FI65283C - Foerfarande foer elektrolytisk producering av vaete i under alaliska betingelser - Google Patents

Description

Ι·ΑΜΚ·1 Γβ1 „ . KUULUTUSJULKAISU ,;r0Q7

Mj IBJ '11) UTLÄGGNINGSSKIUFT ö52 8 3 feSjB C (4¾ 13 1 k4ikSvvi Patent meddelat T (51) Kv.lkP/tatCl3 C 25 B 11/06 SUOMI —FINLAND (21) FKMttiMcamM-Pttmameknlng 792508 (22) H*k*mtap*hr» —Amflknlnpdef 13.08-79 ' ' (23) AlkupMvft—GlMghMdag 13.08.79 (41) Tullut julklMksI — Blhrtt offuntllg 25.02.80.

Patentti- ja rekisteri hallitus .... ______._. . .....

_ ' (44) NlhtivSkalpmofi J« kuuUulkaiain pvm. — , 0 o o

Patent- och registerstyrel—I AmOkan uttefd och utl-*kr1ft«n publlcerad JU.jLd.Ol (32)(33)(31) Fyr^aor «tuoikmit—priority 2U.08.7Ö

Ranska-Frankrike(FR) 782U757 (71) Solvay Se Cie, 33» rue du Prince Albert, B-1050 Bryssel, Belgia-

Belgien(BE) (72) Edgard Nicolas, Bryssel, Louis Bourgeois, Bryssel, Belgia-Belgien(BE) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä vedyn valmistamiseksi elektrolyyttisesti alkaalisissa olosuhteissa - Förfarande för elektrolytisk producering av väte i under alkaliska betingelser Tämän keksinnön kohteena on alkaalisissa olosuhteissa tapahtuvan vedyn elektrolyyttinen valmistusmenetelmä, jossa vety vapautuu katodin aktiiviselta pinnalta.

Elektrolyyttisissä menetelmissä pyritään yleensä saamaan elektrodeilla tapahtuvien sähkökemiallisten reaktioiden potentiaalit mahdollisimman pieniksi. Tähän pyritään etenkin elektrolyy-simenetelmissä, joissa kaasumaista vetyä valmistetaan katodin aktiivisella pinnalla , kuten veden, kloorivetyhapon vesiliuosten ja natriumkloridin vesiliuosten elektrolyysimenetelmissä.

Tähän asti veden tai natriumkloridin elektrolyysissä käytössä olleet katodit ovat olleet pehmeästä hiiliteräksestä valmistettuna levyjä tai verkkoja.

DE-hakemusjulkaisussa n:o 2 734 879 on kuvattu vetyperoksidin hajoamista katalysoivasta aineesta valmistetut elektrodit, jotka koostuvat spinellirakenteisista booria sisältävistä sekaoksideista.

2 65283

Tekstissä viitataan myös näiden materiaalien soveltuvuuteen kaasumaisen vedyn elektrolyyttiseen tuottamiseen aikalisissä olosuhteissa .

Boorin liittäminen näihin materiaaleihin on vaikea ja kallis toimenpide, joka vaatii erittäin korkeassa lämpötilassa, yleensä noin 900°C:ssa tapahtuvan käsittelyn. Etenkin ohuesta levystä tai verkosta valmistetut katodit kestävät heikosti niin korkeita lämpötiloja ilman paikallisia muodonmuutoksia, jotka haittaavat elektrolyysikennojen toimintaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tuottaa alkaalisissa olosuhteissa vetyä vapauttamalla se katodeilta, joiden valmistamiseen ei liity edellä kuvattuja hankaluuksia ja joiden ominaisuudet ja etenkin vedyn vapauttamisen yli jännite ovat yhtä suotuisat kuin edellä mainituilla katodeilla. Lisäksi keksinnön mukaisilla katodeilla käyttökestävyys on erityisen hyvä.

