JPS5822548B2 - 複極式電極単位体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複極式電極単位体（ｂｉｐｏｌａｒ ｕｎｉｔ
）、特に、アルカリ金属塩化物水溶液電解用電解槽に３
使用する複極式電極単位体に関する。

複極式隔膜電解槽を作動させる場合には、陽極と陰極と
の間隔（陽極／陰極間隙）を可能な限り小さくして、抵
抗損および従って電解摺電圧を最少にすることが有利で
ある。

最近の複極式電解槽３においては、複極式電極単位体は
、フィルム形成性金属、通常、チタンからなるかつ電気
的触媒作用を有する被膜、例えば白金族金属酸化物を施
されたシートの形であることが適当な陽極と、金属通常
、軟鋼製の有孔板の形であることが適当な陰４極とから
なりかつこの陽極と陰極とが相互に電気的に接続されて
いる。

隔膜は、電解槽内に直列に、連続的に配列されている複
極式電極の間に設けられており、従って、一つの複極式
電極単位体の陽極は隣接する複極式電極単位体の陰極に
面している。

また、電解槽は末端陽極単位体と末端陰極単位体とを有
する。

隔膜は通常有孔陰極と接触しており、従って陽極／陰極
間隙を小さくし、しかも隔膜の破損を防止するためには
、適度な平坦性を有する陽極を製造するために相当の注
意を払うことが必要であり、また、陽極を電気的触媒作
用を有する被膜で被覆する際に行われる加熱処理中、こ
の平坦性を保持する必要がある。

更に、電解槽［川こ電極単位体を組立てる際に、隔膜の
破損を防止するためには、極めて大きな注意を要する。

今般、本発明者は、電解槽中で、隔膜を破損することな
しに陽極／陰極間隙を非常に小さくすること、場合によ
り雰にすることができるかつ板状陽極からなる複極式電
極単位体の製造において要求されるごとき高度の正確性
を必要としないで製造し得る、複極式電解槽用の複極式
電極単位体を考案した。

従って、本発明によれば、 （ａ） フィルム形成性金属からなりかつその表面の
少なくとも一部に電気的触媒作用を有する被膜が施され
ている細長い部材であって、かつ、フィルム形成性金属
シート上に導電的に設置されておりかつＬ記シートから
突出しておりしかもその少なくとも一部は上記シートか
ら横方向に離れた一つの平面内にある細長い部材の一群
からなる陽極；および （ｂ） 金属シート七に導電的に設置されており、か
つ上記シートから突出しており、しかもその少なくとも
−ＨＢは上記シートから横方向に離れた一つの平面内に
ある細長い金属部材の一群からなる陰極：とからなるこ
と、および上記細長い金属部材の群の少なくとも一方は
可撓性てありそして、フィルム形成性陽極金属シートと
陰極金属シートが相互に導電的に結合されていることを
特徴とする電解槽用複極式電極単位体が提供される。

陽極を構成するフィルム形成性金属と異る任意の適当な
金属を陰極金属として使用し得るが、この場合、陰極に
使用される金属は、勿論、導電性でありかつ電解槽中で
使用される電解液に耐えるものでなければならない。

陰極金属は鉄または鋼であることが適当であり、従って
以下においては陰極金属として鉄または鋼を使用したも
のについて説明するが、他の金属、例えばニッケルも使
用し得る。

複数個の細長い部材の前記２つの群の少なくとも一つの
群中の細長い部材は可撓性であるため、細長い部材から
なる群が隔膜と接触した場合でも電極単位体の間に配置
された隔膜に僅かしか、あるいは全く損傷を与えること
なしに複極式電極単位体を電解槽中で組立てることがで
きる。

仮りに電極単位体と隔膜が接触したとしても、細長い部
材はフィルム形成性金属シートおよび（または）鉄また
は鋼製シートの方へ曲ることかできるので隔膜に対する
損傷は減少しあるいは防止される。

