NL9002829A - Zuurstofgenererende electrode en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

Zuurstofgenererende electrode en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een nieuwe zuurstofgenererende electrode en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een electrode met een uitstekende duurzaamheid en een laag zuurstofovervoltage voor het genereren van zuurstof door het electrolytisch oxideren van een waterige oplossing op een anode, evenals een werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De conventionele metalen electroden die op vele gebieden gebruikt worden in de electrolytische industrie omvatten die welke vervaardigd worden door het verschaffen van een deklaag van een metaal uit de platina groep of een oxide daarvan op een geleidend substraat, gemaakt van titanium.

De bekende electroden die gebruikt worden als de anode voor het produceren van chloor door middel van electrolyse van pekelwater omvatten bijvoorbeeld die welke bestaan uit een titaniumsubstraat met een deklaag, die gevormd wordt van oxidemengsel van ruthenium en titanium of een oxidemengsel van ruthenium en tin (zie bijvoorbeeld Japanese Patent Publi-cations 46-21884, 48-3954 en 50-11330).

Naast het bovengenoemde electrolyseproces van pekelwater, waarin chloor geproduceerd wordt als het electrolytische produkt, zijn er verschillende processen bekend in de electrolytische industrie waarin zuurstof gegenereerd wordt op de electrode. Voorbeelden van een dergelijk zuurstofgenererend electrolytisch proces zijn de terugwinning van gebruikte zuren, basen of zouten, electrolytische metallurgie van koper, zink, etc., het met metaal plateren, kathodische bescherming en dergelijke.

Deze zuurstofgenererende electrolytische processen vereisen electroden, die enigszins verschillen van de electroden die met succes gebruikt worden in de electrolytische proces sen, waarbij chloor gevormd wordt. Wanneer een electrode voor de chloorgenererende electrolyse, zoals de bovengenoemde op titatium gebaseerde electrode met een deklaag van een oxide-mengsel van ruthenium en titanium of ruthenium en tin, gebruikt wordt in een zuurstofgenererend electrolytisch proces moet de electrolyse lang voor het einde beëindigd worden door snelle corrosie van de electrode. De electroden moeten namelijk gespecialiseerd zijn voor deze specifieke electroly-tische processen. De electroden die op de meeste gebieden gebruikt worden in een zuurstofgenererende electrolyse zijn op lood gebaseerde electroden en oplosbare zinkanoden, hoewel electroden, die gebaseerd zijn op iridiumoxide en platina, electroden, die gebaseerd zijn op iridiumoxide en tinoxide, titaniumelectroden, die geplateerd zijn met platina, en dergelijke, eveneens bekend en bruikbaar zijn, waardoor deze conventionele electroden niet altijd zeer bevredigend zijn. Afhankelijk van het type zuurstofvormend electrolytisch proces kunnen moeilijkheden veroorzaakt worden. Wanneer een oplosbare zinkanode gebruikt wordt bijvoorbeeld in het plateren van zink, wordt de anode zo snel verbruikt dat vaak aanpassing van de electrodeafstand plaats moet vinden. Wanneer een op lood gebaseerde onoplosbare electrode gebruikt wordt voor hetzelfde doel lost een kleine hoeveelheid lood uit de electrode op in de electrolyt-oplossing waardoor de kwaliteit van de plateerlaag aangetast wordt. Titaniumelectroden, dié geplateerd zijn met platina, zijn eveneens onderworpen aan snel verbruik wanneer ze gebruikt worden in een zogeheten hoge-snelheid-zinkplateerproces bij een hoge stroomdichtheid van 100 A/dm2 of hoger.

Dienovereenkomstig is het een belangrijk technisch probleem in de electrodevervaardigingstechnologie een electrode die bruikbaar is in een zuurstofgenererend electrolytisch proces te ontwikkelen, welke in verschillende processen zonder de bovengenoemde nadelen toepasbaar is. Wanneer een zuurstofgenererend electrolytisch proces uitgevoerd wordt door middel van een electrode die gebaseerd is op titanium met een bekledingslaag daarop is het, aan de andere kant, niet zeldzaam of liever normaal dat een tussenliggende laag van tita-niumoxide gevormd wordt tussen het substraatoppervlak en de bekledingslaag, welke tussenliggende laag een geleidelijke toename in de anodepotentiaal of het uiteindelijk afvallen van de bekledingslaag veroorzaakt, waarbij het substraatoppervlak in een passieve toestand komt te verkeren. Verschillende pogingen en voorstellen zijn gedaan voor het vooraf verschaffen van een geschikte tussenliggende laag tussen het substraatoppervlak en de bekledingslaag teneinde latere vorming van een titaniumoxidelaag te vermijden (zie bijvoorbeeld Japanese Patent Publications 60-21232 en 60-22074 en Japanese Patent Kokai 57-116786 en 60-184690).