Keksinnön kohteena on siis alkaalisissa olosuhteissa tapahtuvan vedyn elektrolyyttisen tuotannon menetelmä, jossa vety vapautuu kaasumaisessa muodossa katodin aktiiviselta pinnalta ja jossa käytetään katodia, jonka aktiivinen pinta koostuu pääasiallisesti spinellistyyppisistä oksidiyhdisteistä.

Booria sisältämättömillä spinellityyppisillä oksidiyhdis-teillä on todettu alkaalisissa olosuhteissa tapahtuvan vedyn elektrolyyttiseen tuottamiseen tarkoitettujen katodien aktiivisen pinnan materiaalina olevan muiden olosuhteiden ollessa samat vähintäänkin vertailukelpoinen ja vieläpä alempi vedyn vapautumisen tarvitsema ylijännite kuin edellä mainitussa saksalaisessa patenttihakemuksessa n:o 2 734 879 esitetyillä booria sisältävillä samoilla oksi-diyhdisteillä.

Kirjallisuudessa yleisesti annetun määritelmän mukaan (Structural Inorganic Chemistry - A.F. Wells - Oxford University Press - 1962 - sivut 487-490; Chrystal Structures of Minerals -Bragg & Claringbull - Bell and Sons Ltd - 1965 - sivut 102-106) spinellityyppiset oksidiyhdisteet, joita tässä keksinnössä käytetään, ovat mineraaliyhdisteitä, joilla on yleinen kaava M^M^^-O-, II ^ 9 jossa M merkitsee yhtä kaksiarvoista metallista alkuainetta tai 3 65283 useampaa kaksiarvoista metallista alkuainetta ja .M*11 merkitsee yhtä kolraiarvoista metallista alkuainetta tai useampaa kolmiarvoista metallista alkuainetta. Näillä oksidiyhdisteillä on yleensä spinel-limäinen, tarkkaan sanoen MgAl204:n kiderakenne. Näiden spinelli-tyyppisten oksidiyhdisteiden kidehilalle on ominaista niiden 32 happiatomin kuutiollinen tiivispakkaus; metallien M** ja M1*1 atomit ovat jakautuneet hilaan siten, että 8 metalliatomia on sijoittunut 8 tetraedrin keskipisteeseen ja kunkin tetraedrin kärjissä on 4 happiatomia ja 16 muuta metalliatomia on sijoittunut 16 oktaedrin keskipisteeseen ja näiden oktaedrien kärjissä on 6 happiatomia. Spinellityyppiset oksidiyhdisteet voidaan jakaa kahteen erilliseen ryhmään.

Ensimmäisessä ryhmässä, jota sanotaan normaalirakenneryhmäk-si, 8 tetraedrin keskipisteessä olevat 8 metalliatomia ovat kaikki

TT

kaksiarvoisia metalliatomeja M kaikkien muiden 16 metalliatomin ollessa kolmiarvoisia metalliatomeja M111. Oksidiyhdisteet, joilla on yleinen kaava MIIA190. (jossa M11 on Mg, Mn, Fe, Co tai Zn), II n * 4 M Cr2QA (jossa M on Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu tai Zn), ZnFe204,

Mn^04 ja Co204 kuuluvat kaikki tähän normaalirakenteen ryhmään.

Toisessa ryhmässä, jota kutsutaan käänteisen rakenteen ryhmäksi, kahdeksan tetraedrin keskipisteessä on 8 kolmiarvoisen metallin atomia M111 16 oktaedrin keskipisteiden ollessa puoliksi 8 kolmiarvoisen metallin atomin M111 ja puoliksi 8 kaksiarvoisen metalli-atomin Ma miehittämiä. Tähän käänteisen rakenteen ryhmään kuuluvat yleensä yhdisteet, joilla on yleinen kaava MIIFe204, jossa M11 merkitsee Mg:n, Fe;n, Co:n, Ni:n ja Cu:n joukosta valittua kaksiarvoista metallia.

Keksinnön mukaan voidaan käyttää ilman erotusta normaalirakenteen tai käänteisen rakenteen omaavia oksidiyhdisteitä tai oksi-diyhdisteitä, joiden rakenne on normaalirakenteen ja käänteisen rakenteen välimuoto, kuten esimerkiksi yleisen kaavan NiAl2C>4 mukainen yhdiste, jossa noin 38 % alumiiniatomeista on sijoittunut tetra-edrien keskipisteisiin.