本発明の複極式電極単位体においては、陽極の細長い部
材の各々の実質的な部分が、フィルム形成性金属シート
から横方向に離れた一つの平面内にあり、かつ上記フィ
ルム形成性金属シートと実質的に平行であることが好ま
しく、また同様に、陰極の細長い部材の各々のかなりの
部分が、鉄または鋼製シートから横方向に離れた一つの
平面内にありかつ上記シートと実質的に平行であること
が好ましい。

一つの平面内にある、複数個の、フィルム形成性金属の
細長い部材の前記部分は相互に実質的に平行であること
が好ましく、また同様に、一つの平面内にある、複数個
の、鉄または鋼の細長い部材の前記部分は相互に実質的
に平行であることが好ましい。

陽極および陰極の細長い部材は、いずれも、ワイアーま
たは棒の形であることが好ましい。

細長い部材は、その形状および寸法、例えば太さを調節
することにより、剛性（非可撓性）のものにも。

あるいは可撓性のものにもなし得る。

例えば、フィルム形成性金属シート（陽極の場合）ある
いは鉄または鋼製シート（陰極の場合）との接合点附近
の一端で屈曲している、実質的に直線状のワイアーまた
は棒は、本質的に剛性であり、これに対して、ワイアー
または棒を２箇所またはそれ以上の箇所で屈曲させて、
例えばループを形成させることにより可撓性にすること
ができる。

また、ワイアーまたは棒が太ければ太い程、ワイアーま
たは棒の剛性は大きくなるであろう。

ワイアーまたは棒の太さは１〜６朋、好ましくは２〜４
龍、例えば３朋である。

フィルム形成性金属は鉄または鋼に比較して高価であり
しかも一般に導電性が低いので、可能な限りフィルム形
成性金属の細長い部材は短かくすることが好ましい。

可撓性にするためには、通常、細長い部材を、より長く
することが必要であるため、陽極の細長い部材よりも、
陰極の細長い部材を可撓性のものにすることが好ましい
。

しかしながら、所望に応じて、陽極の細長い部材と陰極
の細長い部材の両者を可撓性のものにすることもできる
。

特に好ましい複極式電極単位体においては、陽極の細長
い部材は実質的に剛性であり、陰極の細長い部材は可撓
性である。

例えば、陽極の細長い部材は、各々屈曲部を１個有する
ものであり、陰極の細長い部材は、各々２個またはそれ
以上の屈曲部をループの形で有するものであり得る。

陽極と陰極の細長い部材は、いずれも、溶接、例えばキ
ャパシター放電溶接（ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｄｉｓｃｈ
−ａｒｇｅ ｗｅｌｄｉｎｇ）により、その対応する金
属シートに接合させ得る。

ワイヤーまたは棒の形を有する細長い部材を有する好ま
しい陽極においては、各部材を一方の端部の近くで屈曲
させかつキャパシター放電スタッド溶接によりフィルム
形成性金属プレートに接合させることができる。

好ましい陰極においては、自由端を有し得る各ループを
、キャパシター放電スタッド溶接により、鉄または鋼製
シートに接合させ得る。

本明細書において、ゝフィルム形成性金属“という用語
は、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンクル、または
タングステンから選ばれた一種の金属、または、これら
の金属の一つを主成分とするかつ対応する金属と同等な
陽分極性を有する合金を意味する。

チタン単独またはチタンを主成分としかつチタンと同等
の分極性を有する合金を使用することが好ましい。

かかる合金の例としては、１４係までのジルコニウムを
含有するチタン−ジルコニウム合金、チタンと、５ｆｂ
までの白金、ロジウムまたはイリジウムのごとき白金族
金属との合金およびチタンと、１０係までのニオブまた
はタンタルとの合金があげられる。