De electrode met een tussenliggende laag die op bovengenoemde wijze verschaft wordt, is niet zo effectief als gewenst wordt wanneer de electrode gebruikt wordt in een elec-trolytisch proces bij een hoge stroomdichtheid omdat de geleidbaarheid van een dergelijke tussenliggende laag gewoonlijk lager is dan die van de deklaag.

Eveneens wordt voorgesteld een tussenliggende laag te verschaffen, die gevormd wordt door het dispergeren van platina in een matrix van een niet-edel metaaloxide (zie Japanese Patent Kokai 60-184691) of een tussenliggende laag te verschaffen, die gevormd wordt door een oxide van een klep-metaal, bijvoorbeeld titanium, zirconium, tantalum en nio-bium, en een edelmetaal (zie Japanese Patent Kokai 57-73193). Deze electroden zijn eveneens niet erg voordelig omdat platina op zichzelf geen erg hoge corrosieresistentie heeft in het eerstgenoemde type tussenliggende laag en in het laatste type tussenliggende laag zijn het soort klepmetaal-oxide en de samenstellende hoeveelheid daarvan niet zonder inherente begrenzingen.

Daarnaast beschrijfven Japanese Patent Kokai 56-123388 en 56-123389 een electrode met een onderlaag, omvattende iri- diumoxide en tantulumoxide op een geleidend metalen substraat, en een deklaag van looddioxide. De onderlaag in deze electrode dient echter slechts voor het verbeteren van de adhesie tussen het substraatoppervlak en de deklaag van looddioxide teneinde corrosie, die te wijten is aan speldengaten, te voorkomen. Wanneer een dergelijke electrode gebruikt wordt in een zuurstofgenererend electrolytisch proces zijn de nadelen het onvoldoende effect van het voorkomen van de vorming van titaniumoxide en de onvermijdelijke vervuiling van de electrolyt-oplossing met lood.

De uitvinders hebben eerder een verbeterde zuurstofgenererende electrode voorgesteld waarvan het geleidend substraat bijvoorbeeld een titaniummetaal is dat voorzien is van een onderlaag, welke samengesteld is uit iridiumoxide en tantulumoxide in een specifieke molverhouding, en een deklaag van iridiumoxide, welke daarop gevormd is (zie Japanese Patent Kokai 63-235493). De electrode van dit type heeft een dubbellaagse bekleding maar is niet helemaal bevredigend voor wat betreft het zuurstofovervoltage dat niet voldoende laag kan zijn, bij voorkeur 400 mv of lager, hoewel wel een verbetering in de duurzaamheid van de electrode bereikt kan worden. Verder hebben de uitvinders een electrode voorgesteld met een ternaire samengestelde bekledlngslaag van iridiumoxide, tantulumoxide en platina, welke in een specifieke molverhouding gevormd is op een geleidend substraat (zie Japanese Patent Kokai 1-301876). De prestatie van de electrode van dit type is inderdaad superieur aan die van de bovenbeschreven electrode met een dubbelgelaagde bekleding en zou bevredigend zijn, ware het niet dat platina duur is.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een nieuwe en verbeterde electrode te verschaffen, die geschikt is voor het gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces en welke vrij is van de bovenbeschreven problemen en nadelen van de electroden volgens de stand der techniek. Meer in het bijzonder is het doel van de onderhavige uitvinding een electrode te verschaffen die gevormd is van een geleidend metalen substraat, zoals titanium, en voorzien is van een be-kledingslaag die in hoofdzaak bestaat uit iridiumoxide en tantulumoxide.

