FI65284B - Elektrod foer en elektrolyscell samt foerfarande och aemneskomposition foer oeverdragning av densamma - Google Patents
Elektrod foer en elektrolyscell samt foerfarande och aemneskomposition foer oeverdragning av densamma Download PDFInfo
- Publication number
- FI65284B FI65284B FI770806A FI770806A FI65284B FI 65284 B FI65284 B FI 65284B FI 770806 A FI770806 A FI 770806A FI 770806 A FI770806 A FI 770806A FI 65284 B FI65284 B FI 65284B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- tin
- foer
- electrode
- coating
- ruthenium
- 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
-
- 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)
- Inert Electrodes (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
γβ1 rt1.KUULUTUSJULKAISU / r ο η λ jSBfa IBJ ^11) utlAcgnincsskhift 6 5284 • jjrfjf· C (45) Pat.-.: f! ...J ; ly 10 -Ί 1934
Patent fs?ddc?lat V ’ (51) Kv.ik.3/int.a.3 C 25 B 11/10 SUOMI —FINLAND (M) 77θ8θ6 (22) Hikundspaiv·—AmNailngwlig lU.03.T7 (23) AlkupUvi—GHtiftMtadag lU.03.77 (41) Tullut julki—lal — BIMt offmcllg 16.09.77
Patentti- ja rekisterihallitut ..______ ._. .......
_ ' (44) Nlhtiviktlpinon ja kmdJulkal—n pvm. — or. i o Ao
Patent-och registerstyrelsan A—ekan utlagd och utijkriften publicarad (32)(33)(31) fyr4*«y •tueik·——Bugam pnort—t 15.03.76 USA(US) 667202 (71) Diamond Shamrock Corporation, 1100 Superior Avenue, Cleveland,
Ohio, USA(US) (72) David Lynn Lewis, Mentor, Ohio, Charles Richard Franks, USA(US) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Elektrodi elektrolyysikennoa varten, sekä menetelmä ja aineseos sen päällystämiseksi - Elektrod för en elektrolyscell samt för-farande och ämneskcmposition för överdragning av densamma Tämä keksintö koskee yleisesti menetelmää päällystysmateriaalien levittämiseksi elektrodialustalle, joka on yleensä venttiilimetallia, jossa menetelmässä päällystysseoksissa on tinayhdisteitä, jotka konvertoidaan myöhemmin niiden oksidimuodoiksi elektrodin valmistamiseksi/ jolla on merkittävästi kasvanut toistettavuus valmistusmenetelmän suhteen, jolla saavutetaan säästöä valmistuskustannuksissa johtuen ti-nametallin täydellisemmästä hyväksikäytöstä ja pienentynyt ilmakehän saastutus, jota tinayhdisteiden haihtuminen aiheuttaa päällystys-prosessin aikana. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee huomattavasti parannettua menetelmää elektrodin valmistamiseksi, jossa on venttiili-metallialusta, kuten titaani, jonka pinnalla on elektrodipäällyste-seos, jonka komponenttina on tinaa, käyttämällä tinayhdisteen sulfaat-timuotoa päällystevalmisteseoksessa.
Sähkökemialliset valmistusmenetelmät ovat tulossa yhä tärkeämmiksi kemian teollisuudelle johtuen niiden paremmasta ekologisesta hyväksyttävyydestä, mahdollisuudesta energian säilyttämiseen ja tuloksena olevista mahdollisista kustannussäästöistä. Tämän vuoksi suuri määrä tutkimus- ja kehitysponnisteluja on suunnattu sähkökemiallisiin pro- 2 65284 sesseihin ja näiden prosessien laitteisiin. Eräs laitteiden pääelementti on itse elektrodi. Tarkoituksena on ollut saada aikaan: elektrodi, joka kestää elektrolyysikennossa olevaa syövyttävää ympäristöä; elektrodi, jolla on mahdollisimman pieni ylijännite haluttuun sähkökemialliseen reaktioon; ja elektrodi, joka voidaan valmistaa korkeatasoisella laadunvalvonnalla kustannuksilla, jotka ovat kaupallisten toteutusmahdollisuuksien puitteissa. Vain harvat materiaalit voivat tehokkaasti muodostaa elektrodin erityisesti käytettäväksi anodina johtuen useimpien muiden aineiden herkkyydestä erittäin syövyttäville olosuhteille, jotka vallitsevat elektrolyysikennon anodi-osastossa. Näitä materiaaleja ovat: grafiitti, nikkeli, lyijy, lyijy-lejeeringit, platina tai platinoitu titaani. Tämän tyyppisillä elektrodeilla on rajoitettuja käyttömahdollisuuksia johtuen erilaisista haitoista, kuten: mittastabiilisuuden puute; korkea hinta; suuri kulumis-nopeus; elektrolyytin saastutus; katodisaostuman saastutus; herkkyys epäpuhtauksille; tai suuret ylijännitteet halutulle reaktiolle. Ylijännite tarkoittaa ylimääräistä sähköpotentiaalia siihen teoreettiseen potentiaaliin nähden, jolla haluttu reaktio tapahtuu annetulla virrantiheydellä .