Keksinnön mukaiseen käyttöön hyvin soveltuvia oksidiyhdisteitä ovat sellaiset, joilla on yleinen kaava MI^MIII90., jossa M merkitsee raudan, sinkin, mangaanin, nikkelin, koboltin, magnesiumin, kadmiumin tai kuparin joukosta valittua yhtä tai useampaa 4 65283 kaksiarvoista metallia ja jossa M*11 merkitsee yhtä tai useampaa alumiinin, raudan, kromin, mangaanin, vanadiinin, titaanin, koboltin tai galliumin joukosta valittua kolmiarvoista metallia.

Keksinnön mukaan on suositeltavaa käyttää niitä oksidiyh-disteitä, jotka sisältävät raudan, kromin, mangaanin, nikkelin tai koboltin joukosta valitun metallin M ja erityisesti yleisen kaavan mukaisia yhdisteitä, joissa M11 ja M111 ovat ident tiset, metallin ollessa siis vastaavasti kaksiarvoisessa ja kolmi-arvoisessa tilassa. Magnetiitilla, jolla on yleinen keeva Fe^O.

(tai Fe Fe 2°4^ päästään parhaisiin tuloksiin, kun katodeja käytetään alkalimetallihydroksidien vesiliuoksissa, kuten natriumklo-ridiliuosten elektrolyysillä saaduissa väkevissä hydroksidi- ja suolaliuoksissa selektiivisellä läpäisevällä kalvolla varustetuissa elektrolyysikennoissa ja läpäisevällä välikalvolla varustetuissa elektrolyysikennoissa.

Selektiivisellä läpäisevällä kalvolla tarkoitetaan ohutta, ei huokoista eristintä, joka eristää anodit katodeista ja joka sisältää ioneja vaihtavaa materiaalia. Suolaliuosten elektrolyysi-kennoihin sopivia selektiivisiä kalvoja ovat esimerkiksi SO^-ryh-miä sisältävät kationikalvot, joita saadaan tetrafluorietyleeniä ja sulfonoitua perfluorivinyylieetteriä kopolymeroimalla, kuten nimellä NAFION tunnetut E.I. du Pont de Nemours & Co:n myymät kalvot.

Välikalvolla tarkoitetaan elektrolyytin läpi päästävää iner-tistä materiaalista valmistettua anodit katodeista erottavaa väliseinää. Esimerkkejä tunnetuista välikalvoista ovat asbestikalvot, kuten Stuartin US-patentissa n:o 1 855 497 7. toukokuuta 1928 ja belgialaisessa hakijan nimissä olevassa patentissa n;o 773 918 14. lokakuuta 1971 kuvatut, asbestista ja polyelektrolyytistä muodostetut huokoiset levyt, kuten hakijan nimissä olevassa luksem-burgilaisessa patentissa n:o 74 835 26. huhtikuuta 1976 kuvatut ja vaatimuksissa esitetyt sekä huokoiset polytetrafluorietyleenile-vyt, kuten Imperial Chemical Industries Limited -yhtymän nimissä olevissa belgialaisissa patenteissa n:ot 794 889 2. helmikuuta 1973, 817 675, 817 676 ja 817 677 15. heinäkuuta 1974 kuvatut.

Keksinnön mukaisesti käytettyjen katodien aktiivinen pinta voi spinellityyppisten oksidiyhdisteiden lisäksi sisältää vieraita aineita, esimerkiksi hivenmäärinä, sikäli kuin ne eivät vaikuta ii 5 65283 keksinnön mukaiselle menetelmälle olennaisten oksidiyhdisteiden ominaisuuksiin.

Keksinnön mukaisesti käytettävät katodit voidaan valmistaa mitä tahansa sinänsä tunnettua tekniikkaa käyttäen. Ne voivat olla esimerkiksi kookkaita kappaleita, jotka on sintrattu oksidiyhdis-teen jauheella.