De electrode volgens de onderhavige uitvinding, die geschikt is voor het gebruik in een zuurstofgenererend electro-lytisch proces is een integraal lichaam dat bestaat uit: (A) een geleidend substraat, gemaakt van een metaal dat bij voorkeur titanium is; en (B) een meervoudige bekledingslaag op het oppervlak van het substraat, waarbij de meervoudige bekledingslaag bestaat uit tenminste één laag van een eerste type dat in hoofdzaak een composietoxide samenstelling heeft van 40 tot 79,9 molpro-cent, bij voorkeur 50 tot 75 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide, en van 60 tot 20,1 molprocent, bij voorkeur 50 tot 25 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantulumoxide en tenminste één laag van een tweede type dat in hoofdzaak een composietoxide samenstelling heeft 80 tot 99,9 molprocent, bij voorkeur van 80 tot 95 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en van 20 tot 0,1 molprocent, bij voorkeur 20 tot 5 molprocent, voor wat betreft het metaal tantalumoxide, waarbij afwisselend het ene type laag op het andere type laag gelegd is, onder voorwaarde dat de onderlaag, die in contact staat met het substraatopper-vlak, van het eerste type is.

Naast de voordelen in zuurstofovervoltage en duurzaamheid, die verkregen worden bij de boven gedefinieerde electrode wordt een extra voordeel verkregen met betrekking tot de adhesie van de bekledingslaag aan het substraatoppervlak wanneer de meervoudige bekledingslaag tenminste twee lagen van het eerste type of elk tenminste twee van de eerste type laag en de tweede type laag heeft.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN

Zoals boven beschreven heeft de electrode volgens de uitvinding een basisstructuur waarin een geleidend substraat van metaal, zoals titanium, voorzien is van een meervoudige bekledingslaag die bestaat uit tenminste één laag van het eerste type en tenminste één laag van het tweede type, waarbij elke laag een gespecificeerde composietoxide samenstelling heeft die afwijkend is van de ander én bestaat uit iri-diumoxide en tantulumoxide, en waarbij de eerste type lagen en de tweede type lagen afwisselend op elkaar gelegd zijn, onder de voorwaarde dat de onderste laag die in contact staat met het substraatoppervlak van het eerste type is. Een dergelijke meervoudige gelaagde structuur van de bekledingslaag is voordelig in de verbeterde electrodeprestatie voor zuurstof-ontwikkeling en in de toenemende duurzaamheid van de electrode vergeleken met een enkele bekledingslaag uit iridium-en tantulumoxiden, welke enkele bekledingslaag het nadeel heeft dat het zuurstofovervoltage geleidelijk toeneemt wanneer electrolyse uitgevoerd wordt, hetgeen resulteert in een verlies aan electrische kracht.

In de vervaardiging van de electrode volgens de uitvinding wordt een geleidend substraat eerst behandeld met een bekledingsoplossing voor de onderste laag, welke van het eerste type is, hierna type A te noemen, omvattende iridium en tantulum elk in de vorm van een oplosbare verbinding, gevolgd door een warmtebehandeling in een oxiderende omgeving voor het effectueren van thermische decompositie van de respectieve metaalverbindingen tot een oxidecomposiet van de metalen, bestaande uit 40 tot 79,9 molprocent, bij voorkeur 50 tot 75 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en 60 tot 2o,l molprocent, bij voorkeur 50 tot 25 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantulumoxide. Het electrode-lichaam, dat voorzien is van de onderste bekledingslaag van het type A wordt dan behandeld met een andere bekledingsop- lossing welke iridium en tantulum bevat, elk in de vorm van een oplosbare verbinding de verhouding voor de tweede laag, welke van het tweede type is, hierna type B te noemen, gevolgd door een warmtebehandeling in een oxiderende omgeving, voor het effectueren van de thermische decompositie van de respectieve metaalverbindingen tot een oxidecomposiet van de metalen, bestaande uit 80 tot 99,9 molprocent, bij voorkeur 80 tot 95 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridium-oxide en 20 tot 0,1 molprocent, bij voorkeur van 20 tot 5 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantalumoxide. In de bovenbeschreven procedures voor het behandelen van het oppervlak met de bekledingsoplossing voor de type A- of type B-laag, gevolgd door het bakken, teneinde een composietoxide-laag te vormen, kan, indien gewenst, enige malen herhaald worden, teneinde een meervoudige bekledingslaag te vormen die bestaat uit tenminste twee lagen van het type A en tenminste twee van het type B welke afwisselend op elkaar geleegd zijn. De toplaag van de meervoudige bekledingslaag kan ofwel het type A ofwel het type B zijn.