Elektrodien historia on täynnä esimerkkejä yrityksistä ja ehdotuksista voittaa joitakin elektrolyysikennossa olevaan elektrodiin liittyvistä ongelmista, joista millään ei ole saavutettu haluttua ominaisuuksien optimointia elektrolyysikennossa käytettävällä elektrodilla. Ongelmana on löytää elektrodi, jolla voitetaan monia yllä luetelluista epämieluisista ominaisuuksista ja joilla lisäksi on pienet ylijännitteet suuremmilla virrantiheyksillä energian säästämiseksi. Tiedetään esimerkiksi, että platina on erinomainen materiaali käytettäväksi elektrodeissa, joita on määrä käyttää anodeina elektro-lyyttisessä erotusprosessissa ja se tyydyttää monia yllä mainituista arvosteluperusteista. Platina on kuitenkin kallista ja tämän vuoksi sitä ei ole katsottu sopivaksi teolliseen käyttöön nykyaikana. Hiili-ja lyijylejeerinkielektrodeja on käytetty kaupallisesti, mutta hiili-anodi kuluu nopeasti, mikä saastuttaa suuresti elektrolyyttiä, nostaa sähkövastusta ja kasvattaa puolikennopotentiaalia. Tämä suurempi puolikennopotentiaali saa elektrolyysikennon kuluttamaan enemmän sähköenergiaa kuin on toivottavaa. Lyijylejeerinkianodin haittana on, että lyijy liukenee elektrolyyttiin muodostaen lyijysakan katodin pinnalle, joka saastuttaa saadun toivotun sakan. Myös PbOj muuttuu Pb^O^rksi, joka on huono johdin. Happea voi tunkeutua tämän kerrok 65284 sen alle ja saada kalvon lohkeilemaan irti, mikä johtaa hiukkasten joutumiseen loukkuun katodilla saostuneeseen kupariin. Tämä aiheuttaa kuparipäällysteen pilaantumista, mikä on erittäin epämieluisaa.
On ehdotettu, että platinaa tai muita jalometalleja levitettäisiin titaanialustalie niiden houkuttelevien sähköisten ominaisuuksien säilyttämiseksi ja valmistuskustannusten edelleen pienentämiseksi. Kuitenkin jopa tämä rajoitettu jalometallien kuten platinan käyttö, joka saattaa maksaa n.1200 markkaa neliömetriä kohti elektrodin pinta-alaa on kallista eikä sen vuoksi toivottavaa teolliseen käyttöön. On myös ehdotettu, että titaanin pinnat päällystettäisiin elektrolyyttisesti platinalla, jonka päälle levitetään toinen sähköinen kerros joko lyijy-dioksidia tai mangaanidioksidia. Elektrodeilla, joissa on lyijydiok-sidipäällyste, on se haitta, että niillä on suhteellisen suuret hapen ylijännitteet ja molemmilla päällystystyypeillä on suuret sisäiset jännitykset, kun ne kerrostetaan elektrolyyttisesti ja ne ovat taipuvaisia irtoamaan pinnasta kaupallisen käytön aikana saastuttaen elektrolyytin ja katodin pinnalle kerrostettavan tuotteen. Näin ollen tällaisten anodien virrantiheys on rajoitettu ja näiden anodien käsittely on suoritettava erittäin suurella varovaisuudella. Toinen kokeiltu parannus on ollut asettaa mangaanidioksidikerros titaani-alustan pinnalle, joka on luonteeltaan suhteellisen huokoinen ja kasvattaa useita mangaanidioksidikerroksia yhtenäisen päällysteen aikaansaamiseksi. Tämä johtaa suhteellisen pieniin ylijännitteisiin 2 niin kauan kuin virrantiheys pysyy alle 77,5 mA/cm , mutta kun virran- 2 tiheyttä nostetaan lähelle 155 mA/cm , vaadittu ylijännite nousee melko nopeasti johtaen huomattavaan haittaan suuremmilla virrantiheyksillä .