電気的触媒作用を有する被膜は、電気化学的腐蝕作用に
対しては耐久性を有するが、電解液と陽極の間で電子を
移動させる作用を有する導電性被膜である。

フィルム形成性金属から横方向に離れた一つの平面内に
ある陽極の細長い部材の少なくさも一部は電気的触媒作
用を有する被膜を施されていることが好ましい。

所望に応じ、細長い部材の全体および場合により、フィ
ルム形成性金属シートに電気的触媒作用を有する被膜を
施し得る。

電気的触媒作用を有する材料は、白金族金属すなわち、
白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム
およびパラジウムの１種またはそれ以上および（または
）上記金属の合金および（または）酸化物または、陽極
としての作用を行い得るかつ、電解槽中で電気化学的溶
解作用に耐久性を有する他の金属または化合物、例えば
、レニウム、三酸化レニウム、マグネタイト、窒化チタ
ンおよび白金族金属のホウ化物、リン化物および珪化物
から構成されることが適当である。

被膜は、白金族金属および（または）その酸化物の１種
またはそれ以上と、貴金属以外の金属の酸化物の１種ま
たはそれ以上との混合物から構成され得る。

また、被膜は、貴金属以外の金属の酸化物単独あるいは
該酸化物の１種またはそれ以上と、貴金属以外の金属か
らなる塩素放出触媒との混合物から構成され得る。

適当な貴金属以外の金属の酸化物は、例えば、フィルム
形成性金属（チタン、ジルコニウム、ニオブ、クンクル
またはタングステン）の酸化物、二酸化錫、二酸化ゲル
マニウムおよびアンチモンの酸化物である。

適当な塩素放出触媒は、マンガン、鉄、コバルト、ニッ
ケルのジフルオライドおよびこれらの混合物である。

特に適当な電気的触媒作用を有する被膜は、白金自体お
よび、二酸化ルテニウム／二酸化チタンおよび二酸化ル
テニウム／二酸化錫／二酸化チタンに基づくものである
。

他の適当な被膜は、非導電性粒子あるいは繊維状耐火物
材料を（前記した種類の）電気的触媒作用を有する材料
のマｌ−ＩＪラックス中混入せしめたものである〔英国
特許第１４０２４１４号明細書および英国特許出願箱４
９８９３／７３号明細書（ベルギー特許第１４９８６７
号明細書）参照〕。

適当な非導電性粒子あるいは繊維状材料は酸化物、フッ
化物、窒化物および硫化物を包含する。

適当な酸化物（酸化物錯体を含む）は、ジルコニア、ア
ルミナ、シリカ、酸化トリウム、二酸化チタン、二酸化
セリウム、酸化ハフニウム、五酸化二タンタル、アルミ
ン酸マグネシウム（例えばスピネル、ＭｇＯ，Ｍ、０
、）、アルミノ珪酸塩（例えばムライト（Ａ１２０３）
３（５１０２）２） 、珪酸ジルコニウム、ガラス、珪
酸カルシウム（例えばベライト（ＣａＯ）２ＳｉＯ２）
、アルミン酸カルシウム、チタン酸カルシウム（例えば
、ペロブスキー石、ＣａＴｉ０３）、アクパルシャイト
、カオリナイト、アスベスト、マイカ、コシエライト（
ｃｏｄｉｅｒｉｔｅ）およびベントナイトを包含する。

適当な硫化物は三硫化二セリウムであり、適当な窒化物
は窒化ホウ素および窒化珪素であり、適当なフッ化物は
フッ化カルシウムである。

好ましい非導電性耐火材料は珪酸ジルコニウムとジルコ
ニアの混合物、例えば、珪酸ジルコニウムとジルコニア
繊維の混合物である。

本発明の複極式電極単位体の陽極の、電気的触媒作用を
有する被膜により被覆されるべき部分の被覆は塗布・焼
成法により行い得る；すなわち、最終製品の特徴となる
べき金属の各々の熱分解性化合物と液体ビヒクルとから
なる塗料組成物の層を陽極部材表面に施し；液体ビヒク
ルを蒸発させることにより塗料層を乾燥させ；ついで被
覆された陽極を、好ましくは２５０〜８００°Ｃで加熱
することにより塗料層を焼成して、塗料中の金属化合物
を分解し、所望の組成の被覆を形成させ払ことにより、
金属および（または）金属酸化物の被覆を陽極表面、す
なわと、細長い陽極部材表面に形成させる方法により行
い得る。

