JPS6046387A - 活性電極の再活性化法 - Google Patents

活性電極の再活性化法

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JPS6046387A
JPS6046387A JP15158883A JP15158883A JPS6046387A JP S6046387 A JPS6046387 A JP S6046387A JP 15158883 A JP15158883 A JP 15158883A JP 15158883 A JP15158883 A JP 15158883A JP S6046387 A JPS6046387 A JP S6046387A
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JP
Japan
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electrode
nickel plating
nickel
sulfur
dissolved
Prior art date
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Pending
Application number
JP15158883A
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English (en)
Inventor
Takashi Mori
隆 毛利
Setsuo Yoshida
節夫 吉田
Masaharu Doi
正治 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、活性電極の活性化法に関するものであり、さ
らに詳しくは、劣化した硫黄を含むニソケルメソギ活性
電極を電極室内に取りつけたまま劣化した表面の活性被
覆を除去し、清浄化した後に電極、電解室内を同時に硫
黄を含むニッケルメッキを施すことを特徴とする活性電
極の再活性化法に関するものである。
本発明により得られる電極は、水素発生用′電極。
酸素発生用電極等、種々の電極としての用途に適してい
るが、特にアルカリ溶液中の水素発生反応を主反応とす
る陰極としての用途に適する。
アルカリ溶液中の水素発生反応を主反応とする電解系の
代表例は近年急速に開発が進められているイオン交換膜
法食塩電解法である。イオン交換膜法食塩電解法は、特
に同プロセスの省工洋ルギー化、高エネルギー効率化を
目的として各所で梢力的な研究が進められている。同プ
ロセスの省エネルギー化のために、硫黄を含むニッケル
メッキ破膜を有す低水素過電圧陰極が注目を集めており
、すでにいくつかの方法が提案されている。(例えば、
不発明者らによる特開昭57−19388−号。
同57−47884号、同57−47885号。
同57−114678号) これらは、いずれも主に被Ui電極の製造法を中心とし
たものであるが、残念なことにこれらの電(グは種々の
要因により活性の劣化が生じ、一般に2年〜4年程度の
寿命と考えられており、従って、電極の再活性化法が必
要となる。ところが、従来電解運転をしていた電極を電
解槽から取り出し活性化した後に電解槽に再装増するに
は、かなりの費用が必要となり、又、場合により厳しい
平面株度を必要とする高価な電極基材を破損するという
問題がある。従って、電極室に取りつけられた電極をそ
のままの状態で再活性化する手法が望まれている。
活性’flu極の再活性化法に関しては、特開昭58−
67881号にラネーニッケル電極の場合が記されてい
る。この方法はラネーニッケル粒子を共心イrした正極
の書生方法として活性化された電極を円JNj溶解して
脱メッキを行い、ついでこの電極を陰樟どしてラネーニ
ッケル粒子を分散させたメッキ心中でラネーニッケル粒
子を共電着させるという手法である。しかし、この手法
では、極性を切り換えるという作業上の不都合がある。
そして殊に硫黄を含むニッケルメッキ岨極の場合は、こ
の手法に従うと脱メッキ時に用いる陰極上に凹凸のある
メッキ層が形成され、この陰極を陽極とする再メツキ時
に用いることは好ましい方法とは言えない。
本発明者らは、これらの問題に対し、種々イ9工討を重
