FI66919B - Elektroder foer elektrolytiska processer speciellt foer perkloratproduktion - Google Patents
Elektroder foer elektrolytiska processer speciellt foer perkloratproduktion Download PDFInfo
- Publication number
- FI66919B FI66919B FI791004A FI791004A FI66919B FI 66919 B FI66919 B FI 66919B FI 791004 A FI791004 A FI 791004A FI 791004 A FI791004 A FI 791004A FI 66919 B FI66919 B FI 66919B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- platinum
- weight
- metal
- tin
- Prior art date
Links
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 title description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 27
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 23
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- -1 platinum group metal Chemical class 0.000 claims description 12
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical group O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(III) oxide Inorganic materials O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N oxobismuth Chemical class [Bi]=O CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical class Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007930 Oxalis acetosella Species 0.000 description 1
- 235000008098 Oxalis acetosella Nutrition 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910002064 alloy oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004967 organic peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical class [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical group 0.000 description 1
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical compound [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VSSLEOGOUUKTNN-UHFFFAOYSA-N tantalum titanium Chemical compound [Ti].[Ta] VSSLEOGOUUKTNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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 Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
r- I r i KUULUTUSJULKAISU , , n ^ Λ M O1) UTLÄCGNINGSSICIUPT 6691 9 ^ Patoni coddelat ’ ^ pi) KvJlu/lM.a3 C 25 B 11/08 SUOMI—FINLAND (21) 79ioo4 (22) ΗΜΗΜ-λΜ^Μιι 26.03.79 ' ' (23) ANovaM-cnr^rt^ic 26.03.79 (41) TMte julMwIni--MMt ilwiH 29 09 79
Patentti- ja raktearihallltm <iJt_____________________
Patent- och ngliteityriliia ' . Awataw*t^dodi ttekrte— nlterd 31.08.84 (32X31X31) fyr»*ty **Am· prtortm 28.03 78
Iso-Bri tannia-Storbri tann ien(GB) 12052/78 (71) Diamond Shamrock Technologies S.A., 3 place Isaac-Mercier, CH-1201 Geneve, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Vittorio de Nora, Nassau, Bahamasaaret-Bahamaöarna(BS),
Antonio Nidola, Lugano, Placido Maria Spaziante, Lugano, Sveitsi-Schweiz(CH), Giuseppe Bianchi, Milano, Italia-ltalien(IT) (74) Berggren Oy Ab (54) Elektrolyysiprosesseihin, erityisesti perkloraatin valmistukseen tarkoitettuja elektrodeja - Elektroder för elektrolytiska processer, speciellt för perkloratproduktion Tämä keksintö koskee elektolyysiprosesseissa käytettäväksi tarkoitettuja elektrodeja, jotka ovat tyyppiä, joka käsittää sähköä johtavan ja korroosionkestoisen alustan, jossa on elektxokatalyytti-sesti aktiivinen pintapäällyste, ja elektrolyysiprosesseja, joissa käytetään tällaisia elektrodeja, erityisesti (mutta ei yksinomaan) anodeina kloraattien, perkloraattien ja muiden persuolojen ja per-yhdisteiden valmistukseen orgaaniset peroksihapot mukaanluettuna.
Perkloraatin valmistukseen on käytetty kaupallisesti erilaisia ano-dimateriaaleja, mukaanluettuna sileä massiivinen platina, platinoitu titaani tai tantaali (huolimatta pyrkimyksestä tuottaa ylimäärin happea) ja titaanille tai grafiitille päällystetty lyijydioksidi, vaikka näillä lyijydioksidianodeilla on korkea ylijännite ja ne kuluvat nopeasti.