耐火物粒子または繊維を被覆を構成する金属および（ま
たは）金属酸化物中に混入させる場合には、耐火物粒子
または繊維を、陽極に施す前の前記塗料組成物に混合す
ることができる。

別法として、耐火物粒子または繊維を、前記塗料組成物
の層−Ｈに該組成物が陽極上で末だ流動性を有する間に
施し、ついで液体ビヒクルを蒸発させることにより塗料
層を乾燥させついで常法により焼成することができる。

複極式電極単位体−ヒの電気的触媒作用を有する被膜は
、陽極−トに数回塗料層を施しかつ各塗料層をつぎの塗
料層を施す前に乾燥し、焼成することにより形成させる
ことが好ましい。

フィルム形成性金属シートの、鉄または鋼製シートへの
接着は、例えば２枚のシート不ハンダ付またはロウ付す
ることにより行い得る。

特に適当なハンダ付寸法は英国特許第１，２３６，９９
７号明細書に記載されている方法である。

この方法においては、フィルム形成性金属シートに、該
シートを加熱することによりゝ錫メッキ“用金属（’
ｔｉｎｎ−ｉｎｇ ”ｍｅｔａｌ）または合金を被覆す
る：すなわち、上記金属シートの被覆されるべき表面に
溶融した錫メツキ用金属または合金を被覆し、そして、
被覆されるべき表面の実質的全体に亘って、超音波によ
り励起されたプローブ（ｐｒｏｂｅ）を移動させ、その
際、上記プローブをシート表面と溶融金属または合金と
接触させる。

かく得られた被覆シートを慣用の方法に従って、予備錫
メッキされた鉄または鋼製シートにハンダ付する。

錫メツキ用金属または合金は、フィルム形成性金属また
は合金シートの表面に被膜を形成する。

かつかく得られた被覆シートを慣用のハンダ付方法で使
用し得るものにする金属または合金である。

適当な錫メツキ用金属は、錫、亜鉛およびカドミウムを
包含する。

適当な錫メツキ用合金は、錫と亜鉛、鉛、アンチモンま
たはビスマスとからなる二成分合金および錫含有三成分
合金、例えば、錫／亜鉛／鉛合金である。

亜鉛／錫合金を使用することが好ましい。

上記の方法においては、溶融した錫メツキ用金属または
合金は３５０〜４５０°Ｃの温度であることが適当であ
りまたプローブは約２０ Ｋｃ／ ｓの周波数で共振さ
せることが適当である。

超音波式錫メツキ法のより詳細な方法は前記英国特許第
１．２３６，９９７号明細書に記載されている。

鉄または鋼製シートの予備錫メッキは、接着させるべき
表面を、例えば、鉛／錫合金または鉛／ビスマス合金と
ともに加熱することにより、慣用の方法で行い得る。

所望ならば、錫メツキ用金属または合金は、フィルム形
成性金属製シートの錫メッキの場合と鉄または鋼製シー
トの場合とで、同一のものであり得る。

２種のシートをハンダ付するのに１種々の合金を使用し
得る。

適当なハンダ付合金は、例えば鉛／錫合金または鉛／ビ
スマス合金である。

別法として、超音波法で錫メッキされたフィルム形成性
金属シートは、英国特許出願第５１２２７７７３号明細
書（ベルギー特許第８１２，７２７号明細書参照）に記
載されるごとき、導電性接着剤を使用して、鉄または鋼
製シートに接着させ得る。

任意適当な接着剤、例えばエポキシ樹脂に導電性金属、
例えば銀または亜鉛を含有させたものを使用し得る。

通常、このエポキシ樹脂は、ビスフェノール−Ａとエピ
クロルヒドリンとの縮合生成物からなり、かつこの樹脂
は適当な架橋剤、例えばアミンにより硬化させ得る。

Ｌ配接着剤は金属を５０〜９０重量係含有することが好
ましい。

かかる接着剤を使用した場合には、接着剤を接着させる
べき２種のシートに塗布し、ついでシートを、例えば１
．４〜３．５ｋｇ／ｆｆｌの圧力で加圧しかつこの間に
例えば１００〜１８０°Ｃの温度で接着剤を硬化すせる
ことが好ましい。

