JP5681343B2 (ja) | 電解用電極 | |
US3926751A (en) | Method of electrowinning metals | |
US3103484A (en) | Anodes for electrolytic chlorine | |
US6231731B1 (en) | Electrolyzing electrode and process for the production thereof | |
FI84496B (fi) | Anod foer anvaendning foer framstaellning av vaeteperoxidloesning och foerfarande foer framstaellning av anoden. | |
US3915838A (en) | Electrodes for electrochemical processes | |
JP4115575B2 (ja) | 活性化陰極 | |
JP3676554B2 (ja) | 活性化陰極 | |
JPS63507B2 (fi) | ||
US3677917A (en) | Electrode coatings | |
JPS61295386A (ja) | 電気分解用カソ−ドおよび該カソ−ドの製造方法 |