ねた結果、硫黄を含むニッケルメッキ俟祠の鉱酸中での
溶解速度が電極基材に比較して極めて速いという事実、
さらには、電極基材上に残された活性被膜の溶解残渣が
、アルカリ溶液中で陰憧電解を行うことにより除去され
、電極基材を清浄化し得るという事実を見い出し不発明
を完成した。
従って、本発明は劣化した硫黄を含む二yケルメッキ活
性″成極を電極室内に取りつけたまま、鉱ばにて溶解し
、アルカリ溶液中で陰極電n′tを行い溶解残渣を除去
することにより正極表面を清浄化した後、さらに硫黄を
含むニッケルメッキを施すことを特徴とする活性電極の
再活性化法に閏するものであり、不発明の方法を用いる
ことにより経済的で、確実に、かつ煩雑な作業の不易ザ
な簡便な方法により、再び優れた電極特性と必要な耐久
性を有する活性電極を得ることができる。
以下、本発明をさらに詳述する。
本発明で再活性化される電極の基体表面としては、ニッ
ケル、クロム、銅又はこれらを含む合金等、ニッケルメ
ッキの可能な材料、あるいは金属表面に、メッキ法、浴
射法、蒸層法等により、上記金属又は合金相を被4 し
たものが用いられ、通常、表面組成としては、ニッケル
、ステンレス等が用いられる。さらに、基体形状につい
ては、平板、メツツユ状、多孔状、いかなる形状のもの
でも良いが、高電流密)析での水兵発生成極として用い
るヨチ合は、特にエキスバンドメタル、パンチングメタ
ル、金網状、ロンド状等の多孔状の基体形状を用いるこ
とが好ましい。これらの基体表面組成、基体形状を有す
劣化した電極の硫黄を含むニッケルメッキ被膜の除去は
、鉱酸中、例えば、塩酸、偵LL!’2+硝酸中で行わ
れる。
Llを黄を含むニッケルメッキ板膜の溶解速度は、これ
らの鉱酸中では電極基材に比較して速く、基材を痛める
ことなく溶解することができる。
特に、電極基材、電極室部材としてステンレスを用いる
場合は、硫黄を含むニッケルメッキ被膜の除去は硝酸中
で行うことが望ましい。この場合は選択的にニッケルメ
ッキ被膜の除去が可能となる。
酸溶解の条件は、作業効率上、一般に10〜40wt’
%の濃度で温度は室温から50℃、時間は10分〜1時
間の範囲で行われる。
このように硫黄を含むニッケルメッキ被力帽よ、鉱酸中
で溶解除去されるが、電極表面上には溶解残渣が付着し
ており、これを取り除くには、例えば単純な水洗等では
難しい。ブラッシングのような機械的除去法は、電極が
電極室に取りつけられた状況では不可能である。
本発明者らは、アルカリ溶液中で陰’+h N rll
を行うことにより、電唖上の溶解残渣が除去され、電極
及び電極室部材が同時に清浄化されることを見い出した
。このような技術は紅屏洗浄法として既に公知な手法で
はあるが、本目的のようにt時殊な硫黄を含むニッケル
メッキ被膜の鉱酸中での溶解残渣の除去に電解洗浄法が
適しているということは、本発明者らの検討によるもの
であり、特に酸。
アルカリ、陽極、陰極、パルス等種々ある電解洗浄法式
の中で特にアルカリ溶液中での陰極電解のみが本発明に
通した方法であることは特値すべき点で本発明者らが始
めて見い出したものである。
不発明者の検討によると、酸溶液中では基材のRj ’
Illあるいは浴液中の金属イオンの析出が生じ好まし
くない。又、アルカリ溶液中でも陽極電解は溶解残渣の
除去能力が弱く不充分であり、がっ、次のメッキプロセ
スまでにべi性転換を行わなければならない等の不都合
がある。不発明のアルカリ浴液中での陰極正屏法の特徴
は、簡便で確実な電極の清浄化法を与えることであり、
かつ、劣化した’j4j黄をSむニッケルメッキ被膜の
溶解除去、清浄化のプロセスから次の硫黄を含むニッケ
ルを再メッキするプロセスまで、−貫した作業プロセス
を取りうろことである。
アルカリ溶液は、苛性ンーグ、ケイ歌ノーダ、炭1コク
ンーダ得の水浴液が用いられるが、通常、苛性ソーダ水
溶液が用いられる。濃度はa5モル濃度以上、5モル以
下の範囲で用いる−ことが作業上好ましい。又、温度は
室温以上の方が洗浄効果が強く、40℃より70℃の範
囲で用いることが好ましく、電流密度と時間は作業条件
により選択されるが、2 A / dm ”〜10A/
dpg”の範囲で1分から50分間行うことが一般的で
ある。なお、アルカリ溶液中に一般的に用いられる界面
活性剤を6ミ刀口してもよく、添加により電極の清浄化
が増大する場合がある。