本発明の好ましい具体例においては、フィルム形成性金
属シートと鉄または鋼製シートとを多数の銅スタッド、
例えば予備錫メッキされた銅スタッドを使用して接着さ
せることができ、この場合スタッドを鉄または鋼製シー
トにキャパシター放電スクツド溶接により溶接しついで
フィルム形成性金属シートにハンダ付する。

本発明の複極式電極単位体は複極式電解槽中で使用され
る。

この電解槽は、（ａ） 一方の表面に電気的触媒作用
を有する被膜を施されたフィルム形成性金属からなる末
端陽極、（ｂ） 上記陽極と実質的に平行な末端金属
陰極、および、 （ｃ） 上記末端陽極と末端陰極との間に設けられた
、少なくとも１個の複極式電極単位体とからなり、かつ
、前記末端陽極、複極式電極単位体および末端陰極はつ
ぎのごとく配列されている、すなわち、各陰極表面が隣
接する陽極表面と実質的に平行でかつ向い合っているが
、セパレーターにより上記陽極表面から絶縁されかつ隔
離され。

それによって陽極室および陰極室が形成されるように直
列に配置されている。

−上記陽極室に電解液の入口と液体およびガスの出口が
設けられておりそして上記陰極室に液体およびガスの出
口が設けられている。

末端陽極および末端陰極は、それぞれ、本発明による複
極式電極単位体の陽極部および陰極部と同一の構造のも
のであることが好ましい。

セパレーク−は多孔質隔膜またはカチオン交換隔膜であ
り得る。

任意の適当な隔膜材料を使用し得るが、多孔質弗素含有
重合体、例えばポリテトラフルオロエチレン隔膜を使用
することが好ましい。

適当な隔膜は、英国特許第１，０８１，０４６号および
同第１．４２４，８０４号明細書に記載されるごとき方
法により、ポリテトラフルオロエチレンと除去し得る充
填剤の水性分散体から製造し得る。

充填剤は、例えば酸で処理して充填剤を溶解させること
により、隔膜を電解槽中に導入する前に除去し得る。

別法として、充填剤は、例えば英国特許第１．４６８，
３５５号明細書記載の方法に従って、腐蝕防止剤を含有
する酸を使用して充填剤を溶解するか、あるいは充填剤
を電解的に除去することにより、電解槽中で、その場で
、隔膜から除去し得る。

別法として、隔膜はテトラフルオロエチレンから誘導さ
れる単位を含有する多孔質重合体材料であって、短繊維
により内部結合されている結合点により特徴づけられる
微細構造を有するものから形成し得る。

上記重合体とその製造方法は英国時。許第１，３５５，
３７３号明細書に記載されておりまたその電解槽用隔膜
としての使用は英国特許出願第２３２７５／７４号およ
び同第２３３１６／７４号明細書（ベルギー特許第８２
９，３８８号明細書）に記載されている。

また隔膜は、静電紡糸法（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔ ｉ
ｃｓｐｉｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）により形成し得
る。

英国特許出願第４１２７３／７４号明細書（ベルギー特
許第８３３，９１２号明細書）に記載されているこの方
法は、有機繊維形成性重合体材料１例えばシフッ素化重
合体、例えばポリテトラフルオロエチレンからなる紡糸
液を電場に導入し、それによって、繊維を紡糸液から電
極に移行させついでかく得られた繊維を多孔質製品また
はマットの形の電極上で捕集することからなる。

