SU1468970A1 - Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali - Google Patents
Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali Download PDFInfo
- Publication number
- SU1468970A1 SU1468970A1 SU813278776A SU3278776A SU1468970A1 SU 1468970 A1 SU1468970 A1 SU 1468970A1 SU 813278776 A SU813278776 A SU 813278776A SU 3278776 A SU3278776 A SU 3278776A SU 1468970 A1 SU1468970 A1 SU 1468970A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrode
- chlorine
- alkali
- ruthenium
- tin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к электрохимическому производству, а именно к электродам дл электрохимических процессов, в частности дл производства хлора и щелочи.The invention relates to electrochemical production, in particular to electrodes for electrochemical processes, in particular for the production of chlorine and alkali.
Известен электрод дл электрохимических процессов, содержащий электропроводную основу из титана тантала, на которую нанесено активное покрытие, состо щее из окиси металла платиновой группы и смеси окис- лов металлов,содержащей окисел титана или тантала и по меньшей мере еще один окисел легирующего металла, выбранного из группы: олово, серебро, хром, лантан, алюминий, кобальт, сурьма, молибден, никель, железо, вольфрам, ванадий, фосфор, бор, бе- рилий, натрий, кальций, стронций, свинец, медь и висмут. Окисел легирующего металла беретс в количестве 0,1-50% от веса двуокиси титана или п тиокиси тантала. Отношение со- .держани металла платиновой группы к остальным металлам окисного покрыти составл ет 20:100-85:100. Дл случа , когда активна масса известного электрода содержит TiOj,, RuO, и SnO, соотнош1ение этих компонентов будет соответствовать, мол.%: TiO 40-90; SnOg 0,25-25; RuO 9,75-35. Известный электрод следующего состава, мол.%: RuO 21,8; TiO 72,7; SnOj, 5,5, после 1500 ч испытаний в концентрированном растворе NaCl при 2 А/см и 60°С имел анодный потенциал 1,42 В. В услови х испытаний по методу переменной пол рности (п ть анодных и п ть катодных пол ризаций при 1 А/см(в течение двух минут кажда пол ризаци ) указанный электрод имеет потерю веса 0,09 мг/см после двух циклов испытаний и потерю весаA electrode for electrochemical processes is known, containing an electrically conductive base made of tantalum titanium, on which an active coating is applied, consisting of a metal oxide of a platinum group and a mixture of metal oxides containing a oxide of titanium or tantalum and at least one more oxide of the alloying metal selected from Groups: tin, silver, chromium, lanthanum, aluminum, cobalt, antimony, molybdenum, nickel, iron, tungsten, vanadium, phosphorus, boron, beryllium, sodium, calcium, strontium, lead, copper and bismuth. The oxide of the alloying metal is taken in an amount of 0.1-50% by weight of titanium dioxide or tantalum pentoxide. The ratio of the platinum group metal content to the rest of the oxide coating metals is 20: 100-85: 100. For the case when the active mass of the known electrode contains TiOj ,, RuO, and SnO, the ratio of these components will correspond, mol%: TiO 40-90; SnOg 0.25-25; RuO 9.75-35. Known electrode of the following composition, mol.%: RuO 21,8; TiO 72.7; SnOj, 5.5, after 1500 hours of tests in a concentrated solution of NaCl at 2 A / cm and 60 ° C, had an anodic potential of 1.42 V. Under the conditions of the tests according to the method of variable polarity (five anodic and five cathodic polarizations at 1 A / cm (within two minutes each polarization) the specified electrode has a weight loss of 0.09 mg / cm after two test cycles and a weight loss
00
0000
соwith
v|v |
31А631А6
после одного погружени after one dive
0,01 мг/см в амальгаму.0.01 mg / cm to amalgam.
Недостатком указанного электрода вл етс низка стойкость электрода и высокое перенапр жение хлора, равное при2А/см 140 мВ.The disadvantage of this electrode is the low resistance of the electrode and the high overvoltage of chlorine, equal to about 2 A / cm 140 mV.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату вл етс электрод дл электрохимического получени хлора и щелочи, содержащий основу из вентильного металла с нанесенным на нее активным покрытием из смеси окислов олова, рутени и титана, причем мольное соотношение TiO.: () находитс в пределах 1,5-2,5:1, а содержание SnOz составл ет 35-50 мол.%The closest to the proposed technical essence and the achievable result is an electrode for electrochemical production of chlorine and alkali, containing a base of a valve metal coated with an active coating of a mixture of oxides of tin, ruthenium and titanium, and the molar ratio of TiO .: () is in the range of 1.5-2.5: 1, and the content of SnOz is 35-50 mol.%
в смеси БпОг+КиО.in a mixture of BpOg + KI.
