PL62533B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.IIL1971 62533 KI. 12 h, 2 MKP B 01 k, 3/08 UKD CZYTELNIA Urzedu Pole^towego his! ii B7f"*r^r-t«'iej Luto*e| Wspóltwórcy wynalazku: Aleksander Kobylczyk, Krystyna Witwicka Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Nieorganicznej, Gliwice (Polska) Sposób ulepszania elektrod grafitowych Przedmiotem wynalazku jest sposób ulepszania gotowych elektrod z wegla grafitowanego przez¬ naczonych do przemyslowej elektrolizy wodnych roztworów, zwlaszcza do pracy w charakterze anod.Znane jest wprowadzanie róznych dodatków or¬ ganicznych i nieorganicznych do surowca weglo¬ wego przy wytwarzaniu elektrod. Na przyklad, w literaturze znajduje sie propozycja, aby przy wyt¬ warzaniu elektrod do pieców karbidowych doda¬ wac powazne ilosci metali tworzacych nieprzewo- dzace tlenki jak Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W ewentualnie przy dodatku zwiazków zawieraja¬ cych jony F lub Cl, lub zwiazków o siatce krysta¬ lograficznej podobnej do siatki jaka ma CaF2.Znane jest równiez wprowadzanie dodatków or¬ ganicznych i nieorganicznych do gotowych juz gra- fityzowanych elektrod droga impregnacji. Na przy¬ klad, dla specjalnych celów stosuje sie impregna¬ cje wodnymi roztworami soli metali szlachetnych jak Pt, aby uzyskac katalityczny wplyw na reakcje zachodzace na elektrodzie.W nowszej literaturze znajduje sie wzmianka o impregnacji gotowych elektrod roztworami nastepu¬ jacych zwiazków: kwasu borowego, boranu sodowe¬ go, siarczanu amonowego, fosforanu amonowego lub magnezowego jak równiez roztworami zawie¬ rajacymi wymienione substancje w róznych sto¬ sunkach. Impregnacja ta ma w pewnym stopniu zwiekszyc wytrzymalosc elektrod.Systematyczne badania wplywu róznych metali wprowadzanych do elektrod droga impregnacji wodnymi roztworami soli wykazalo, ze wiekszosc badanych metali pozostaje bez wplywu na wytrzy¬ malosc elektrod stosowanych do elektrolizy wod¬ nych roztworów zwlaszcza w charakterze anod.Natomiast calkowicie niespodziewanie wykryto bardzo wybitny wplyw niklu, kobaltu i manganu na wlasciwosci elektrod. Elektrody impregnowane wedlug wynalazku solami tych metali maja prze¬ wage nad nie impregnowanymi, gdyz wykazuja trwalosc wielokrotnie wyzsza i wymagaja nizszego napiecia do przeprowadzania elektrolizy. \ Dzialanie tych metali w kierunku zwiekszenia wytrzymalosci elektrod tlumaczy sie powstawa¬ niem wodorotlenków, które pokrywaja sciany po¬ rów warstewka oraz chronia mostki weglowe laczace ziarna tworzywa elektrody. Za tym tlumaczeniem przemawia okolicznosc, ze dzialanie tych metali wystepuje zwlaszcza przy pracy elektrod w sro¬ dowisku alkalicznym. Aby podobne dzialanie uzy¬ skac przy stosowaniu elektrody w srodowisku nie- alkalicznym nalezy elektrode po impregnacji pod¬ dac wstepnej obróbce anodowej w srodowisku alkalicznym, na przyklad zastosowac ja na prze¬ ciag paru godzin jako anode do elektrolizy lugu sodowego.Na czym polega obnizanie napiecia na zaciskach elektrolizera nie jest dotychczas wyjasnione. Ta s0 cecha elektrod ulepszonych w sposób wedlug wy- 10 15 25 625333 nalazku daje powazne oszczednosci w zuzyciu energii.Sposób ulepszania elektrod wedlug wynalazku polega na wygotowaniu gotowej elektrody w wod¬ nym kilkuprocentowym roztworze soli niklu lub kobaltu wzglednie manganu, badz w roztworze za¬ wierajacym sole wymienionych metali w dowolnej kombinacji. Gotowanie przeprowadza sie az do praktycznego zaniku wydzielania powietrza co do¬ wodzi, ze pory elektrody zostaly wypelnione roz¬ tworem. Po wygotowaniu elektrode zostawia sie zanurzona w tej samej cieczy az do ostygniecia.W tym stanie elektroda po wysuszeniu wykazuje ulepszone wlasciwosci w zastosowaniu do pracy w srodowisku alkalicznego wodnego roztworu, zwlasz¬ cza jezeli pracuje w tym roztworze jako anoda.Jezeli elektroda ma byc zastosowana do elektro¬ lizy wodnego roztworu niealkalicznego, ulepszenie wedlug wynalazku prowadzi sie dalej. Mianowicie poddaje sie ja "obróbce anodowej w srodowisku al¬ kalicznym, na przyklad przez zastosowanie jej w ciagu paru godzin jako anody do elektrolizy roz¬ tworu wodorotlenku sodowego.Przyklad. Z elektrody grafitowej wyproduko¬ wanej przez Z.E.W. Racibórz, pod nazwa handlo¬ wa EGE-41 wycieto dwie próbki. Jedna z nich go¬ towano przez godzine w 8,5% roztworze chlorku niklowego i pozostawiono w tym roztworze do wy¬ stygniecia. Druga pozostawiono bez obróbki dla po¬ równania. Obie próbki zastosowano jako anody 4 przy elektrolizie 25% — owego wodnego roztworu NaOH. Elektrolize prowadzono w ciagu 25 godzin przy gestosci pradu na anodzie 7000 A/m*.Przy zastosowaniu w identycznych warunkach 5 elektrody impregnowanej sola niklu, napiecie na zaciskach elektrolizera wynosilo okolo 4,0 V, a w przypadku elektrody porównawczej, okolo 5,0 V.Elektrody po ukonczeniu doswiadczenia wymyto woda destylowana, wysuszono i zwazono. Elektroda 10 impregnowana praktycznie nie wykazala ubytku masy, zas wyraznie widoczny ubytek elektrody po¬ równawczej wyniósl okolo 30% pierwotnej masy.Analogiczne próby z elektrodami impregnowa¬ nymi solami manganu lub kobaltu daly wyniki u zblizone do opisanego przykladu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 20 Sposób ulepszania elektrod grafitowych przezna¬ czonych do elektrolizy roztworów wodnych pole¬ gajacy na impregnacji gotowych elektrod roztwo¬ rami soli nieorganicznych, znamienny tym. ze elek¬ trody gotuje sie w roztworze soli Ni lub Co, lub 25 Mn, lub mieszaniny tych soli az do zaprzestania wydzielania powietrza i pozostawia do ostygnie¬ cia w roztworze, po czym jezeli elektrody sa przez¬ naczone do pracy w srodowisku niealkalicznym poddaje sie je parogodzinnej obróbce anodowej w 30 srodowisku alkalicznym. W. D. Kart. C/96/71, 250, A4 PL