任意の適当なカチオン交換膜材料を隔膜として使用し得
る。

かかる材料は通常、カチオン交換基、例えばスルホネー
ト基、カルボキレート基またはスルホンアミド基をグラ
フトさせた合成有機重合体材料から製造し得る。

特に長時間電解槽条件に。耐える合成フッ素含有重合体
が有用であり、かかる重合体としては１例えば、パーフ
ルオロスルホン酸薄膜を挙げることができる；この隔膜
は゛ナフィオン” （ＮＡＦＩＯＮ）の商標名Ｄｕｐｏ
ｎｔ社から販売されており、テトラフルオロエチレンと
フ・ツ素化ビニルエーテルとの共重合体に基づくもので
ある。

電解槽にカチオン交換隔膜が使用されている場合には、
陰極室に液体の導入口が設けられるであろう。

陽極／陰極間隙は３〜Ｏｍｍであることが適当であり、
好ましくは１〜Ｏｍｍである。

例えば、陽極／陰極間隙がＯの場合には、陽極と陰極の
細長い部材、すなわち、複極式電極単位体の陽極および
陰極の細長い部材、あるいは末端陽極および陰極の細長
い部材はセパレーターと接触する。

隔膜、例えば゛ナフイオンパを使用した場合の本発明の
利点は、隔膜を複極式電極単位体の陽極と陰極の細長い
部材の間あるいは末端陽極と末端陰極の間で支持して、
それによって、電解槽の使用中に膨潤が生じた場合に、
隔膜の著しい損傷を防１Ｌ Ｌ得ることである。

電解槽を構成する複極式電極単位体、末端陽極および末
端陰極は慣用の方法により、例えば、ボルト、クランプ
、水圧ジヤツキまたは空気圧ジヤツキを使用することに
より保持し得る。

複極式電解槽はアルカリ金属塩化物水溶液、特に塩化す
ｌ−ＩＪウム水溶液の電解により塩素を製造するのに特
に有用である。

以下においては図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図に示す複極式電極単位体は、チタン製シート１と
、各々一個の屈曲部３を有するかつ４においてシート１
にキャパシター放電スタッド溶接より溶接されている、
実質的に剛性の太さ３ｍｍの、複数個のチタン製ワイア
ー２とからなる陽極を有する。

ワイアー２の各々にはシート１に平行なかつ該シートか
ら横方向に離れている直線部分５を有しており、また、
ワイアー２は数列配列されている。

ワイアー２の一つは他の上方にあり、従って、各列の直
線部分は相互に実質的に平行でありかつ一つの平面内に
ある。

第１図および第２図において、複極式電極単位体の陰極
部は、軟鋼製シート６と、該シート６に８でキャパシタ
ー放電スクツド溶接により溶接されている。

太さ３ｍｍの複数個の軟鋼製ワイアー７とからなる。

ワイアー７は直線部分９と、屈曲部１０および１１を有
し、この屈曲部によりループが形成されており、ワイア
ーに可撓性が付与される。

ワイアー７は、一つが他方の」二方にある状態で列をな
して配列されており、そして、各列において直線部分は
実質的に平行でありかつ一つの平面図にある。

チタン陽極ワイアー２には、少なくともその直線部分５
に、電気的触媒作用を有する被膜、例えば酸化ルテニウ
ムまたは二酸化チタンが施されている。

チタンシート１の裏側に軟鋼製シート６を導電性を有す
る状態で接着させて、本発明の複極式電極単位体を形成
させる。

上記の複極式電極単位体は、例えば亜鉛／錫合金を使用
して超音波法により予備錫メッキされたチタンシートを
予備錫メッキされ軟鋼製シートにハンダ付することによ
り形成させることが好ましい。

第３図において、電解槽には、第１図および第２図に示
したごとき複極式電極単位体が設けられており、実質的
に剛性の、電気的触媒作用を有する被膜を施されたチタ
ン製ワイアー２を複数個有するチタンシート陽極２と、
これに電導的に接続された、ループを設けられている可
撓性軟鋼製ワイアー７を複数個有する軟鋼シート陰極７
とを有する。