Het metaal dat het geleidend substraat van de elec-trode volgens de uitvinding vormt, wordt geselecteerd uit klepmetalen, zoals titanium, tantulum, zirconium, niobium en dergelijke. Deze metalen kunnen ofwel enkelvoudig gebruikt worden of in de vorm van een legering van twee of meer soorten overeenkomstig de noodzaak. De voorkeur gaat uit naar titanium.

De onderste laag van de meervoudige bekledingslaag, die in contact staat met het substraatoppervlak, is van het type A, waarvan de molverhouding van iridiumoxide en tantulumoxide binnen het boven gespecificeerde gebied ligt. Bij voorkeur zou de molhoeveelheid van iridiumoxide relatief klein moeten zijn binnen het gebied, hoewel een overdreven groot aandeel van tantalumoxide een nadelige toename in zuurstofovervoltage zou kunnen veroorzaken. De bekledingshoeveelheid van deze onderste laag van de samenstelling van het eerste type zou in het gebied van 0,05 tot 3,0 mg/cm2 moeten zijn voor wat betreft het iridiummetaal.

De tweede laag, die op de bovengenoemde onderlaag wordt aangebracht, voor het vormen van een meervoudige bekledingslaag, is van het type B, waarvan de molverhouding van iri-diumoxide en tantulumoxide eveneens binnen het boven gespecificeerde gebied ligt. Bij voorkeur zou de molverhouding van iridiumoxide relatief groot moeten zijn binnen het bereik, hoewel een overdreven groot deel daarvan het nadeel zou kunnen hebben dat de adhesie van de bekledingslaag afneemt.

De bekledingshoeveelheid van deze tweede laag van het type B ligt bij voorkeur in het gebied van 0,01 tot 7 mg/cm2, berekend als iridiummetaal. Wanneer de bekledingshoeveelheid daarvan te klein is, kan verbruik van de electrode in het electrolytisch proces overmatig toenemen, waardoor een afname in de duurzaamheid van de electrode veroorzaakt wordt.

Hoewel de meervoudige bekledingslaag in hoofdzaak is samengesteld uit een type A-laag, welke de onderste laag is, en een type B-laag, welke een dubbelgelaagde structuur vormt, is het mogelijk dat de meervoudige bekledingslaag uit 3 of meer van de lagen bestaat in een afwisselende volgorde van type A, type B, type A, type B en zo verder door het herhalen van de bekledings- en bakbehandeling. De bovenste laag kan ofwel van type A ofwel van type B zijn. Een dergelijke meervoudige afwisselende herhaling van de type A en type B-lagen heeft het voordeel van een toenemende adhesieve sterkte van de bekledingslaag en een afname van het verbruik van de electrode in het electrolytisch proces, hetgeen bijdraagt aan de verbetering van de duurzaamheid van de electrode.