Joitakin ehdotuksia on jo tehty platinaryhmän metallien ja tinadi-oksidin yhdistämiseksi elektrodien päällystysmateriaaleissa. Esimerkiksi US-patentissa n:o 3 701 724 mainittiin kloorin tuotantoon tarkoitettu anodi, jossa oli päällyste, joka koostui oleellisesti 6691 9 2 pienehköstä määrästä platinaryhmän metallia ja/tai platinaryhmän metallioksideja ja suurimmaksi osaksi yhdisteistä SnC^, Sb20^, Sb20^ tai Ge02 ja niiden seoksista. Tämän patentin patenttivaatimukset ja esimerkit suuntautuvat kuitenkin pelkästään sellaisiin päällysteisiin, jotka sisältävät platinaryhmän metallioksideja eikä siinä esiinny valtuuttavaa paljastusta päällysteestä, joka sisältää platinaryhmän metalia. Myös US-patentissa n:o 3 882 002 ehdotettiin kloorintuotantoon anodia, jossa oli venttiilimetalli-alusta, joka oli päällystetty tinadioksidivälikerroksella, joka peitettiin platinaryhmän metallista tai sen oksidista koostuvalla ulkokerroksella. Kumpikaan näistä ehdotuksista ei suuntautunut elektrolyyttisen suorituskyvyn parantamiseen peryhdisteiden tuotannossa.
Keksinnön tarkoituksena on tämän vuoksi saada aikaan parannettu elektrodi, joka sopii käytettäväksi anodina perkloraattien ja muiden persuolojen valmistuksessa, mutta jota voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin, kuten kloraatin tuotantoon.
Keksinnön mukaisesti elektrodi koostuu sähköä johtavasta, korroo-sionkestoisesta alustasta, jossa on elektrokatalyyttinen päällyste ja keksinnölle on tunnusomaista, että päällyste sisältää vähintään yhden platinaryhmän metallin ja tinadioksidin seoksen dispergoituna toinen toiseensa koko päällysteessä platinaryhmän metalli(e)n ja tinadioksidin tinan välisessä painosuhteessa 8,5:1-3:2, ja mahdollisesti myös vähintäin yhden lisämetallien tai -oksidin, jossa metalli on sinkki, kadmium, arseeni, antimoni, seleeni ja telluuri.
Mahdollinen lisämetalli tai -oksidi platinaryhmän metalli/tina-dioksidipäällysteenä voi olla joukosta, johon kuuluvat sinkki, kadmium, arseeni, antimoni, vismutti, seleeni tai telluuri ja korkeintaan n. 30 paino-% tinasta laskettuna. Esimerkiksi voi päällyste sisältää yhtä tai useampaa antimonin ja/tai vismutin oksidia korkeintaan yhden paino-osan Sb/Bi 4 paino-osaa kohti Sn. Tapauksessa, jossa jatkeaineena on antimonitrioksidi tai vismutti-trioksidi, suositeltava määrä vastaa suhdetta, joka paino-osina Sb/Bi:Sn (metallina) on korkeintaan n. 1:4-1:10 tai jopa vain 1:100.
6691 9 3
Platinaryhmän metallit ovat ruteeni, rodium, palladium, osmium, iridium ja platina. Platina on suositeltava platinaryhmän metalli päällysteessä, kun yksi ainoa metalli on läsnä, erityisesti perkloraatin tuotantoon tarkoitetuissa anodeissa. On kuitenkin ymmärrettävä, että lejeeringit, kuten platina-iridium ja platina-rodium ovat myös hyödyllisiä muihin sovellutuksiin. Platina-palladiumlejeerinki, joka sisältää korkeintaan 20 paino-% palladiumia lejeeringistä, on antanut erittäin tyydyttävät tulokset perkloraatin tuotannossa.
Alusta voi koostua mistä tahansa mainitusta venttiilimetallista tai niiden lejeeringeistä, huokoisen sintratun titaanin ollessa suositeltava. Muitakin sähköä johtavia ja korroosionkestoisia alusta-aineita, kuten paisutettua grafiittia voidaan kuitenkin käyttää.
Platinaryhmän metalli(t) ja tinadioksidi mahdollisine lisä-jatkeaineineen, kuten antimonitrioksidi- tai vismuttitrioksidi-lisäyksineen voidaan kerasaostaa kemiallisesti sopivien suolojen liuoksista, jotka maalataan, ruiskutetaan tai muulla tavoin levitetään alustalle ja saatetaan sitten lämpökäsittelyn alaiseksi, mikä prosessi toistetaan, kunnes riittävän paksu kerros on muodostunut .