また、上記電解槽には、実質的に剛製の、電気的触媒作
用を有する被膜を施されているチタン製ワイアー１３を
多数有する末端チタンシート陽極１２と、ループを有す
る可撓性の軟銅製ワイアー１５を多数有する末端軟鋼シ
ート陰極１４が設けられている。

セパレーク−１６は末端陽極１２のワイアーと複極式電
極単位体の陰極６のワイアーとの間に設置しかつこれら
のワイアーと接触させ得る；また、セパレーター１７は
末端陽極１４のワイアーと複極式電極単位体の陽極１の
ワイアーとの間に設置しかつこれらのワイアーと接触さ
せ得る：これによって、陽極室および陰極室が形成され
る。

このセパレーク−は例えば多孔質薄膜またはカチオン交
換薄膜であり得る。

第３図に示される電解槽には本発明による複極式電極単
位体が＝一個しか設けられていない。

しかじから電解槽には通常、かかる複極式電極単位体が
複数個設けられるであろう。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例 第１図に示される複極式電極単位体の陽極と同一の構造
のチタン製陽極に、６列のチタン製ワイアー２を設け、
そして各列に長さ１５４ｍｍ、直径３ｍｒｎの直線部分
５を有するワイアー３２本を設けた。

ワイアー２はキャパシター放電スタッド溶接により３０
０ｍｍＸ ９７０．５ｍｍのチタン製シート１に溶接し
た。

チタン製ワイアー２には酸化レニウムと二酸化チタンの
混合物を被覆した。

第１図に示される陰極と同一の構造の陰極に、５列の、
ループを有する軟鋼製ワイアー７を設け、各列に３２本
のワイアーを設けた。

ワイアー７はキャパシター放電スタッド溶接により軟鋼
製シート６に溶接した。

陽極と陰極点を集成して、第４図に示されるごとき実験
用垂直隔膜電解槽を作成して、単極式条件下での１本発
明の複極式電極単位体の性能を再現した。

チタン製シート１と隔膜１８の距離、すなわち、陽極液
室の巾、および軟鋼製シー１へ６と隔膜１８の距離、す
なわち陰極液室の巾は、いずれも２８ ｍ、ｍ、とじた
。

隔膜１８としてはテトラフルオロエチレンとフッ素化ビ
ニルエーテルの共重合体、゛ナフィオン“′（Ｄｕｐｏ
ｎｔ社、登録商標）に基づく、ポリフルオロスルホン酸
隔膜を使用した。

