JPS6014113B2 - 水溶液電解用陰極 - Google Patents
水溶液電解用陰極Info
- Publication number
- JPS6014113B2 JPS6014113B2 JP52148068A JP14806877A JPS6014113B2 JP S6014113 B2 JPS6014113 B2 JP S6014113B2 JP 52148068 A JP52148068 A JP 52148068A JP 14806877 A JP14806877 A JP 14806877A JP S6014113 B2 JPS6014113 B2 JP S6014113B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- overvoltage
- electrolysis
- iron
- aqueous electrolysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水溶液電解特に食塩水溶液電解に用いる陰極に
関するものであり、陰極過電圧を低下させることを目的
とする。
関するものであり、陰極過電圧を低下させることを目的
とする。
水溶液電解においては生産性を大ならしめるために、高
い電流密度で電解を行なうことが望まれるが、過電圧が
大きくなると電力効率が悪くなるので、低い過電圧で高
電流密度を探りたいわけである。
い電流密度で電解を行なうことが望まれるが、過電圧が
大きくなると電力効率が悪くなるので、低い過電圧で高
電流密度を探りたいわけである。
そのための一方法としては、電極反応速度律速過程の過
電圧が小さくなるように陰極材質の選定が探られている
。陰極過電圧は、電極材質の過電圧序列に従うものであ
り、経済性と電解条件、耐食性などを考慮して選定され
ている。
電圧が小さくなるように陰極材質の選定が探られている
。陰極過電圧は、電極材質の過電圧序列に従うものであ
り、経済性と電解条件、耐食性などを考慮して選定され
ている。
陰極過電圧を小ならしめるために電極材料に対する理論
的な解明に努力が注がれているが、満足する材料の選択
には成功していないのが実情である。
的な解明に努力が注がれているが、満足する材料の選択
には成功していないのが実情である。
例えば、食塩水溶液の電解には、廉価にして水素を発生
し易いという理由によって、軟鋼製の金網または有孔板
が広く採用されているが、この材質の陰極は電解液で陰
極過電圧は０．３〜０．４ボルトとされており、軟鋼よ
りも陰極過電圧の小さい序列のニッケル、白金、その他
の貴金属及びその合金を陰極としたもの、更にニッケル
メッキ、微多孔性ニッケルメッキ、白金族金属とアルカ
リ士類金属化合物との混合物、ルテニウム、ロヂウムの
酸化物を用いたもの等、種々の陰極が提案されているが
、これら陰極の実用上の大きな欠点は高価であり、しか
も製作が複雑であることの理由により余り実施されてい
ない。
し易いという理由によって、軟鋼製の金網または有孔板
が広く採用されているが、この材質の陰極は電解液で陰
極過電圧は０．３〜０．４ボルトとされており、軟鋼よ
りも陰極過電圧の小さい序列のニッケル、白金、その他
の貴金属及びその合金を陰極としたもの、更にニッケル
メッキ、微多孔性ニッケルメッキ、白金族金属とアルカ
リ士類金属化合物との混合物、ルテニウム、ロヂウムの
酸化物を用いたもの等、種々の陰極が提案されているが
、これら陰極の実用上の大きな欠点は高価であり、しか
も製作が複雑であることの理由により余り実施されてい
ない。
本発明は陰極過電圧を欧鋼陰極よりも極めて小さくする
ことを可能とし、技術的にも経済的にも採用しうる陰極
を提供し、もって電解反応の総合的成績の向上を図るこ
とを意図して開発したものである。
ことを可能とし、技術的にも経済的にも採用しうる陰極
を提供し、もって電解反応の総合的成績の向上を図るこ
とを意図して開発したものである。
本発明は鉄陰極の表面に四三酸化鉄を形成した陰極を要
旨とするものである。
旨とするものである。
鉄陰極の表面に四三酸化鉄を形成させる方法は、従来四
三酸化鉄をうる方法として知られている反応＊髪機が採
用され得る。
三酸化鉄をうる方法として知られている反応＊髪機が採
用され得る。
すなわち、鉄を水蒸気の気流の中で熱すると、次式のい
ずれかに従って四三酸化鉄が得られるといわれている。
ずれかに従って四三酸化鉄が得られるといわれている。
｛１’がｅ＋ＸＬＯ＝Ｆｅ２０３十９日２餌ｅ２０３十
日２＝がｅ３０４十比○ 【２１ ５７０ｑ０以上では Ｆｅ＋広○：Ｆｅ○十４ 班ｅ０十』日２０こＦｅ３０４十４日２ または ‘３’ ６０〜５７０ｑ０では 餌ｅ十４ＱＯこＦｅ３０４十４日２ 上記水蒸気流中での加熱法、またはＦｅ２０３の還元に
よる四三酸化鉄の実験的製法は周知である。
日２＝がｅ３０４十比○ 【２１ ５７０ｑ０以上では Ｆｅ＋広○：Ｆｅ○十４ 班ｅ０十』日２０こＦｅ３０４十４日２ または ‘３’ ６０〜５７０ｑ０では 餌ｅ十４ＱＯこＦｅ３０４十４日２ 上記水蒸気流中での加熱法、またはＦｅ２０３の還元に
よる四三酸化鉄の実験的製法は周知である。
本発明は水溶液電解用陰極を目的とするが故に、次のよ
うな処理方法が採られる。鉄陰極の洗浄工程、水蒸気処
理工程、後処理工程とからなり、陰極洗浄工程で鉄陰極
を水洗または必要に応じて酸洗して十分に極面を洗浄し
た後、反応装置内に収納し、温度９０ｏｏ以上の水蒸気
雰囲気下で処理させるが温度は９０〜１７０℃で充分で
ある。
うな処理方法が採られる。鉄陰極の洗浄工程、水蒸気処
理工程、後処理工程とからなり、陰極洗浄工程で鉄陰極
を水洗または必要に応じて酸洗して十分に極面を洗浄し
た後、反応装置内に収納し、温度９０ｏｏ以上の水蒸気
雰囲気下で処理させるが温度は９０〜１７０℃で充分で
ある。
反応時間は反応温度及び鉄陰極の形態、大きさ等によっ
て左右されるものであり、鉄陰極面が黒色の四三酸化鉄
でおおわれることにより反応が完了したことでわかる。
上記反応温度においては３〜１斑時間が目安として挙げ
られる。反応が終ったならば反応装置内に残留する水素
ガスによるＦｅ３０４十が２十日２０一如ｅ（ＯＨ）２
の反応を抑制するためと、安全を期するために、窒素ガ
スを流通させて冷却後、装置から取出す。本発明の陰極