以上のような手法によりkM <fjA表面をτn浄化
した後、さらに硫黄を含むニッケルメッキを施すことに
より、電4ヴは再活性化される。
硫黄を含むニッケルメッキを行うためにシま、既に不発
明者らにより提案されている可溶性含硫黄化合物を含む
ニッケルメッキ浴を用いることが好ましい。(例えば、
特開昭57−19388号、同57−114678号) これらは例えば、可溶性のニッケル塩と適jJのチオ尿
素、チオシアン酸塩、硫黄の酸化数が5以下のオキソ酸
塩等の可溶性含硫黄化合物を含むニッケルメッキ浴によ
り与えられる。さらに好ましくは、ニッケルメッキ浴に
mff1のアンモニウムイオンを刃口えることが望まし
い。
又、本発明の電への再活性化法においては、7#浄化さ
れた基材と濾黄を含むニッケルメッキ板膜との間に、適
当な中1iJメッキ、例えば銅メッキ、ニッケルメッキ
咎の甲1d]メッキを飾すことは、メッキの智着注を−
)凶良好ならしめ、その結果得られる電極の耐久性、耐
食性を一層良好ならしめる場合もある。
!涛に、ステ/Vス基1zのような場合は’5>(を含
むニッケルメッキを直接行うことは困難であり、好まし
い実施)小株の一つとしては、不発明者らの提案(羽霞
:d57−92t96号)がある。この方法は、例えば
ステンVス嵌面上に坦敏自タ性ニッケルメッキ浴な用い
て第一の下地メッキを行℃・、さらに、その上にアンモ
ニウムイオンを含むニッケルメッキ浴を用いて第二の下
地メッキを行〜・、その後、上記の硫黄を含むニッケル
メッキを施す方法である。そして、メッキ方法としては
、電極及び陰極室内を対極である陽極と該陰極との距離
が5〜30cmとなるように中1Ilri室枠な介して
陰極室−中間室枠−陽極を締めつけてなる組立体に、こ
れらのニッケルメッキ液を(11−10cm/secの
上昇速度を保ちながら供給しつつ、0.1〜5A/dr
x”の電流密度で1に気メッキするのが好まし〜1゜ 以上述べたように、本発明は劣化した硫黄を含むニッケ
ルメッキ活性成極を電極室内に取りつけたまま鉱酸にて
溶解し、アルカリ溶液中で陰伜電解を行い、溶解残渣を
除去することにより電極表面を清浄化した後、さらに硫
黄を含むニッケルメッキを施すことを特徴とする活性電
A’9の再活性化法に関するものであり、本発明の方法
を用いることにより経済的で、確実で、かつ煩雑な作業
の不必要な1前便な方法により、再び優れた電極特性と
必要な耐久性を有する活性成極を得ることができる。
以下、実施例を述べるが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
実施例1 電砺基材としてニッケル製で14C++1X14C+l
の大きさで、半インテブイズのエキスバンドメタルを用
い、表1に示したニッケルメッキ浴を用い表2に示した
メッキ条件により、硫黄を含むニッケルメッキを行った
表1 ニッケルメッキ浴 j黒化ニッケル 0.57M チオ7アン畝ナトリウム [120M 塩化アンモニウム α50M ホウ叡 049M pH5,0±α1 衣2 ニッケルメッキ条件 温 1尻 40℃ ′−流苗密度 2A/、、 時 間 1時間 このようにして作成した電極を陰極として、ニッケル製
の陰極函体に取りつけ、陽イオン交換膜を使用し、陽極
としてT1上にRuO2−Ti02[膜を有するDSA
タイプのエキスンドメタルを用いて、Ti製の陽極室に
取りつけ′、下記の条件で食塩水を電解した。なお、比
較のため陰極としてニッケル製エキスパ/トメタルを用
いて同一の条件で電解を行った。
表3 電解条件 陽極室Na04a度 210±5% 陰極室NaOHaj度 32〜53wt%浴温度 90
°C 14・陰極間距離 約2− 硫黄を含むニッケルメッキ電極を用いた電解槽の電解電
圧は五10〜五15Vであり、比較のニッケル電極を用
いた電解槽の電解電圧に対し屯解初期〜1年半の闇は2
00〜250 mV低い電)拌電圧を示したが、3年後
には電解電圧の差は約100 mVに低下した。
その後電解を停止し、電解槽を解体して食塩電解に用い
た賜%及び陽極室のかわりにニッケル陽極をアクリル製
の1場1課室枠を取りつゆ、陰極及び陰極室枠はそのま
まとして再活性化用のメッキ槽をf:qiで、以下の手
法により再活性化した。
まず、メツキメΩ中に30 wt%、30℃のHN○。