隔膜は陽極と陰極の両者に接触させ、従って陽極／陰極
間隙を零であった。

塩化ナトリウム溶液（Ｎａｃｌ濃度３００ｇ／Ｉ）をｂ
ｌ／時の割合で陽極液室に導入した。

脱イオン水を陰極室に添加した。

電解槽の温度を８５°Ｃに保持した。

３００アンペア（１，８に戊稀ｉの電流密度に相当する
）の電流を電解槽に通じた。

電解槽の操作電圧は２９ボルトであった。

かく製造された塩素ガスは９４重量係のｃ１２と０．１
重量係のＨ２を含有していた。

また、カセイソーダは１０重量係のカセイソーダを含有
していた。

電解槽の電流効率は水酸化ナトリウムにおいて８６０７
０であった。

陽極および陰極のワイアーにより隔膜が損傷を受けるこ
とはなかった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の複極式電極単位体の正面の断面図であ
る。 第２図は、第１図の複極式電極単位体の、陰極側の概略
図である。 第３図は、複極式電極単位体、末端陽極、末端陰極およ
び陽極と陰極の間の隔膜とを有する電解槽の部分断面図
である。 第４図は、本発明の複極式電極単位体を使用した実験室
用隔膜電解槽の断面図である。 １・・・・・・チタン製シート、２・・・・・・テクン
製ワイア−、６・・・・・・軟鋼製シート、７・・・・
・・軟鋼製ワイアー、１２・・・・・・末端チタンシー
ト陽極、１３・・・・・・チタン製ワイアー、１４・・
・・・・末端軟鋼シート陰極、１５・・・・・・軟鋼製
ワイアー、１６，１７．１８・・・・・・セパレーク−
０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）フィルム形成性金属からなりかつその表面の少
   なくとも一部に電気的触媒作用を有する被膜が施されて
   いる細長い部材であって、かつ、フィルム形成性金属シ
   ート上に導電的に設置されておりかつ上記シートから突
   出しておりしかもその少なくとも一部は上記シートから
   横方向に離れた一つの平面内にある細長い部材の一部か
   らなる陽極；および （ｂ） 金属シート上に導電的に設置されておりかつ
   上記シートから突出しておりしかもその少なくとも一部
   は上記シートから横方向に離れた一つの平面内にある細
   長い金属部材の一部からなる陰極；とからなること、お
   よび上記細長い金属部材の群の少なくとも一方は可撓性
   でありそして、フィルム形成性陽極金属シートと陰極金
   属シートが相互に導電的に結合されていることを特徴と
   する電解槽用複極式電極単位体。 ２ 陰極金属が鉄または鋼である特許請求の範囲第１項
   記載の電極単位体。 ３ 陽極の細長い部材の各々の実質的な部分がフィルム
   形成金属シートから横方向に離れた一つの平面内にあり
   かつ上記シートと実質的に平行である特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の電極単位体。 ４ 陰極の細長い部分の各々の実質的な部分が鉄または
   鋼製シートから横方向に離れた一つの平面内にありかつ
   上記シートと実質的に平行である特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれかに記載の電極単位体。 ５ 一つの平面内にある、複数個のフィルム形成性金属
   の細長い部材の前記部分が相互に実質的に平行であり、
   また、一つの平面内にある、複数個の鉄または鋼の細長
   い部材の前記部分が相互に実質的に平行である、特許請
   求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の電極単位体
   。 ６ 陽極および陰極の細長い部材がワイアーまたは棒の
   形である特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記
   載の電極単位体。 ７ 細長い部材の可撓性が該部材中のループにより付与
   される、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記
   載の電極単位体。 ８ 陰極の細長い部材が可撓性である特許請求の範囲第
   １項〜第７項のいずれかに記載の電極単位体。 ９ 陽極の細長い部材が剛性であり、陰極の細長い部材
   が可撓性である、特許請求の範囲第１項〜第８項のいず
   れかに記載の電極単位体。 １０ 陽極の細長い部材がキャパシター放電スタッド溶
   接によりフィルム形成性金属シートに接合されている特
   許請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載の電極単
   位体。 １１ 陰極の細長い部材がキャパシター放電スタツド溶
   接により陰極シートに接合されている特許請求の範囲第
   １項〜第１０項のいずれかに記載の電極単位体。 １２ フィルム形成性金属シートから横方向に離れた
   一つの平面内にある細長い部材の少なくとも−１部が電
   気的触媒作用を有する被膜を施されている、特許請求の
   範囲第１項〜第１１項のいずれかに記載の電極単位体。 １３ フィルム形成性金属がチタンである特許請求の範
   囲第１項〜第１２項のいずれかに記載の電極１単位体。 １４電気的触媒作用を有する被膜が白金族金属酸化物と
   フィルム形成性金属酸化物の混合物である特許請求の範
   囲第１項〜第１３項のいずれかに記載の電極単位体。 １１５被膜が酸化ルテ
   ニウムと二酸化チタンの混合物である特許請求の範囲第
   １４項記載の電極単位体。 １６ フィルム形成性金属シートと鉄または鋼製シー
   トが、超音波法により予備錫メッキされたソイ２ルム形
   成性金属シー トを予備錫メッキされた鉄または鋼製シ
   ートにハンダ付することにより、相互に、導電的に結合
   されている、特許請求の範囲第１項〜第１５項のいずれ
   かに記載の電極単位体。 １７ フィルム形成性金属シートと鉄または鋼製シ２−
   トが多数の銅スクツドにより結合されている特許請求の
   範囲第１項〜第１５項記載の電極単位体。