Aivan viime aikoina on useissa eri päällysteissä käytetty hyväksi titaani-, ruteeni- ja tinaoksideja tai tina- ja antimonioksideja, joiden päälle galvanoidaan päälikerros, joko mangaani- tai lyijyoksi-dia. Nämä päällysteet ovat osoittautuneet huomattavan lupaaviksi yli-jännitteen alentamisen ja pitkien elinikien aikaansaamiseksi syövyttävissä olosuhteissa elektrolyysikennossa. Näiden materiaalien suurimpana haittana on, että erityisesti tinaoksidimateriaalien levitys-menetelmät ovat johtaneet huomattavien tinamäärien haihtumiseen poltettaessa päällyste tinaoksideiksi. Tämä johtuu siitä, että tina-yhdisteet, kuten stannihydroksidipentahydraatti muuttuu poltettaessa stannihydroksidiksi ja sitten stannioksideiksi, jot ka ovat toi- 4 65284 vottavia annetussa elektrodipäällysteessä. Tämän prosessin aikana suuri osa itse tinasta haihtuu ulkoilmaan sen sijaan, että se jäisi päällysteeseen. Näin tapahtuu ainakin osittain siksi, että stanni-kloridien kiehumispisteet ovat luokkaa 114°C ja koska tinayhdisteiden muuttuminen niiden vastaaviksi oksideiksi tapahtuu paljon korkeammissa lämpötiloissa, suurin osa näistä materiaaleista häviää ulkoilmaan, mikä johtaa tinamateriaalin alle 50-prosenttiseen hyväksikäyttöön varsinaiseen päällysteeseen. Tämä aiheuttaa vakavia ongelmia kooltaan ja määrältään suurien elektrodien valmistusmenetelmien laadunvalvonnassa. Päällysteseoksen toistettavuus on lähes mahdoton nykyisen alusta-aineiden päällysteiden levittämiseen tarkoitetun prosessin aiheuttaman haihtumisen yhteydessä. Tämän vuoksi voidaan suorittaa vain teoreettisia tinalaskelmia, mikä aiheuttaa ongelmia annetun elektrodin mahdollisten elinikien laskemisen suhteen. Nykyään tinan käyttö päällysteseoksissa ei ole saavuttanut sitä kaupallista menestystä, joka sen olisi pitänyt saavuttaa, koska tinan haihtuminen aiheuttaa toistettavuusongelmia, lisää saastutusta, joka on ankarien säännösten alaisena nykyään ja nostaa annetun elektrodin valmistuskustannuksia johtuen tinahäviöistä.
Tämän keksinnön tarkoituksena on tämän vuoksi aikaansaada valmistusmenetelmä elektrodin päällystysseoksille, joilla on halutut laadunval-vontaominaisuudet ja valmistuskustannukset kaupallisten toteuttamismahdollisuuksien puitteissa.
Toisena tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan elektrodin pääl-lysteseosten valmistusmenetelmä, joka pienentää merkittävästi tinan haihtumista ulkoilmaan vähentäen täten atmosfäärin saastutusongelmia, jotka liittyvät tähän valmistusprosessiin.
Nämä ja muut tämän keksinnön tarkoitukset yhdessä sen etujen kanssa olemassa oleviin ja alan aikaisempiin muotoihin nähden, jotka käyvät alaan perehtyneille ilmi alla esitetystä tämän keksinnön yksityiskohtaisesta kuvauksesta, toteutetaan tässä kuvatuilla ja vaatimusten mukaisilla parannuksilla.
On todettu, että päällysteseoksia voidaan valmistaa menetelmällä, jossa: valitaan alusta-aine; levitetään ainakin osalle alusta-aineen pintaa päällystemateriaalia, joka sisältää tinasulfaattiyhdistettä; kuivataan päällystemateriaali; ja poltetaan päällystemateriaali hapettavassa 65284 atmosfäärissä tinayhdisteen muuttamiseksi sen oksidimuotoon.
On myös havaittu, että parannettu elektrodi käytettäväksi elektrolyy-sikennossa voidaan valmistaa metallialusta-aineesta, jonka pinnalla on levitettynä päällystemateriaali, joka sisältää tinasulfaattiyh-distettä, ja konvertoituna oksidimuotoon, ja päällikerros, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat mangaanidioksidi ja lyijydioksidi.