Известный электрод имеет состав активного покрыти в пределах, мол.%: TiO 60-75; SnO 10-20; 15-30.The known electrode has an active coating composition in the range, mol%: TiO 60-75; SnO 10-20; 15-30.
Известный электрод с, активным покрытием состава: ( ) 2,2:1 (в мольных дол х) и при 40 мол.% ЗпОг в смеси RuO,,+SnO, т.е. активна масса имеет состав, мол.%: TiOj 67; SnO. 13,2; RuO 19,8 и имеет в услови х хлорного электролиза потерю рутени из активной массы, равную 0,01 г на 1 т хлора.Перенапр жение выделени хлора на известном электроде снижаетс на 40 мВ относительно электрода, не содержащего SnOj в активном покрытии.The known electrode with the active coating of the composition: () 2.2: 1 (in molar fractions) and at 40 mol.% ZnOg in the mixture RuO ,, + SnO, i.e. the active mass has a composition, mol.%: TiOj 67; SnO. 13.2; RuO 19.8 and, under chlorine electrolysis conditions, has a loss of ruthenium from the active mass of 0.01 g per ton of chlorine. The deposition of chlorine at the known electrode is reduced by 40 mV relative to the electrode that does not contain SnOj in the active coating.
Известный электрод характеризуетс недостаточной стойкостью и относительно высоким перенапр жением выделени хлора, что приводит к повышению энергозатрат на процесс.The known electrode is characterized by insufficient durability and relatively high overpotential release of chlorine, which leads to an increase in energy consumption per process.
Цель изобретени - повышение стойкости электрода и снижение энергозатрат на процесс за счет снижени перенапр жени выделени хлора.The purpose of the invention is to increase the durability of the electrode and reduce the energy consumption for the process by reducing the overvoltage of chlorine emissions.
Поставленна цель достигаетс электродом дл электрохимического получени хлора и щелочи, содержащим основу из вентильного металла с на- несенн1)1м на нее активным покрытием из смеси окислов олова, рутени и титана, причем ингредиенты вз ты в следующем соотношении, мол.%: Двуокись рутени 15-30The goal is achieved by an electrode for the electrochemical production of chlorine and alkali, containing a base of a valve metal with a deposited 1–1 m on it of an active coating of a mixture of tin oxides, ruthenium and titanium, the ingredients taken in the following ratio, mol%: Ruthenium dioxide 15 -thirty
Двуокись титана25-55Titanium dioxide 25-55
Двуокись олова30-60Tin dioxide30-60
Предложенный электрод имеет по вы- шенное содержание двуокиси олова от носительно известного электрода (1,55 The proposed electrode has a higher content of tin dioxide relative to the known electrode (1.55%).
00
00
5five
ОABOUT
3,0 раза вьщ1е). Увеличение относительной доли двуокиси олова в активном покрытии приводит неожиданно к резкому улучшению электрохимических характеристик .электрода и пoвьшJeнию его стойкости при электролизе.3.0 times over). An increase in the relative fraction of tin dioxide in the active coating unexpectedly leads to a dramatic improvement in the electrochemical characteristics of the electrode and to its stability during electrolysis.
Пример. На титановую основу электрода, предварительно прошедшую пескоструйную обработку, обезжиривание и травление, нанос т покровный раствор - смешанный водно-спиртовой раствор SnClj, TiCl и RuOHCl,. Покровный раствор готов т из исходных растворов: раствора гидрооксихлорида рутени (RuOHCl) в воде с концентрацией 150 г/л; раствора четыреххло- ристого титана (TiCl) в воде с концентрацией 220 г/л (в пересчете на TiO,); раствора двуххлористого олова (SnCl) в воде с концентрацией 500 г/л.Example. A coating solution — a mixed aqueous-alcoholic solution of SnClj, TiCl and RuOHCl — is applied to the titanium electrode base, which has previously undergone sandblasting, degreasing, and etching. The coating solution is prepared from stock solutions: a solution of ruthenium hydroxychloride (RuOHCl) in water at a concentration of 150 g / l; a solution of titanium tetrachloride (TiCl) in water with a concentration of 220 g / l (in terms of TiO,); a solution of tin dichloride (SnCl) in water with a concentration of 500 g / l.