De bekledingsoplossing voor het vormen van de lagen van de typen A en B wordt bereid door het in een geschikt oplosmiddel oplossen van verbindingen van iridium en tantalum, elk in een bepaalde concentratie. De metaalverbindingen moeten oplosbaar zijn in het oplosmiddel en uit elkaar vallen bij een verhoogde baktemperatuur voor het vormen van een oxide van de respectieve metalen. Voorbeelden van metaalverbindingen omvatten chlooriridinezuur ^IrClg.ö^O, iridium-chloride IrCl4 en dergelijke als het bronmateriaal van iri-diumoxide en tantalumhaliden, bijvoorbeeld tantalumfloride TaCÜ.5, tantalumethoxide, en dergelijke, als het bronmateriaal voor tantalumoxide. De verhouding van deze twee soorten metaalverbindingen moet gekozen worden afhankelijk van de gewenste molverhouding van de metaaloxides, die door thermische decompositie van de verbindingen geproduceerd worden, voor het vormen van een laag en de verhouding in de bekledings-oplossing kan ongeveer dezelfde zijn als in de composiet-oxidelaag die daarvan gevormd wordt hoewel rekening gehouden moet worden met een mogelijk verlies van bepaalde metaalverbindingen door verdamping in de loop van de bakbehandeling, dat kan oplopen tot een aantal procenten van de inhoud van de bekledingsoplossing, afhankelijk van de bakcondities. Het electrodelichaam dat bekleed is met de bekledingsoplossing wordt gedroogd en dan in een oxiderende omgeving, die zuurstof bevat, zoals lucht, onderworpen aan een warmtebehandeling voor het bakken. De bakbehandeling wordt uitgevoerd gedurende l tot 60 minuten bij een temperatuur in het bereik van 400 tot 550eC voor het volledige uiteenvallen en oxideren van de metaalverbindingen. De omgeving voor de bakbehandeling moet volledig oxiderend zijn omdat een onvolledige geoxideerde bekledingslaag het iridium of tantalummetaal in zijn vrije metallische toestand kan bevatten, hetgeen resulteert in een afname in de duurzaamheid van de electroden. Wanneer na een enkele bekledingshandeling gevolgd door bakken geen laag met een gewenste dikte ontstaat, moet het proces een aantal malen herhaald worden totdat de bekledingshoeveelheid van de laag een gewenste waarde bereikt. Deze procedures zijn in hoofdzaak hetzelfde voor de type A bekledingslagen en voor de type B bekledingslagen, behalve dat de formulering van de bekle-dingsoplossingen verschillend moet zijn overeenkomstig de gewenste iridium:tantalum-molverhouding in de lagen van het composietoxide dat door thermische decompositie gevormd wordt.

Wanneer op de juiste wijze vervaardigd volgens de hierboven gegeven beschrijving, kan de electrode volgens de uitvinding gebruikt worden als de anode in een zuurstofgenere-rende electrólyse, waarbij de electrode een buitengewoon lang leven heeft bij een laag celvoltage of een in belangrijke mate verbeterd leven bij een hoge stroomdichtheid van 100 A/dm2 or meer met een kleine toename in het zuurstofovervoltage bij een lange looptijd van een continu electrolytisch proces.

In hét volgende worden voorbeelden en vergelijkings-voorbeelden gegeven voor het in meer detail illustreren van de electrode volgens de uitvinding en de werkwijze voor de vervaardiging daarvan. De omvang van de uitvinding wordt hierdoor echter op generlei wijze begrensd, In elk van de volgende voorbeelden en vergelijkingsvoorbeelden werd de electrode, die vervaardigd werd volgens de hieronder beschreven procedures, onderworpen aan evaluatietests voor zuurstofovervoltage, toename in de zuurstofovervoltage gedurende het tijdverloop in een continue electrólyse en duurzaamheid en mechanische stabiliteit van de bekledingslaag. Zuurstofovervoltage

Het zuurstofovervoltage werd bepaald door de voltage meetmethode bij 30" C in een 1 M waterige oplossing van zwavelzuur bij een stroomdichtheid van 20 A/dm2. Electrodeduurzaamheid

Electrólyse werd uitgevoerd met de electrode als de anode en een platinaelectrode als de kathode in een l M waterige oplossing van zwavelzuur bij 60"C en een stroomdichtheid van 200 A/dm2 op de anode totdat de electrólyse niet langer verder kon gaan door een overmatige toename van het celvoltage, welke aan het begin ongeveer 5 Volt was, tot boven 10 Volt. De resultaten werden uitgedrukt in vier gradaties: "uitstekend" voor een leven van tenminste 3000 uur; "goed" voor een leven van 2000 tot 3000 uur; "redelijk" voor een leven van 1000 tot 2000 uur en "slecht" voor een leven van 1000 uur of korter.

Toename van zuurstofovervoltaqe bij voortdurende electrolvse.

Electrolyse werd uitgevoerd gedurende 1000 uur onder dezelfde condities als in de boven beschreven duurzaamheids-test en de electrode werd onderworpen aan een bepaling van het zuurstofovervoltage voor het registreren van de toename daarvan vanaf de beginwaarde. De resultaten werden uitgedrukt in drie gradaties: "goed" voor een toename die 0,3 Volt niet overschreed; "redelijk" voor een toename van 0,3 tot 0,7 Volt; en "slecht" voor een toename van 0,7 Volt of meer. Mechanische stabiliteit van de bekledinqslaaq.