Tämän keksinnön parannettua menetelmää elektrodin päällysteseosten valmistamiseksi voidaan käyttää minkä tahansa päällysteen valmistuksessa, jonka substituenttina on jokin tinayhdiste ja jolla on nykyään olemassa tinan haihtumisongelma.'. Aikaisemmin elektrodin päällysteseok-sissa, joissa käytetään hyväksi tinaa, on käytetty kloridimuotoa olevia termisesti hajaantuvia yhdisteitä, joilla on melko alhainen kiehumispiste ja tämän vuoksi haihtumisongelmia. Tässä keksinnössä käytetään hyväksi tinan sulfaattimuotoa tai kloridiyhdisteitä yhdessä rikkihapon kanssa sulfaattimuodon aikaansaamiseksi, jolla on yksinkertainen hajaantumismekanismi oksidimuodon muodostamiseksi lopulliseen elektrodin päällysteseokseen ja tämän vuoksi se voimakkaasti pienentää tinan haihtumista sitä poltettaessa. Tällaiselle elektrodin päällysteseokselle käytettävä alustamateriaali voi olla mikä tahansa sähköä johtava metalli, jolla on riittävä mekaaninen lujuus toimiakseen päällysteiden tukena ja tyypillisiä metalleja ovat: alumiini, molybdeeni, niobi, tantaali, titaani, wolframi, sirkonium, nikkeli, teräs, ruostumaton teräs ja näiden lejeeringit. Suositeltava venttiilimetalli hinnan, saatavuuden,sähköisten ja kemiallisten ominaisuuksien perusteella on titaani. On olemassa lukuisia muotoja, joita titaanialusta voi saada elektrodin valmistuksessa, kuten esimerkiksi: massiivinen levymateriaali; venytetty metalliverkkomateriaa-li, jossa on suuri prosentuaalinen avoin pinta-ala; ja huokoinen titaani, jonka tiheys on 30-70 % puhtaasta titaanista ja joka voidaan valmistaa kylmäpuristamalla titaanijauhetta.
Eräs päällystetyyppi, jossa tätä keksintöä voidaan käyttää, on se jossa yllä kuvatunlainen alustamateriaali päällystetään puolijohta-valla tina- ja antimonioksideja olevalla välikerroksella. Nämä seokset ovat yleensä tinadioksidin seoksia pienehköjen määrien kanssa antimoni-"täyteainetta", jota jälkimmäistä on läsnä 0,1-30 painoprosentin määrä laskettuna Sn02:n ja SbjO^n kokonaispainoprosentin pohjalta. Antimonitrioksidin suositeltava määrä useimmissa näissä 6 65284 tapauksissa on välillä 3-15 paino-%. Aikaisemmin näissä välikerroksissa on yleensä käytetty stannikloridipentahydraattia eräänä sen seoksen materiaalina, jota on määrä maalata tai jollakin tavoin levittää alus-tamateriaalille. Tässä keksinnössä käytetään tinasulfaattimateriaalia tai stannikloridipentahydraattia ynnä rikkihappoa tinan sulfaatti-muodon saamiseksi. Sulfaattimuodolla on yksinkertainen hajaantumis-mekanismi suunnilleen 320°C:n lämpötilassa siten, että polttolämpötilat näiden materiaalien muuttamiseksi niiden vastaaviksi oksideiksi johtavat hyvin vähäiseen tinan haihtumiseen ulkoilmaan. Tämä tekee mahdolliseksi puolijohtavan välikerroksen levittämisen hyvin harvoina levityksinä verrattuna aikaisempiin menetelmiin, joissa käytettiin useita kerrostettuja materiaalin levityksiä lopullisen tinapainon saamiseksi halutulle alueelle. Tämän puolijohtavan välikerroksen päälle voidaan levittää päälikerros joko mangaani- tai lyijydioksidia elektrodien muodostamiseksi, joilla on hyvät virtahyötysuhteet ja hyvät eliniät.
On olemassa monia muita esimerkkejä elektrodin päällysteseoksista, joiden valmistuksessa käytetään tinayhdisteitä hyödyllisten elektrodien päällysteseosten aikaansaamiseksi. Alaan perehtyneet saattavat haluta esipäällystää alustamateriaalin useilla muilla seoksilla ennen tinasulfaattia sisältävän päällysteseoksen levittämistä.