Erään erityisen suoritusmuodon mukaisesti voidaan käyttää katodia, joka koostuu metallialustasta, esimerkiksi metallilevystä, jonka pinnalla tai ainakin osalla sitä on oksidiyhdistekerros. Me-tallialusta voi olla mitä tahansa metallia tai metalliseosta, joka kestää niitä kemiallisia ja/tai termisiä olosuhteita, joihin katodi joutuu. Siinä erityistapauksessa, että katodi on tarkoitettu käytettäväksi alkalimetallihalogenidien vesiliuosten läpäisevällä vä-likalvolla tai selektiivisellä läpäisevällä kalvolla varustetuissa elektrolyysikennoissa, on edullista valmistaa metallialusta teräksisestä, yleensä revitetystä levystä. Tämä rei'itetty levy voi olla profiililtaan esimerkiksi sileä, silloin kun katodi on tarkoitettu käytettäväksi esimerkiksi hakijan nimissä olevissa ranskalaisissa patenteissa n:ot 2 164 623 12. joulukuuta 1972 ja 2 230 411 27. maaliskuuta 1974 kuvattujen tyyppisissä kennoissa.

Vaihtoehtoisesti rei'itetty levy voi olla profiililtaan aaltoileva, silloin kun se on tarkoitettu käytettäväksi esimerkiksi hakijan nimissä olevissa ranskalaisissa patenteissa n:ot 2 223 083 28. maaliskuuta 1973 ja 2 248 335 14. lokakuuta 1974 kuvattujen tyyppisissä kennoissa.

Oksidiyhdisteen muodostamisessa tai kiinnittämisessä metal-lialustan pinnalle voidaan käyttää mitä tahansa sinänsä tunnettua tekniikkaa. Mikäli kysymyksessä on yleisen kaavan mukainen yhdiste, kuten magnetiitti, voidaan käyttää tästä metallista M valmistettua alustaa ja kuumentaa sitä pinnalta säädellyssä hapettavassa ilmakehässä esimerkiksi uunissa tai hapettavalla liekillä.

Vaihtoehtoisesti voidaan myös dispergoida oksidiyhdiste jauheena sopivaan sideainetta sisältävään nesteeseen ja levittää yksi tai useampia kerroksia näin saatua nestesuspensiota alustalle esimerkiksi sivelemällä, upottamalla tai ruiskuttamalla ja sen jälkeen mahdollisesti kuumentaa pinnoitettu alusta sideaineen sulattami-seksi ja oksidiyhdisteen hiukkasten peittämiseksi.

On kuitenkin suositeltavaa levittää oksidiyhdiste alustalle ruiskuttamalla se plasmasuihkun mukana. Tämä voidaan suorittaa T— 6 65283 useilla vaihtoehtoisilla tavoilla. Oksidiyhdiste voidaan ruiskuttaa hienojakoisena suoraan plasniasuihkun mukana inertissä kaasukehässä, kuten argon-kaasukehässä.

Oksidiyhdisteen metalli tai metallit voidaan niin ikään vaihtoehtoisesti ruiskuttaa hienojakoisessa tilassa plasmasuihkun mukana hapettavassa säädellyssä kaasukehässä.

Erään toisen vaihtoehtoisen ruiskutustekniikan mukaan oksidiyhdisteen metalli tai metallit ruiskutetaan hienojakoisina plasmasuihkun mukana inertissä kaasukehässä (esimerkiksi argonissa), minkä jälkeen näin saatu päällystetty alusta kuumennetaan säädellyssä hapettavassa kaasukehässä oksidiyhdisteen muodostamiseksi.

Metallialustan pinnassa oleva oksidiyhdistekerros on yleensä riittävän paksu kestääkseen kulutusta, joka aiheutuu sen joutuessa kosketuksiin kaasumaisen vedyn ja sen ympärillä virtaavien elektrolyyttien kanssa elektrolyysin aikana. Yleensä on toivottavaa, että metallialustan pinnalla olevan oksidiyhdistekerroksen paksuus olisi vähintään 0,5 mikronia ja mieluimmin vähintään 5 mikronia. Siinä tapauksessa, että kerros on muodostettu ruiskuttamalla metalli plasmasuihkun mukana yllä kuvatulla tavalla, parhaisiin tuloksiin päästään, kun kerroksen paksuus on 100 mikronin luokkaa.