Electrolyse met gebruikmaking van de electrode werd gedurende 1000 uur uitgevoerd op dezelfde wijze als in de boven beschreven duurzaamheidstest en vervolgens werd de gedroogde electrode onderworpen aan een ultrasone vibratietest gedurende 5 minuten waardoor het oppervlaktedeel van de bekledings-laag eraf valt, hetgeen resulteerde in een afname in de dikte van de laag. De afname in de hoeveelheid iridium als metaal per eenheid oppervlakte van de bekledingslaag werd vastgesteld door middel van fluorescentie-röntgenanalyse. De resultaten werden geregistreerd in drie gradaties van goed, redelijk en slecht, wanneer de afname in de hoeveelheid iridium vanaf de beginwaarde resp. minder dan 5%, 5% tot 10% en meer dan 10% was.

Experiment 1 (Experimenten nr. 1 tot nr. 12).

Verschillende bekledingsoplossingen werden bereid, elk door het oplossen van chlooriridinezuur en tantalumethoxide in n-butylalcohol in verschillende molaire verhoudingen. De concentratie van deze twee metaalverbindingen in de bekle-dingsoplossing was steeds 80 g/liter als totaal van iridium en tantalummetalen.

Een titaniumsubstraat werd na etsen met een waterige, hete oxaalzuuroplossing met een borstel behandeld met één van de boven beschreven bekledingsoplossingen, volgens een recept dat overeenkomt met de iridium:tantalum molverhouding in de composietoxidelaag, die gevormd wordt door bakken, zoals staat aangegeven in tabel 1 hieronder, voor een laag van het eerste type en werd vervolgens gedroogd en gebakken in een electrische oven bij 500eC gedurende 7 minuten onder een stroom lucht, teneinde een composietoxidelaag te vormen. Deze procedure van behandelen met de oplossing, drogen en bakken werd een aantal malen herhaald totdat de bekledingshoeveel-heid tenminste 0,2 mg/cm2 in experimenten nr. 1 tot 5, nr. 11 en nr. 12 en tenminste 0,4 mg/cm2 in experimenten nr. 6 tot nr. 10 was, berekend als iridiummetaal.

In de experimenten nr. 1 tot nr. 5 die voor de uitvinding werden uitgevoerd, had de op deze wijze gevormde oxidelaag een iridium:tantalum molverhouding in het gebied van 50:50 tot 75:25, terwijl in experimenten nr. 6 tot nr.

12, welke uitgevoerd werden voor vergelijking, de iridium:tantalum molverhouding gevarieerd werd in een ruimer gebied van 100:0 tot 0:100 door het weglaten van de tantalumverbinding of iridiumverbinding in resp. de experimenten nr. 6 en nr. 12.

De electrodelichamen vervaardigd in de experimenten nr. 6 tot nr. 10, welke voorzien zijn van een enkele oxidelaag van het eerste type, dat gevormd werd op de boven beschreven wijze, werden als zodanig onderworpen aan de eva-luatietest, terwijl de electrodenlichamen vervaardigd in de experimenten nr. 1 tot nr. 5, nr. 11 en nr. 12 elk voorzien werden van een deklaag composietoxide van iridiumoxide en tantalumoxide van het tweede type door 7 maal herhaling van de bekleding-, droog-, en bakbehandeling op dezelfde wijze als boven, behalve dat het recept van de bekledingsoplossing, zoals aangegeven in tabel 1, verschillend was van die welke gebruikt werd voor de eerste type bekledingslaag. De bekle-dingshoeveelheid van de tweede bekledingslaag was ongeveer 0,4 mg:cm2 of groter, berekend als iridium metaal.

Tabel 1 geeft een overzicht van de iridium:tantalum (Ir:Ta) molverhoudingen in de oxidecomposieten, welke de eerste en tweede type bekledingslaag in elk experiment vormen, evenals de resultaten van de evaluatietest voor de beginwaar-de van het zuurstofovervoltage, de toename van het zuurstof-overvoltage in de continue electrolyse en de duurzaamheid van de electrode samen.

Tabel 1

Voorbeeld 2 (Experimenten nr. 13 tot nr. 22).