液を尋人し、20分間で硫黄を含むニッケルメッキ仮η
λを浴解し、水洗の後に、10wt%、60℃のNaO
HWiを尋人し、5A/d−i”+5分間陰極軍屏を行
い、陰イa及び陰44室内をm浄化した後、さらに酸洗
、水洗を行い、表1のニッケルメッキ浴を4゛、1人し
て、表2の条件で硫黄を含むニッケルメッキを行った。
その後に再活性化用のメッキ伶を解体し、再びT1より
なる剛4グ、室と上記DSA陽極を再活性化された陰シ
々及びi8極室を陽イオン交換膜と共に組立てて表5に
示した寛解条件で食塩水を電解した。
その結果、5ケ月の電解試験の間、電解電圧はi09〜
五ioyであり、安定した値を示した。
実施例2 内面が5US304よりなる陰極室に、5Us304J
Aのエキスバンドメタル(1mX 1 nlのサイズ、
目開きは短径3市、長佳6オ)を取りつげ、陰極室内部
、陰橿表面を以下に示す方法でイ1催黄を含むニッケル
メッキを行った。
まず、脱脂、酸洗等の通常の前処理を行う。次に表4に
示したニッケルメッキ浴を用いて表5に示した条件で第
一の下地ニッケルメッキを行い、さらに表6に示したニ
ッケルメッキ浴な用いて辰7に示した条件で第二の下地
ニッケルメッキを行った。
表4 ニッケルメッキ浴組成 塩化ニッケル imo1/l iM 酸80 mol、/z 表5 ニッケルメッキ条件 已 度 室温 電流密度 3A /血2 時 間 5分 表6 ニッケルメッキ浴組成 塩化ニッケル 1.0 m O1/ L塩化アンモニウ
ム 2.0 mol/L表7 二ッケルメッギ条件 温 度 60℃ 電流6度 2・A/血2 時 間 30分 このように下地ニッケルメッキを施した後に表8に示し
たニッケルメッキ浴を用いて表9に示した条件で、低水
素過電圧を示す(oifi黄を含むニッケルメッキを行
った。
灸8 ニッケルメッキ浴組成 塙化ニッケル 1.0mo1/を 塩化アンモニウム 2.0# チオ尿素 (15g pH4,5 表9 ニッケルメッキ条件 温 度 60°C 2L流密度 2A/。・2 時 +ifl 1時間 次に、再活性化法の検討のためにこのままの状態で、実
施例1と同様に30 wt%、50℃のHNOs液を用
い、40分間でニッケルメッキ被tl′Aを溶解し、水
洗の後に10 wt’% 、 60℃のNaOH液を4
大して5 A /血2.5分間陰極紙解を行い、1:(
極、陽極室内を清浄化した後、さらに酸洗、水洗を行い
、再び表4に示したニッケルメッキ浴を用い表5に示し
たφ件で第一の下地ニッケルメッキを行い、さらに表6
に示したニッケルメッキ府を用いて表7に示した第二の
下地ニッケルメッキを行い、その彼我8に示したニッケ
ルメッキ浴を用いて表9に示した条件で、硫黄を含むニ
ッケルメッキを行った。
かくして得られた陰極及び陰極室を陽イオン父換膜を介
して、チタンラス上に酸化ルテニウムな被覆した陽極及
び陽極室と組合せて電解槽を((成し、実施例1と同様
の電解条件で食塩水の電解を行った。その結果、電流効
率95%以上、電解1π圧はxoavで100日の間、
はぼ一定の値を示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)劣化した硫黄を含むニッケルメッキ活性電極を、
    ′電極室に取りつけたまま鉱酸にて溶解し、アル刀り溶
    液中で陰極電灯を行った後、硫黄を含むニッケルメッキ
    を施すことを特徴とする電極の再活性化法。
JP15158883A 1983-08-22 1983-08-22 活性電極の再活性化法 Pending JPS6046387A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62253791A (ja) * 1986-04-25 1987-11-05 Tokuyama Soda Co Ltd 水素発生用陰極の製造方法
JPS62284094A (ja) * 1986-06-03 1987-12-09 Tokuyama Soda Co Ltd 水素発生用陰極の製造方法
US5853233A (en) * 1988-03-18 1998-12-29 Turner; Robert John Crawler track assembly

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