Keksintö soveltuu erittäin hyvin käytettäväksi etenkin läpäisevällä välikalvolla ja selektiivisellä läpäisevällä kalvolla varustetuissa natriumkloridiliuosten elektrolyysikennoissa, kuten esimerkiksi hakijan nimissä olevissa ranskalaisissa patenteissa n:ot 2 164 623 12. joulukuuta 1972, 2 223 083 28. maaliskuuta 1973, 2 230 411 27. maaliskuuta 1974, 2 248 335 14. lokakuuta 1974 sekä niin ikään hakijan nimissä olevassa ranskalaisessa patenttihakemuksessa 77.11 370 12. huhtikuuta 1977 kuvatut kennot.

Keksinnön merkitys selviää tarkemmin seuraavista sovellutusesimerkeistä, jotka on annettu ainoastaan valaisevassa tarkoituksessa.

Kussakin seuraavista esimerkeistä on suoritettu elektrolyysi suolavesiliuoksella, joka sisältää 225 g natriumkloridia kg:aa kohden, pystysuoralla asbestikalvolla toisistaan erotetuilla elektrodeilla varustetulla laboratoriokennolla.

Tämän sylinterin muotoisen kennon anodi oli valmistettu pyöreästä titaanilevystä, johon oli puhkaistu pystysuoria rakoja ja 7 65283 joka oli päällystetty 50 % ruteniumoksidia ja 50 % tataanioksidia sisältävällä aktiivisella sekakideraateriaalilla.

Katodi oli valmistettu pyöreästä metalliverkosta ja oli kussakin esimerkissä muodoltaan samanlainen, mutta vaihteli koostumukseltaan esimerkistä toiseen.

2

Kennon kunkin elektrodin kokonaispinta-ala oli 113 cm ja anodin ja katodin välinen etäisyys oli säädetty 5 mm:ksi.

Katodin pintaan anodin puolelle oli muodostettu kalvo käyttäen väkevään suolaliuokseen suspendoitua asbestia ja kuumentaen 90°C:seen 16 tunniksi soveltaen hakijan nimissä olevassa luksem-burgilaisessa patenttihakemuksessa n:o 77 996 19. elokuuta 1977 kuvattua tekniikkaa. Saadun kalvon pintapaino oli 1,3 kg katodin pinnan neliömetriä kohden.

Kussakin esimerkissä suoritettiin edellä mainitulle suolaliuokselle elektrolyysi kennossa 85°C:ssa virran tiheyden ollessa 2 kA anodin neliömetriä kohden ja anodikammioon viedyn suolaliuoksen virtausta säädeltiin siten, että katodikammiosta saatu kausti-nen suolaliuos sisälsi noin 100 g natriumhydroksidia ja 140 g nat-riumkloridia kg:aa kohden. Katodin potentiaali mitattiin säännöllisin väliajoin käyttäen Luggin'in kapillaarimittausmenetelmää ja referenssielektrodina kyllästettyä kalomelielektrodia (ECS) (Modern Elektrochemistry, Bockris and Reddy, Plenum Press, 1970, voi. 2, s. 890 ja 891).

Esimerkki 1

Katodi oli valmistettu pehmeästä hiiliteräsverkosta, joka oli ensin peitattu formaliinilla passivoidulla kloorivetyhapolla ja kuumennettu sitten 750°C:seen laboratoriossa käytettävän bun-senlampun hapettavassa liekissä, jota syötettiin Brysselin kaupun-kikaasulla. Käsittelyä jatkettiin riittävän kauan, jotta teräsverkon pintaan muodostui noin 10 mikronin paksuinen magnetiittikerros.