によって水溶液電解を行なうと陰極過電圧を低下するこ
とができる。
て左右されるものであり、鉄陰極面が黒色の四三酸化鉄
でおおわれることにより反応が完了したことでわかる。
上記反応温度においては３〜１斑時間が目安として挙げ
られる。反応が終ったならば反応装置内に残留する水素
ガスによるＦｅ３０４十が２十日２０一如ｅ（ＯＨ）２
の反応を抑制するためと、安全を期するために、窒素ガ
スを流通させて冷却後、装置から取出す。本発明の陰極
によって水溶液電解を行なうと陰極過電圧を低下するこ
とができる。
この理由の十分な理論解明は現段階では得られていない
。また本発明の陰極性能は従来の鉄金網の場合と同様長
時間安定である。本発明の陰極の優れた効果は次の実施
例によって実証される。
。また本発明の陰極性能は従来の鉄金網の場合と同様長
時間安定である。本発明の陰極の優れた効果は次の実施
例によって実証される。
実施例
鉄金網（３０メッシュ）を洗浄後、９０〜１０ぴ○の蒸
気中に１細時間置いた。
気中に１細時間置いた。
金網面には赤色の酸化鉄は認められず、黒色の酸化鉄が
形成されていた。かくして表面に四三酸化鉄が形成した
陰極を窒素気流中で冷却後、石綿隔膜をその極面にデポ
ジットさせ、食塩水溶液電解を行なった。陰極液はＮａ
ＯＨ１４０多／夕，ＮａＣＩ１６０夕／夕，２０Ａ／ｄ
の，液温７０二○であった。なお、比較のために水蒸気
処理を施さない鉄金網について同様に石綿隔膜をデポジ
ットさせて同一電解条件で電解を行なった。
形成されていた。かくして表面に四三酸化鉄が形成した
陰極を窒素気流中で冷却後、石綿隔膜をその極面にデポ
ジットさせ、食塩水溶液電解を行なった。陰極液はＮａ
ＯＨ１４０多／夕，ＮａＣＩ１６０夕／夕，２０Ａ／ｄ
の，液温７０二○であった。なお、比較のために水蒸気
処理を施さない鉄金網について同様に石綿隔膜をデポジ
ットさせて同一電解条件で電解を行なった。
雷槽電圧は次表の通りであった。実施結果表
電解開始後の時間経過 本実施例 比較例２独時間
後 ２．９７Ｖ ３．２２Ｖ２週間
後 ３．１５Ｖ ３．３５Ｖ上記結果
に見られるように、本発明の陰極の過電圧は比較例の鉄
金網陰極に対して０．２０〜０．２５Ｖの陰極過電圧の
低下が図られ、本発明陰極のすぐれていることが判明す
る。
後 ２．９７Ｖ ３．２２Ｖ２週間
後 ３．１５Ｖ ３．３５Ｖ上記結果
に見られるように、本発明の陰極の過電圧は比較例の鉄
金網陰極に対して０．２０〜０．２５Ｖの陰極過電圧の
低下が図られ、本発明陰極のすぐれていることが判明す
る。
本発明の陰極によれば、陰極過電圧を減少させることが
できるので、電解の総合的利益の向上を図ることができ
ると共に、陰極として経済的となり得る等の利点を有す
る。
できるので、電解の総合的利益の向上を図ることができ
ると共に、陰極として経済的となり得る等の利点を有す
る。
Claims (1)
- １ 鉄陰極の表面に四三酸化鉄を形成してなる水溶液電
解用陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148068A JPS6014113B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | 水溶液電解用陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148068A JPS6014113B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | 水溶液電解用陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5480282A JPS5480282A (en) | 1979-06-26 |
| JPS6014113B2 true JPS6014113B2 (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15444479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52148068A Expired JPS6014113B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | 水溶液電解用陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014113B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185710U (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-26 | ||
| JPS639314U (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-21 | ||
| JPS63151516U (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-05 | ||
| JPH02144010U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-06 |
-
1977
- 1977-12-12 JP JP52148068A patent/JPS6014113B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185710U (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-26 | ||
| JPS639314U (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-21 | ||
| JPS63151516U (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-05 | ||
| JPH02144010U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5480282A (en) | 1979-06-26 |
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