Hetzelfde titaniumelectrodesubstraat, zoals gebruikt in voorbeeld l, werd in elk van de experimenten voorzien van een meervoudige bekledingslaag, welke samengesteld is uit ten minste twee en maximaal zeven bekledingslagen van het type A en type B, welke afwisselend op elkaar gelegd werden. Tabel 2 hieronder geeft de iridiumctantalum molverhouding in de respectieve oxidecomposieten welke in elk experiment de type A en type B lagen vormen. Tabel 2 geeft eveneens het totale aantal van de type A en type B bekledingslagen op de elec-trode in elk van de experimenten. Wanneer het totale aantal van de lagen een oneven nummer is de bovenlaag van het type A en wanneer het totale aantal van de lagen een even nummer is is de bovenlaag van het type B, aangezien de onderlaag altijd van het type A is. De resultaten van de evalutatietests, die uitgevoerd werden met deze electroden, zijn getoond in tabel 2.

Tabel 2

Claims (6)

1. Electrode voor gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces, gevormd door een integraal lichaam, dat omvat: (A) een geleidend substraat, gemaakt van een metaal; en (B) een meervoudige bekledingslaag op het oppervlak van het substraat, waarbij de meervoudige bekledingslaag bestaat uit ten minste één laag van een eerste type, dat in hoofdzaak een composietoxidesamenstelling heeft van 40 tot 79,9 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en van 60 tot 20,1 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantalumoxide en ten minste één laag van een tweede type, dat in hoofdzaak een composietoxidesamenstelling heeft van 80 tot 99,9 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en van 20 tot 0,1 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantalumoxide, welke lagen afwisselend op elkaar gelegd zijn onder de voorwaarde dat de onderste laag, welke in contact staat met het sub-straatoppervlak, van het eerste type is.

2. Electrode voor het gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de meervoudige bekledingslaag op het substraatoppervlak bestaat uit tenminste twee lagen van het eerste type en ten minste één laag van het tweede type.

3. Electrode voor gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag van het eerste type een composietoxidesamenstelling heeft van 50 tot 75 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en van 40 tot 25 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantalumoxide en de laag van het tweede type in hoofdzaak een composietoxidesamenstelling heeft van 80 tot 95 molprocent, voor wat betreft het metaal, iridiumoxide en van 20 tot 5 molprocent, voor wat betreft het metaal, tantalumoxide.

4. Electrode voor gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het metaal, dat het geleidende substraat vormt, titanium is.

5. Electrode voor het gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bekledingshoeveelheid van elk van de eerste type lagen en de tweede type lagen ligt tussen 0,01 en 5 mg/cm2, berekend als iridiummetaal.

6. Werkwijze voor de vervaardiging van een electrode voor het gebruik in een zuurstofgenererend electrolytisch proces, bestaande uit een geleidend substraat, dat gemaakt is van een metaal, en een meervoudige bekledingslaag van een composietoxidesamenstelling welke werkwijze omvat: - het ten minste één maal uitvoeren van stap (A) voor het vormen van een composietoxidelaag van een eerste type, samengesteld uit iridiumoxide en tantalumoxide in een iridium:tantalum molverhouding, als metalen, tussen 40:60 en 79,9:20,1 door het behandelen van de onderliggende laag met een eerste bekledingsoplossing omvattende een thermisch ontbindbare iridiumverbinding en een thermisch ontbindbare tan-talumverbinding, het drogen van het behandelde oppervlak en het verwarmen van het gedroogde behandelde oppervlak in een oxiderende omgeving voor het omzetten van de iridium en tan-talumverbindingen in de respectieve oxides; en - het ten minste één maal uitvoeren van stap (B), welke volgt op stap (A), voor het vormen van een composietoxidelaag van een tweede type, welke is samengesteld uit iridiumoxide en tantalumoxide in een iridium:tantalum molverhouding, als metalen, tussen 80:20 en 99,9:0,1, door het behandelen van de onderliggende laag met een tweede bekledingsoplossing, welke een thermisch ontbindbare iridiumverbinding en een thermisch ontbindbare tantalumverbinding bevat, het drogen van het behandelde oppervlak en het verwarmen van het gedroogde behandelde oppervlak in een oxiderende omgeving, teneinde de iridium en tantalumverbindingen om te zetten in de respectieve oxides, waarbij de eerste composietoxidelaag van het eerste type gevormd wordt op het oppervlak van het geleidend substraat van metaal.