Toinen esimerkki on yksikerroksinen päällysteseos, jossa on käytetty titaani-, ruteeni- ja tinaoksideja samanlaisella menetelmällä kuin yllä kuvattiin. Tämäntyyppistä päällysteseosta kuvataan tarkemmin amerikkalaisessa patentissa n:o 3 855 092.
Kolmas päällysteseostyyppi, jossa käytetään hyväksi tinaa sisältäviä yhdisteitä, on tinan, antimonin, platinaryhmän metallin ja venttiili-metallin oksidien seos. Näitä päällysteseoksia kuvataan tarkemmin amerikkalaisessa patentissa n:o 3 875 043.
Jotta alaan perehtyneet helpommin ymmärtäisivät tätä keksintöä ja tiettyjä suositeltavia toteutusmuotoja, joilla sitä voidaan käyttää hyväksi, esitetään seuraavat tyypilliset esimerkit.
|.
6 5 2 8 4
Esimerkki 1
Valmistettiin sarja elektrodeja päällystämällä alustametalli, tässä tapauksessa titaani, liuoksella, joka sisälsi antimonitrikloridia, ruteenitrikloridia ja erilaisia tinaa sisältäviä yhdisteitä kaikkia sellaiset määrät, että oli mahdollista laskea alkuperäinen tina/ru-teenisuhde ja verrata sitä lopullisen tina/ruteenisuhteen analyysiin. Tämä osoittaa sitä tinan haihtumismäärää, joka tapahtui kussakin tapauksessa. Alkuperäinen tina/ruteenisuhde määritettiin päällyste-liuoksessa olevien lähtöaineiden painoista. Koska ruteeniyhdiste itse asiassa absorboi vettä jossain määrin muodostaen hydraatteja, esiintyy suhteessa olevan ruteenin alkuperäisen määrän laskemisessa jonkin verran epätarkkuutta suunnilleen 5 prosentin määrään saakka.
Sen jälkeen kun nämä eri materiaalit oli levitetty alustamateriaalille, niitä poltettiin hapettavassa atmosfäärissä 475-625°C:n lämpötiloissa 5-10 minuutin ajan yhdisteiden muuttamiseksi niiden vastaaviksi oksideiksi. Tämä prosessi toistettiin useita kertoja halutun painon-lisäyksen omaavan kerroksen saavuttamiseksi. Päällystemateriaalin määrällä ei ollut havaittavaa vaikutusta tuloksena oleviin tina/ru-teenisuhteisiin. Tämän vuoksi mitä tahansa sopivaa päällystemateriaalin painoa voitiin käyttää. Kun tämä oli toteutettu, lopullinen tina/ ruteenisuhde määritettiin strippaamalla katalyyttikerros pois titaani-alustalta sulien suolojen avulla, jotka myöhemmin liuotettiin veteen metallien saostamiseksl ja saadun liuoksen analysoimiseksi atomi-absorptiolla päällystemateriaalissa olevan lopullisen tina/ruteenisuhteen toteamiseksi. Nämä suhteet yhdessä käytettyjen tinayhdistei-den kanssa ilmoitetaan taulukossa I alla.
65284 8
Taulukko I
Käytetty Sn-yhdiste Sn/Ru alussa Sn/Ru lopussa
SnCl4*5H20 21,8 3,3 " 10,9 1,7 " 10,9 1,98 " 4,3 0,5 " 4,36 1,2 " 4,36 1,8 " 4,36 1,7
Sn(C4H9)4 4,3 0,6
SnCl4-5H20/H2S04 5,7 6,4 " 7,6 6,7 " 7,6 7,5 " 7,6 7,7 " 7,6 7,8 " 7,6 7,7
Voidaan nähdä, että tinan haihtumishäviö on luokkaa 10-1, kun käytettiin stannikloridipentahydraattia, kun taas tinan häviö on mitätön, kun käytetty tinayhdiste on stannikloridipentahydraatti, jonka on annettu reagoida rikkihapon kanssa. Joissakin tapauksissa lopullinen suhde on jopa suurempi kuin alkuperäinen suhde sulfaattimuotoa käytettäessä. Arvellaan, että tämä johtuu koevirheestä, jota aiheuttaa ruteeniyhdisteen veden absorbointi ja ehkä vähäinen materiaali-häviö strippausprosessin aikana.