Все три исходных раствора при хранении в закрытой посуде имеют неограниченную стабильность, смешанный раствор имеет стабильность 10-20 сут.All three of the original solution when stored in a sealed container have unlimited stability, the mixed solution has a stability of 10-20 days.
Активное покрытие электрода изготавливают многослойным. Каждый слой нанос т по одной технологии: расход смешанного раствора на 1 слой 30 мл/м что соответствует закладке рутени 1,35 г/м , после нанесени каждого последующего сло электрода сначала cyuiaT при 150°С,затем обжигают при 5 в течение 20 мин, последнийThe active coating of the electrode is made multi-layered. Each layer is deposited according to the same technology: the mixed solution consumption per 1 layer is 30 ml / m, which corresponds to a ruthenium pad of 1.35 g / m, after applying each subsequent electrode layer, first cyuiaT at 150 ° C, then burn at 5 for 20 minutes , last
слой прокаливают при 450°С в течение 40 мин.the layer is calcined at 450 ° C for 40 minutes.
Всего было изготовлено и испытано 9 электродов.A total of 9 electrodes were manufactured and tested.
Измерени потенциала анода проводили в услови х хлорного диафрагмен- ного электролиза: концентрации хлорида натри в анолите 280 г/л, плотности тока 1000, 3000, 10000 А/м, 5 температуре 80°г:.The potential of the anode was measured under conditions of chlorine diaphragm electrolysis: the concentration of sodium chloride in the anolyte was 280 g / l, the current density was 1000, 3000, 10,000 A / m, 5 and the temperature 80 ° g :.
Стойкость электродов оценивалась. J по методу переменной пол рности и амальгамации, а также радиоактиваци- онным методом.The resistance of the electrodes was estimated. J by the method of variable polarity and amalgamation, as well as by the radioactive method.
Результаты измерений представлены в табл. 1.The measurement results are presented in Table. one.
00
00
Состав анодного газа дл всех электродов Определ ли при сле.дуюрхих услови х электролиза: концентраци хлорида натри в анолите 280 г/л, плотность тока 2000 А/м, температура 80 С. Полученные результаты представлены в табл. 2.The composition of the anode gas for all electrodes was determined under the following electrolysis conditions: the concentration of sodium chloride in the anolyte was 280 g / l, the current density was 2000 A / m, the temperature was 80 C. The results obtained are presented in Table. 2
Дл сравнени в табл. 2 и приведены показатели электрода, не содержащего в составе активной массы двуокиси олова - 33 мол.% RuO и 67 мол.% TiO (электрод ОРТА).For comparison, table. 2 and shows the performance of the electrode, not containing in the composition of the active mass of tin dioxide - 33 mol.% RuO and 67 mol.% TiO (ORTA electrode).
Как видно из. результатов, приведенных в табл. 1 и 2, предложенный электрод имеет ниже расход рутени , измеренный по радиоактивному методу, на 20-АО% относительно известного электрода, а также по ускоренному методу испытаний переменной пол рности и амальгамации.As can be seen from. the results given in table. 1 and 2, the proposed electrode has a lower ruthenium consumption, measured by the radioactive method, by 20% AO relative to the known electrode, as well as by the accelerated test method of variable polarity and amalgamation.
Действительный расход рутени на 1 т получаемого хлора по результатам измерений радиоактивационным методом и по результатам опытно-промлшленных испытаний составл ет 0,006-0,008 г, в то врем как известный электрод имеет расход рутени 0,01 г на 1 т получаемого хлора.The actual consumption of ruthenium per 1 ton of chlorine obtained according to the results of measurements by a radioactivity method and according to the results of experimental tests is 0.006-0.008 g, while the known electrode has a ruthenium consumption of 0.01 g per 1 ton of chlorine obtained.
Предложенный электрод обеспечивает также снижение содержани кислорода в хлоре относительно известного электрода на 15-20%.The proposed electrode also provides a reduction in the oxygen content in chlorine relative to the known electrode by 15-20%.