Näin saadun katodin katodijännitteen kehitys elektrolyysin aikana on esitetty taulukossa I.

8 65283

Taulukko I

Elektrolyysin kesto Katodijännite (V/ECS) (vuorokausina) 3 - 1,26 40 - 1,26 70 - 1,26 120 - 1,26

Esimerkki 2 Tässä kokeessa käytetty katodi oli valmistettu esimerkin 1 kokeessa käytetyn kanssa identtisestä pehmeästä hiiliteräsverkosta, joka peitattiin ensin formaliinilla passivoidulla kloorivetyhapolla ja päällystettiin sitten magnetiittikerroksella ruiskuttamalla magnetiitti jauhetta plasmasuihkun mukana inertissä kaasukehässä. Mag-netiittijauheen hiukkasten keskimääräinen läpimitta oli noin 8 mikronia ja käytetyn magnetiitin määrä säädettiin siten, että katodin pintaan saatiin noin 250 mikronin paksuinen magnetiittipäällyste.

Taulukosta II käy ilmi katodijännitteen kehitys elektrolyysin aikana.

Taulukko II

Elektrolyysin kesto Katodijännite (V/ECS) (vuorokausina) 3 - 1,25 40 - 1,25 70 - 1,25 90 - 1,25

Esimerkki 3 Tässä kokeessa katodin valmistamiseen käytettiin edellisissä esimerkeissä käytettyjen kanssa identtistä formaliinilla passivoidulla kloorivetyhapolla peitattua pehmeää hiiliteräsverkkoa. Peitattu verkko päällystettiin sitten kymmenellä peräkkäisellä kerroksella nikkelioksidin ja kobolttioksidin sekakiteitä, joilla oli yleisen kaavan N1CO2O4 mukainen spinellirakenne. Kunkin kerroksen aikaansaamiseksi 250°C:seen ennalta kuumennettu verkko upotettiin nikkelinitraatin suhteen 0,1 mooliseen ja kobolttinitraatin suhteen 9 65283 0,2 mooliseen butanoliliuokseen, minkä jälkeen se kuumennettiin ilmassa 250°C;een 10 minuutiksi. Kymmenen päällystekerroksen li·^ säämisen jälkeen päällystetty verkko kuumennettiin ilmassa 16 tunniksi 350°C:seen, minkä jälkeen sen annettiin jäähtyä huoneen lämpötilaan.

Näin saadun katodin katodijännitteen kehitys elektrolyysin aikana on esitetty taulukossa III,

Taulukko III

Elektrolyysin kesto Katodijännite (V/ECS) (vuorokausina) 3 - 1,29 10 - 1,30 20 - 1,34

Esimerkki 4

Kokeessa käytettiin lasia olevaa laboratoriokennoa, joka koostui kahdesta osastosta, jotka oli erotettu toisistaan selektiivisen permeabiliteetin omaavalla membraanilla "Nafion 110" (valmistaja E.I. du Pont de Nemours & Co). Toiseen osastoon sijoi- 2 tettiin anodi, jonka muodosti 15 can :n teräslevy , ja toiseen kammioon sijoitettiin tutkittava katodi. Anodin ja katodin välimatka pidettiin arvossa noin 25 mm, jotta virtatiheys katodilla olisi käytännöllisesti katsoen tasainen. Katodina käytettiin huokoista teräslevyä "Bekipor" (valmistaja N.V, Bekaert SA), joka on valmistettu sintraamalla noin 10 jum vahvuisia teräskuituja ja liittämällä siihen kuparirautaoksidispinellijauhetta (CoFe404) seuraavalla tavalla:

Valmistettiin erikseen 100 ml ferrosulfaattiheptahydraatti-liuosta, joka sisälsi noin 2 mol/1 rautaa, ja 100 ml kobolttihepta-hydraattiliuosta (CoSO^.7 1^0), joka sisälsi noin 1 mol/1 kobolttia. Molemmat liuokset sekoitettiin keskenään;saatua sekoitusta käsiteltiin 3-n natriumhydroksidiliuoksella sellaisella määrällä, että pH nousi arvoon 12,5f sitten seokseen johdettiin ilmaa ferroraudan hapettamiseksi ferriraudaksi, seosta kuumennettiin 100°C:ssa 1 h ajan ja suodatettiin. Suodattimelle jäänyt aine pestiin vedellä, 10 65283 sitä käsiteltiin asetonilla ja kuivattiin, jolloin saatiin kupa-rirautaspinelliä (CoFe204) jauheena. Spinellijauhe levitettiin teräslevyn pinnalle ja liitettiin siihen puristamalla 200 kg:n kuormalla. Kokeen aikana kierrätettiin jatkuvasti vesiliuosta, joka sisälsi 100 g natriumhydroksidia ja 150 g natriumkloridia yhtä kg kohden, kennon kummankin osaston lävitse pitämällä samalla liuoksen ti- 3 lavuus jatkuvasti vakioarvossa 250 cm . Lämpötila osastoissa säädettiin arvoon 85°C ja anodi ja katodi yhdistettiin jatkuvan virran lähteeseen, joka oli säädetty siten, että virtatiheys katodilla oli o 2 kA/m . Katodipotentiaali mitattiin Lugg:in kapillaarimittausmene-telmällä, jossa vertailuelektrodina käytetään kyllästettyä kalomeli-elektrodia ja joka on kuvattu julkaisussa Bockris & Reddy , Modern electrochemistry,(voi, 2, 1970, Plenum Press, New York, s. 890 ja 891). Mitattu potentiaali oli - 1,35 V.

Esimerkki 5 (vertailu)

Vertailun vuoksi käytettiin ennen tätä keksintöä kehitettyä katodia, joka oli valmistettu esimerkeissä 1 ja 2 käytetyn kanssa identtisestä pehmeästä hiiliteräsverkosta, joka oli peitattu käsittelemällä formaliinilla passivoidulla kloorivetyhapolla ja asetettu sellaisenaan kennoon.

Taulukosta IV käy ilmi katodijännitteen kehitys elektrolyysin aikana.

Taulukko IV

Elektrolyysin kesto Katodijännite (V/ECS) (vuorokausina) 3 - 1,41 40 - 1,41 70 - 1,45

Verrattaessa (keksinnön mukaisten) esimerkkien 1, 2 ja 3 tuloksia esimerkin 5 tuloksiin, voidaan heti havaita keksinnön elektro-lyysikennojen energiasaantoon tuoma parannus.

Claims (8)

1. Katodi kaasumaisen vedyn elektrolyyttistä valmistusta varten alkaalisessa väliaineessa, tunnettu siitä, että se käsittää vedyn vapauttamiseksi aktiivisen pinnan , joka koostuu oleellisesti spinellityyppisistä oksidiyhdisteistä, joiden yleinen kaava on jossa M11 on kaksiarvoinen metalli, joka on rauta, sinkki, mangaani, nikkeli, koboltti, magnesium, kadmium tai kupari ja M1 on kolmiarvoinen metalli, joka on rauta, kromi, mangaani, nikkeli tai koboltti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen katodi, tunnettu siitä, että kaksiarvoinen metalli M11 ja kolmiarvoinen metalli M111 ovat samaa metallia,

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen katodi, tunnettu siitä, että oksidiyhdiste on magneetiitti.

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1-3 mukainen katodi, tunnettu siitä, että oksidiyhdiste on levitetty metallialustalle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen katodi, tunnettu siitä, että metallialusta on rei’itetty levy.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen katodi, tunnet- t u siitä, että oksidiyhdiste on yhdiste, joka on saatu ruiskuttamalla metalli plasmasuihkun mukana metallialustalle hapettavassa kaasukehässä.

7. Jonkin patenttivaatimuksien 4-6 mukainen katodi, tunnettu siitä, että oksidiyhdistekerroksen vahvuus on vähintään 5 pm.

8. Jonkin patenttivaatimuksien 1-7 mukainen katodi, tunnettu siitä, että sitä käytetään alkalimetallihalogenidien vesiliuosten elektrolyysissä.