Esimerkki 2
Suoritettiin toinen koe tarkoituksena osoittaa päällysteeseen jääneen tinan määrän huomattavaa kasvua. Tässä tapauksessa tunnettua määrää esimerkin 1 mukaista liuosseosta, jossa käytettiin erilaisia tinaa sisältäviä yhdisteitä, hehkutettiin upokkaassa ja jäännös analysoitiin atomiabsorptiolla. Hehkutuslämpötilat ja -jaksot olivat samanlaiset kuin esimerkissä 1 käytettiin. Tämän kokeen tulokset mitä tulee tämän hehkutuksen jälkeen päällystemateriaaliin jääneen annetun alkuaineen prosenttimäärään, ilmoitetaan taulukossa II alla.
li 9 65284
Taulukko II
Käytetty Sn-yhdiste % Sn % Ru % Sb säilynyt säilynyt säilynyt
SnCl4*5H20/H2S04 81 90 43
SnS04 94 95 61
SnCl4‘5H20 9 97 23
SnCl4 refluksoituna amyylialkoholissa 19 94 15
Taulukosta II voidaan nähdä, että tinan sulfaattimuodon käyttö johtaa merkittävästi suurempiin tinan säilymisprosentteihin kuin tähän saakka käytettyjen kloridimuotojen käyttö.
Esimerkki 3
Valmistettiin sarja elektrodeja näiden elektrodien puolikennopotentiaa-lien ja elinikien arvostelemiseksi verrattuna elektrodeihin, joissa käytetään kloridlmuodossa olevia yhdisteitä sellaiset suuremmat määrät, että ne johtavat päällysteeseen jäävään tinan määrään, joka on yhtä suuri kuin sulfaattimuodossa olevilla yhdisteillä. Havaittiin, että 25,1 g stannikloridipentahydraattia johti suunnilleen samaan määrään tinaa kuin seos, joka sisältä 5,48 g stannikloridipentahydraattia, jonka oli annettu reagoida rikkihapon kanssa. Voidaan havaita, että tässä tapauksessa tarvitaan suunnilleen viisi kertaa niin paljon tinayhdisteitä, kun päällysteissä ei käytetä sulfaattimuotoa. Havaittiin myös, että kun näitä kahta materiaalia levitettiin yhtä suuret määrät grammoina ruteenia pinta-ralaa kohti titaaninäytettä, saadut elektrodit antoivat suunnilleen samat puolikennopotentiaalit ja niillä oli taulukossa III alla ilmoitetut eliniät.
Taulukko III
Grammaa Ru neliö- Kloridimuodon elinikä Sulfaattimuodon metriä kohti tunneissa elinikä tunneissa 1,10 17 14 2,15 50 68 3,25 79 108 Näin ollen voidaan nähdä, että tarvitaan suunnilleen viisi kertaa niin paljon tinan kloridimuotoa kuin tinan sulfaattimuotoa samojen elinikien saavuttamiseksi saaduista elektrodeista. Tämä tarkoittaa, että tähän tarkoitukseen voidaan käyttää merkittävästi pienempi määrä sulfaattimuodossa olevia tinayhdisteitä, mikä johtaa kokonaisvalmis- 10 6 5 2 8 4 / tuskustannusten säästöön annetulla elektrodin eliniällä. Kuten taulukosta I voidaan nähdä sulfaattimuodossa olevien tinayhdisteiden toistettavuus on merkittävästi parempi kuin kloridimuodossa olevilla yhdisteillä, mikä tekee ne paljon helpommin soveltuviksi elektrodin valmistusprosessin suurentamiseen. Sulfaattimuodon käyttö johtaa myös merkittävästi vähäisempään tinan haihtumiseen ulkoilmaan, mikä poistaa erään alan aikaisempien valmistusmenetelmien saastutusongel-man.
Näin ollen edellä olevasta suositeltavan toteutusmuodon kuvauksesta pitäisi käydä ilmi, että tässä kuvatulla seoksella toteutetaan keksinnön tarkoitukset ja se ratkaisee ongelmat, jotka liittyvät sellaisten elektrodin päällysteseosten ja elektrodien valmistukseen, jotka on tarkoitettu käytettäväksi sähkökemialliseen tuotantoon tarkoitetuissa elektrolyysikennoissa.