Vaihtoehtoisesti voidaan muodostaa ohuet kerrokset eri komponenteista (esim. vuorotellen platinan tai Pt/Pd-lejeeringin kerroksia ja puhtaan tai jatketun tinadioksidin kerroksia) siten, että komponentit sekoittuvat ja dispergoituvat tehokkaasti toinen toisensa koko päällysteessä, mahdollisesti diffuusion tapahtuessa kerrosten välillä, vastakohtana alan aikaisemmille päällysteille, kuten US-patentissa 3 882 002 esitetylle, jossa tinadioksidi levitettiin erillisenä välikerroksena, joka peitettiin platinaryhmän metallilla. Käyttäen tätä vuorottelevien kerrosten levitysmenettelyä on mahdollista saostaa platinan ohuita kerroksia galvaanisesti, mikä on edullista, koska galvaanisesti saostetulla platinalla on parempi hapen kehityspotentiaali kuin kemiallisesti saostetulla platinalla.
6691 9
Platinaryhmän metalli tai lejeerinki/tinadioksidikerros voidaan levittää suoraan alustalle tai välikerrokselle, joka koostuu esim. kerasaostetuista tina- ja antimonioksideista tai tina- ja vismutti-oksideista, tai välikerroksille, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta platinaryhmän metallista tai niiden oksideista, platinaryhmän metallin ja venttiilimetallioksidien seoksista tai sekakiteistä, platinaryhmän metallien ja ei-platinaryhmän metallien välisistä metalliseoksista.
Suositeltavassa toteutusmuodossa päällyste sisältää 40-85 paino-osaa platinaa, 0-20 paino-osaa palladiumia ja 15-40 paino-osaa (Sn-me-tallina) tinadioksiuia titaani-, tantaali- tai titaani-tantaali-lejeerinkialustalla. Kun tätä keksinnön elektrodin toteutusmuotoa käytetään anodina perkloraatin tai persulfaatin tuotantoon, sillä on havaittu olevan selektiivisiä ominaisuuksia, jotka suosivat persuolan tuotantoa samalla, kun ne estävät hapen kehityksen. Pla-tinametalli toimii katalyyttinä persuolan muodostukselle. Tinadioksi-di toimii hapen kehityksen estäjänä pysäyttäen peroksidin hajaantumisen, mitä voidaan pitää epämieluisan hapen kehitysreaktion välivaiheena. Lopuksi palladium toimii laimentimena suhteellisesti kalliimmalle platinalle vaikuttamatta haitallisesti tinadioksidin happea inhibitoivalle vaikutukselle.
Keksinnön toinen kohta on menetelmä kloraattien, perkloraattien ja muiden peryhdisteiden, esim. persulfaattien valmistamiseksi, jolle menetelmälle on luonteenomaista, että käytetään anodina yllä määritellyn kaltaista keksinnön mukaista elektrodia.
Liitteenä olevissa piirroksissa: kuvio 1 esittää käyrää, joka on piirretty hapenkehityksen faraday-hyötysuhde ordinaattana ja elektrodipäällysteen tinapitoisuus abskissana, elektrodin ollessa se, jota on kuvattu yksityiskohtaisesti alla esimerkissä I; kuvio 2 esittää käyrää, joka on piirretty hapenkehityksen faraday-hyötysuhde ordinaattana ja elektrodipäällysteen palladiumpitoisuus abskissana, elektrodin ollessa se, jota on kuvattu yksityiskohtaisesti alla esimerkissä II.
Seuraavat esimerkit annetaan keksinnön kuvaamiseksi.
5 66919
Esimerkki I
Mitoiltaan 10 x 10 x 1 mm:n titaanikuponkeja hiekkapuhallettiin ja peitattiin 20 %:sessa kloorivetyhapossa ja pestiin perusteellisesti vedessä. Kupongit päällystettiin sitten platinan ja tina kloridien vesiliuoksella eri painosuhteilla, kuivattiin 95-100°C:ssa ja kuumennettiin sitten 450°C:ssa 15 minuuttia uunissa, jossa oli pakko-ilmankierto. Menettely toistettiin viisi kertaa ja kupongeille annettiin lopullinen lämpökäsittely 450°C:ssa 60 minuutin ajan.