TiOj -67 55 Потенциал анода при плот- кости тока; А/мTiOj -67 55 Potential of the anode at the current density; A / m
10001,311,3110001,311.31
30001,34 1,333,001.34 1.33
100001,40 1,36100001.40 1.36
В (относи- тельнь НВЭ) Стойкость электрода по .методу переменной пол рности и амальгамации , мг/см 0,20,07 Стойкость электрода по радиоактива- ционному методу , г/снB (relative NVE) Electrode resistance by the method of variable polarity and amalgamation, mg / cm 0.20.07 Electrode resistance by the radioactivity method, g / c
1,30 1,33 «,351.30 1.33 ", 35
1,30 1,33 ,351.30 1.33, 35
1,31 1,33 1,361.31 1.33 1.36
1,30 1,32 1.351.30 1.32 1.35
1,32 1,35 1,401.32 1.35 1.40
1,31 1,35 1,391.31 1.35 1.39
1,32 1,34 1,381.32 1.34 1.38
0,06 0,070,070.06 0.070.07
0,050.05
0,50.5
0,140,160.140.16
тоду, г/сн..,«.Todu, Mr. / Sn .., ".
(при 2 А/см ) 3,8 10 2.2-Ю 2,1-10 2,0-10 1,9-1(Г 1,6-1(Г 3,0-1(Г 2,7.10 2,6-10(at 2 A / cm) 3.8 10 2.2-U 2.1-10 2.0-10-10 1.9-1 (G 1.6-1 (G 3.0-1 (G 2.7.10 2, 6-10
1,30 1,32 1.351.30 1.32 1.35
1,32 1,35 1,401.32 1.35 1.40
1,31 1,35 1,391.31 1.35 1.39
1,32 1,34 1,381.32 1.34 1.38
0,050.05
0,50.5
0,140,160.140.16
Таблица 2table 2
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813278776A SU1468970A1 (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali |
BG65748A BG49997A1 (en) | 1981-04-23 | 1984-06-05 | Electrod for electrochemical preparing of chlorine and alkali |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813278776A SU1468970A1 (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1468970A1 true SU1468970A1 (en) | 1989-03-30 |
Family
ID=20954482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813278776A SU1468970A1 (en) | 1981-04-23 | 1981-04-23 | Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG49997A1 (en) |
SU (1) | SU1468970A1 (en) |
-
1981
- 1981-04-23 SU SU813278776A patent/SU1468970A1/en active
-
1984
- 1984-06-05 BG BG65748A patent/BG49997A1/en unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент QUA № 3948751, кл. С 25 В 11/10, 1976. Патент US № 3855092, кл. 204-128, 1975. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG49997A1 (en) | 1992-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1233783A (en) | Electrode for electrolysis | |
US4288302A (en) | Method for electrowinning metal | |
US4070504A (en) | Method of producing a valve metal electrode with valve metal oxide semi-conductor face and methods of manufacture and use | |
FI72149C (en) | Electrocatalytic electrode. | |
SE433625B (en) | ELECTRODES FOR USE IN ELECTROLYSIS OF A WATER SOLUTION OF METAL HALOGENIDE, PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE ELECTRODES AND USE OF THEMSELVES | |
US4589969A (en) | Electrode for electrolysis of solutions of electrolytes and process for producing same | |
CA1159682A (en) | Electrode substrate titanium alloy for use in electrolysis | |
US4318795A (en) | Valve metal electrode with valve metal oxide semi-conductor face and methods of carrying out electrolysis reactions | |
JPS627276B2 (en) | ||
SU1468970A1 (en) | Electrode for electrochemical production of chlorine and alkali | |
EP0475914B1 (en) | Anode for chromium plating and processes for producing and using the same | |
JPS6152385A (en) | Electrode for electrolyzing diluted aqueous sodium chloride solution | |
CA1088026A (en) | Stable electrode for electrochemical applications | |
JPH0660427B2 (en) | Oxygen generating electrode and method for manufacturing the same | |
SU584803A3 (en) | Anode for electrochemical processes | |
JPH05255881A (en) | Electrode for generation of oxygen and its production | |
JPS6338592A (en) | Electrolytic electrode and its production | |
JPS62260088A (en) | Electrode for electrolysis and its production | |
JPS6293389A (en) | Electrode | |
JPS62260087A (en) | Electrode for electrolysis and its production | |
FI74305C (en) | Electrode for electrolysis of electrolyte solutions and method for producing them. | |
SU1401072A1 (en) | Electrode for electrolysis of aqueous solutions of alkali metal chlorides | |
JPH05287572A (en) | Electrode for generating oxygen and its production | |
SU1118716A1 (en) | Anode for electrochemical processes | |
SU881155A1 (en) | Electrode for electrochemical processes |