Claims (4)
1. Menetelmä elektrolyysiä varten tarkoitettujen elektrodien valmistamiseksi levittämällä elektrodialustalle tinayhdistepääl-lyste, mahdollisesti seoksena katalyyttisesti vaikuttavan metallin, kuten ruteniumin, rodiumin, iridiumin ja/tai antimonin yhdisteen kanssa ja muuttamalla metalliyhdisteet vastaaviksi oksideiksi kuumentamalla hapettavassa atmosfäärissä, ja levittämällä päällysteelle mangaani- tai lyijyoksidikerros, tunnettu siitä, että tinayhdisteenä käytetään tinasulfaattia tai tämä muodostetaan in situ alustalle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tinasulfaatin muodostekniseksi in situ elektrodialustalle käytetään tinakloridia ja rikkihappoa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään tinasulfaattia yhdessä anti-monitrikloridin ja mahdollisesti iuteniumtrikloridin tai iridi-umtrikloridin kanssa.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään tinasulfaattia yhdessä rutenium-ja rodiumyhdisteen kanssa.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US66720276A | 1976-03-15 | 1976-03-15 | |
US66720276 | 1976-03-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI770806A FI770806A (fi) | 1977-09-16 |
FI65284B true FI65284B (fi) | 1983-12-30 |
FI65284C FI65284C (fi) | 1984-04-10 |
Family
ID=24677240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI770806A FI65284C (fi) | 1976-03-15 | 1977-03-14 | Elektrod foer en elektrolyscell samt foerfarande och aemneskomposition foer oeverdragning av densamma |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
JP (5) | JPS586786B2 (fi) |
AU (1) | AU516392B2 (fi) |
BE (1) | BE852419A (fi) |
BR (1) | BR7701546A (fi) |
CA (1) | CA1094891A (fi) |
CH (1) | CH619492A5 (fi) |
DD (1) | DD131043A5 (fi) |
DE (1) | DE2710802C3 (fi) |
DK (1) | DK110877A (fi) |
FI (1) | FI65284C (fi) |
FR (1) | FR2344644A1 (fi) |
GB (2) | GB1573173A (fi) |
IT (1) | IT1086682B (fi) |
MX (1) | MX145434A (fi) |
NL (1) | NL7702742A (fi) |
NO (1) | NO148751C (fi) |
PL (1) | PL110048B1 (fi) |
SE (1) | SE427192B (fi) |
TR (1) | TR20097A (fi) |
ZA (1) | ZA771521B (fi) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS586786B2 (ja) * | 1976-03-15 | 1983-02-07 | ダイヤモンド・シヤムロツク・コ−ポレ−シヨン | 改良された電極の製造方法 |
JPS60162787A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-24 | Tdk Corp | 電解用電極 |
JPS6254017U (fi) * | 1985-09-25 | 1987-04-03 | ||
JPH0315190Y2 (fi) * | 1985-10-15 | 1991-04-03 | ||
JPS62274087A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Permelec Electrode Ltd | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
JPH0218722U (fi) * | 1988-07-25 | 1990-02-07 | ||
GB2301413B (en) * | 1995-05-31 | 1999-03-10 | Titus Int Plc | Joint forming devices |
JP5309813B2 (ja) * | 2008-09-05 | 2013-10-09 | アタカ大機株式会社 | 酸素発生用電極 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1244650A (en) * | 1968-10-18 | 1971-09-02 | Ici Ltd | Electrodes for electrochemical processes |
DE2113676C2 (de) * | 1971-03-20 | 1985-09-12 | Conradty GmbH & Co Metallelektroden KG, 8505 Röthenbach | Elektrode für elektrochemische Prozesse |
US3875043A (en) * | 1973-04-19 | 1975-04-01 | Electronor Corp | Electrodes with multicomponent coatings |
US3793164A (en) * | 1973-04-19 | 1974-02-19 | Diamond Shamrock Corp | High current density brine electrolysis |
US3882002A (en) * | 1974-08-02 | 1975-05-06 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Anode for electrolytic processes |
US4040939A (en) * | 1975-12-29 | 1977-08-09 | Diamond Shamrock Corporation | Lead dioxide electrode |
US4028215A (en) * | 1975-12-29 | 1977-06-07 | Diamond Shamrock Corporation | Manganese dioxide electrode |
JPS586786B2 (ja) * | 1976-03-15 | 1983-02-07 | ダイヤモンド・シヤムロツク・コ−ポレ−シヨン | 改良された電極の製造方法 |
-
1977
- 1977-03-11 JP JP52026870A patent/JPS586786B2/ja not_active Expired