Näin muodostetut päällysteet sisälsivät Sn02:a ja platinametallia dispergoituneina toinen toisiinsa.
Päällystetyt kupongit testattiin anodeina natriumperkloraatin tuotannossa elektrolysoimalla liuosta, jossa oli 100 g/1 NaClO^, 400 g/1 NaClO^ ja 5 g/1 Ν320γ0^ 30°:ssa käyttäen ruostumatonta teräsanodia ja 2kA/m2:n virrantiheyttä. Natriumkloraattia syötettiin ja natriumperkloraattia poistettiin väkevyyksien ylläpitämiseksi elektrolyytissä muuttumattomina. Hapenkehitysreaktion fara-day-hyötysuhde (ts. epämieluisa sivureaktio perkloraatin valmistuksessa) mitattiin tina (metallina) painoprosentin funktiona Pt-Sn02-sekapäällysteessä. Saadut tulokset esitetään kuviossa 1, josta voidaan nähdä, että on olemassa optimaalinen hapen inhibitointivair· kutus tinapitoisuudella n. 25-35 % tina- ja platinametallien yhteispainosta ja hyvin huomattava hapen kehityksen inhibitointi tinapitoisuudella laajalla alueella n. 15-40 %.
Esimerkki II
Titaanikuponkeja päällystettiin kuten esimerkissä I, mutta käyttäen erilaisia päällystysliuoksia, jotka sisälsivät platina-, palladium- ja tinaklorideja, Pt-Pd-Sn02~sekapäällysteiden muodostamiseksi, joilla on seuraavat koostumukset: Päällysteen koostumus (paino-% metallia)
Pt Pd Sn02 70 0 30 65 5 30 60 10 30 55 15 30 50 20 30 45 25 30 66919 Nämä kupongit testattiin anodeina perkloraatin tuotannossa samoissa olosuhteissa, joita käytettiin esimerkissä I. Epämieluisan hapen-kehitysreaktion faraday-hyötysuhde mitattiin palladiummetallipitoi-suuden funktiona ja tulokset esitetään kuviossa 2. Tämä käyrä osoittaa, että palladiumpitoisuudella 20 %:in saakka faraday-hyötysuhde pysyi alhaisena, ts. palladium ei vaikuttanut haitallisesti päällysteen suorituskykyyn hapen kehityksen iöhiMtoinnissai Kuitenkin 20 %:n kriittisen Pd-pitoisuuden yläpuolella faraday-hyötysuhde nousi äkillisesti, päällysteen stabiilisuus laski ja tapahtui jonkin verran sähkökemiallista korroosiota.
Esimerkkien I ja II päällysteet testattiin eri virrantiheyksillä ja havaittiin, että hapen kehityksen faraday-hyötysuhde laski virrantiheyden kasvaessa n. 2 kA/m^iin saakka ja pysyi sen jälkeen sta-o biilina 2 kA/m :n yläpuolella.