- 1977-03-11 DE DE2710802A patent/DE2710802C3/de not_active Expired
- 1977-03-11 CA CA273,774A patent/CA1094891A/en not_active Expired
- 1977-03-14 BE BE175750A patent/BE852419A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 DD DD7700197839A patent/DD131043A5/xx unknown
- 1977-03-14 GB GB10704/77A patent/GB1573173A/en not_active Expired
- 1977-03-14 NO NO770908A patent/NO148751C/no unknown
- 1977-03-14 GB GB23725/79A patent/GB1573297A/en not_active Expired
- 1977-03-14 DK DK110877A patent/DK110877A/da not_active Application Discontinuation
- 1977-03-14 ZA ZA00771521A patent/ZA771521B/xx unknown
- 1977-03-14 SE SE7702837A patent/SE427192B/xx unknown
- 1977-03-14 PL PL1977196653A patent/PL110048B1/pl unknown
- 1977-03-14 FR FR7707474A patent/FR2344644A1/fr active Granted
- 1977-03-14 FI FI770806A patent/FI65284C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 IT IT48463/77A patent/IT1086682B/it active
- 1977-03-14 MX MX168351A patent/MX145434A/es unknown
- 1977-03-14 CH CH316177A patent/CH619492A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 NL NL7702742A patent/NL7702742A/xx active Search and Examination
- 1977-03-14 BR BR7701546A patent/BR7701546A/pt unknown
- 1977-03-15 AU AU23212/77A patent/AU516392B2/en not_active Expired
- 1977-03-15 TR TR20097A patent/TR20097A/xx unknown
-
1979
- 1979-12-27 JP JP54173857A patent/JPS5822551B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-09-19 JP JP56148663A patent/JPS5782477A/ja active Pending
- 1981-09-19 JP JP56148662A patent/JPS5833313B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-09-16 JP JP57161537A patent/JPS5930791B2/ja not_active Expired
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI490371B (zh) | 電解應用上的電極及其製法以及在電極表面上陽極釋氧之電解法和電冶法 | |
GB2239260A (en) | Oxygen-generating electrolysis electrode and method for the preparation thereof | |
GB1562720A (en) | Manganese dioxide electrodes | |
NO168717B (no) | Katode for anvendelse i ionebyttermembranceller for elektrolyse av alkalihalogenidopploesninger og fremgangsmaate forfremstilling derav | |
US3627669A (en) | Electrodes for electrochemical cells | |
FI65284B (fi) | Elektrod foer en elektrolyscell samt foerfarande och aemneskomposition foer oeverdragning av densamma | |
GB2065171A (en) | Low overvoltage hydrogen cathodes | |
US4040939A (en) | Lead dioxide electrode | |
US4456518A (en) | Noble metal-coated cathode | |
EP0014596A1 (en) | Method for producing electrodes having mixed metal oxide catalyst coatings | |
Liu et al. | Effect of molar ratio of ruthenium and antimony on corrosion mechanism of Ti/Sn-Sb-RuOx electrode for zinc electrowinning | |
FI84496B (fi) | Anod foer anvaendning foer framstaellning av vaeteperoxidloesning och foerfarande foer framstaellning av anoden. | |
EP0063545A1 (en) | Electrocatalytic protective coating on lead or lead alloy electrodes | |
US4049532A (en) | Electrodes for electrochemical processes | |
US4552857A (en) | Cathode coating with hydrogen-evolution catalyst and semi-conducting polymer | |
IE46061B1 (en) | Manufacture of titanium anodes suitable for use in the electrolytic production of manganese dioxide | |
Hine et al. | On the RuO2 TiO2 interlayer of PbO2 electrodeposited Ti anode | |
PL119843B1 (en) | Method of manufacture of electrode and electrode intended for use in electrochemical processesokhimicheskikh processov | |
JPS62161975A (ja) | 電解槽に使用する電極およびその製造方法 | |
US4108745A (en) | Selenium-containing coating for valve metal electrodes and use | |
CA1110932A (en) | Electrode coating method | |
US3778363A (en) | Cobalt metatitanate-modified solid solution | |
KR800000480B1 (ko) | 전해조용 금속 양극 | |
CN116905058A (zh) | 一种钛基惰性阳极的制备方法 | |
KR810001285B1 (ko) | 전해조용 양극 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: DIAMOND SHAMROCK CORPORATION |