Claims (5)
1. Elektrolyysiprosesseissa käytettäväksi tarkoitettu elektrodi, joka koostuu sähköä johtavasta korroosionkestoisesta alustasta, jossa on elektrokatalyyttinen päällyste, tunnettu siitä, että päällyste sisältää vähintään yhden platinaryhmän metallin ja tinadioksidin seoksen dispergoituna toinen toiseensa koko päällysteessä platinaryhmän metalli(e)n ja tinadioksidin tinan välisessä painosuhteessa 8,5:1-3:2, ja mahdollisesti myös vähintäin yhden lisämetallin tai -oksidin, jossa metalli on sinkki, kadmium, arseeni, antimoni, seleeni ja telluuri.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että platinaryhmän metalli on platina.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että päällyste sisältää 40-85 paino-osaa platinaa, 0-20 paino-osaa palladiumia ja 15-40 paino-osaa tinaa.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että päällyste sisältää myös vähintään yhden lisämetallin tai -oksidin, jossa metalli on sinkki, kadmium, arseeni, antimoni, vismutti, seleeni tai telluuri ja korkeintaan n. 30 paino-% tinasta laskettuna.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen elektrodi, tunnettu siitä, että päällyste sisältää yhtä tai useampaa antimonin ja/tai vismutin oksidia korkeintaan yhden paino-osan Sb/Bi 4 paino-osaa kohti Sn. 1 Menetelmä kloraattien, perkloraattien ja muiden peryhdis-teiden valmistamiseksi elektrolyysillä, tunnettu siitä, että käytetään anodina minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukaista elektrodia.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1205278 | 1978-03-28 | ||
| GB1205278 | 1978-03-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI791004A7 FI791004A7 (fi) | 1979-09-29 |
| FI66919B true FI66919B (fi) | 1984-08-31 |
| FI66919C FI66919C (fi) | 1984-12-10 |
Family
ID=9997561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI791004A FI66919C (fi) | 1978-03-28 | 1979-03-26 | Elektroder foer elektrolytiska processer speciellt foer perkloratproduktion |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0004880B1 (fi) |
| CA (1) | CA1129809A (fi) |
| DE (1) | DE2965811D1 (fi) |
| FI (1) | FI66919C (fi) |
| WO (1) | WO1979000843A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544514A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Permelec Electrode Ltd | Electrode for electrolysis and production thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1979
- 1979-03-26 FI FI791004A patent/FI66919C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-03-27 EP EP79100917A patent/EP0004880B1/en not_active Expired
- 1979-03-27 DE DE7979100917T patent/DE2965811D1/de not_active Expired
- 1979-03-27 CA CA324,281A patent/CA1129809A/en not_active Expired
- 1979-03-27 WO PCT/EP1979/000022 patent/WO1979000843A1/de not_active Ceased
- 1979-11-05 EP EP79900338A patent/EP0018970A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2965811D1 (en) | 1983-08-11 |
| EP0018970A1 (de) | 1980-11-26 |
| CA1129809A (en) | 1982-08-17 |
| FI791004A7 (fi) | 1979-09-29 |
| EP0004880B1 (en) | 1983-07-06 |
| WO1979000843A1 (fr) | 1979-11-01 |
| FI66919C (fi) | 1984-12-10 |
| EP0004880A1 (en) | 1979-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4331528A (en) | Coated metal electrode with improved barrier layer | |
| KR100227556B1 (ko) | 전해 전극 | |
| US4839007A (en) | Method for purifying industrial waste water by direct oxidation of the organic pollutants | |
| US4336282A (en) | Process for production of electrode for use in electrolysis | |
| US3875043A (en) | Electrodes with multicomponent coatings | |
| US4272354A (en) | Electrodes for electrolytic processes | |
| US3428544A (en) | Electrode coated with activated platinum group coatings | |
| KR20050004867A (ko) | 가스 발생용 전극 및 이의 제조방법 | |
| JPS622038B2 (fi) | ||
| US6231731B1 (en) | Electrolyzing electrode and process for the production thereof | |
| JPS6160147B2 (fi) | ||
| FI84496B (fi) | Anod foer anvaendning foer framstaellning av vaeteperoxidloesning och foerfarande foer framstaellning av anoden. | |
| US5232576A (en) | Anode for chromium plating and processes for producing and using the same | |
| FI66919B (fi) | Elektroder foer elektrolytiska processer speciellt foer perkloratproduktion | |
| US4267025A (en) | Electrodes for electrolytic processes, especially perchlorate production | |
| JP3724096B2 (ja) | 酸素発生用電極とその製造方法 | |
| US3677917A (en) | Electrode coatings | |
| US3878084A (en) | Bipolar electrode | |
| US3826733A (en) | Bipolar electrode | |
| JPS62260086A (ja) | 電解用電極及びその製造方法 | |
| JP3236653B2 (ja) | 電解用電極 | |
| US3899409A (en) | Bipolar electrode | |
| CA1190184A (en) | Coated film-forming metal electrode with surface oxide barrier layer incorporating rhodium and/or iridium | |
| US3824174A (en) | Bipolar electrode | |
| US3826731A (en) | Bipolar electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: PERMASCAND AB |