SU523149A1 - Электролит дл нанесени пористого рутениевого покрыти на титан - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  электродов, используемых в электрохимических производствах.

Известны электролиты дл  электролитического нанесени  рутениевого покрыти , например: электролит на основе нитрозосоединений рутени  (нитрозохлорид, -сульфат, -нитрат , -ацетат) сульфатный раствор (рутениева  соль сульфаминовой кислоты RU(NN2803)3 раствор анионного комплекса рутени  (NH4)3 Ru2NCl8(H2O)2 с добавкой NH4HS03 - 90 г/л 3.

Указанные электролиты довольно сложны в приготовлении. При их электролизе на катоде получают плотные осадки рутени , что недопустимо при изготовлении электродов, примен емых в химической промышленности. Кроме того, электроосаждение рзтени  из растворов нитрозосоединений и сульфаматного электролита сопровождаетс  выделением RuO4 на аноде.

Известен электролит на основе хлорида рутени  дл  электролитического нанесени  пористого покрыти  рутени  на титан следующего состава: НиОНС1з2 - 8 г/л, NaCl - 80 г/л, рН - 0,7 - 0,85 4. Недостатком этого электролита при электролитическом нанесении пористого покрыти   вл етс  недостаточно прочное снепление получаемого осадка рутени  с титановой основой, а также потери

рутени  за счет выделени  газообразного Ru04 на аноде при длительном использовании электролита дл  осаждени  рутени .

С целью получени  осадка прочно сцепленного с основой и предотвращени  потерь рутени  при электролизе предложенный электролит дл  нанесени  пористого рутениевого покрыти  на титан, содержащий гидроксихлорид рутени  и хлорид щелочного металла, дополнительно содержит муравьиную кислоту и сернистокислый натрий при следующем содержании компонентов, г/л: Гидроксихлорид

рутени 2,5-4

Хлористый калий80-120

Муравьина  кислота14-20

Сернистокислый натрий0,24-30

Предложенный электролит по сравнению с известным позвол ет снизить расход рутени  (за счет предотвращени  потерь рутени  в виде RuO4) на 20%. Повыщаетс  сцепл емость покрыти  с титановой основой (не наблюдаетс  потерь в весе образца и отслаивани  покрыти  при испытани х его на изгиб и с клейкой утентой).

Предложенный электролит обладает больщей стабильностью, о чем свидетельствует больший интервал значений возможных рН. Предложенный электролит целесообразно предварительно проработать электрическим

током с общим количеством пропущенного электричества 1 а-час/л. Этот прием широко распространен в практике электрохимических производств.

Электролит зстойчив на воздухе. При длительной работе требуетс  корректировка электролита , котора  производитс  добавлением триоксихлорида рз тени , муравьипой кислоты и серпистокислого натри . Получаемое покрытие рутени  имеет темно-серый цвет.

Пример 1. Электролит следующего состава , г/л:

RuOHCls (в пересчете на

металл)4

КС180,0

Муравьина  кислота14

Сернистокислый натрий0,24

рН раствора0,9

прорабатывают при катодной и анодной плотност х тока 2 а/дм с количеством пропущенного электричества 1 а-час/л, катод-титан, анод-окиснорутениевый электрод.

После проработки электролита катод замен ют на новую пластину из титана, предварительно протравленную в 50%-ном растворе H2SO4 при температуре 80°С в течение 20 мин, и электролитически осаждают на нее рутений из проработанного электролита при катодпой и анодной плотност х тока 7,5 а/дм. Анод тот же самый. Объемна  плотность тока 1,85 а/л. Температура 20°С. Выход по току рутени  6%. В процессе электролиза не наблюдают выделени  Ru04.

Покрытие темно-серого цвета. При испытании образца на изгиб 5 и с клейкой лентой не наблюдаетс  потерь в весе и отслаивани  покрыти .

Пример 2. Электролит состава по примеру 1, прорабатывают при катодной и ано.дной плотност х тока 1 а/см с общим количеством пропущенного электричества 1 а-час/л. В качестве катода используют титан, анода- графитовый электрод.

После проработки электролита катод замен ют на новую титановую пластину, предварительно подготовленную по примеру 1, и на нее осаждают рутений при катодной и анодной плотност х тока 12 а/дм. Объемна  плотность тока 2,56 а/дм. Температура 25-27°С. В процессе электролиза не наблюдаетс  выделени  RuO4.

Выход по току рутени  . Покрытие темно-серого цвета. При испытании образца на изгиб и с клейкой лентой не наблюдаетс  потерь в весе и отслаивани  покрыти .

Пример 3. Электролит следующего состава , г/л:

RuOHCla2,5

(в пересчете па металл) КС1.120

Муравьина  кислота20

Сернокислый натрий0,30

рН раствора1,4-1,5

прорабатывают электролитически при катодной и анодной плотност х тока 5 а/дм с общим количеством пропущенного электричества 1 а-час/л, катод-титанова  пластина, анод-платина. После проработки электролита катод замен ют па новую титановую пластину, которую предварительно трав т в 50%-ном растворе HjSOi при температуре в течение 20 мин. На пластину электролитически осаждают рутений из проработанного электролита

при катодной и анодной плотност х тока 7,5 а/дм. Темнература процесса 28-30°С. Объемпа  плотность тока 1,85 а/л. Выход по току рутени  8%.

В процессе электролиза не наблюдаетс  выделени  RuO4. Покрытие темно-серого цвета. При испытании образца на изгиб и с клейкой лентой не наблюдаетс  потерь в весе и отслаивани  покрыти . Дл  покрытий, полученных но предлагаемому способу (примеры 1-3), определ ют относительную пористость по времени проникновени  раствора,  вл ющегос  индикатором на титан, через покрытие к титановой основе. Врем  устанавливают по по влению желтой

окраски при нанесении на поверхность покрыти  раствора NaF-fnCl+HsOa (ТУ-6-01 - 498-70).

Врем  проникновени  растворов к основе составл ет по примеру 1-12 мин; 2-6 мин;

3-5 мин, у известного электролита - 1 - 3 мин.

Проведены испытани  в опытно-промышленном хлорном электролизере с диафрагмой при плотности тока 2000 а/м дл  электродов, изготовленных путем термического окислени  полученных пористых покрытий рутени  при 580°С в присутствии титановых солей.

Анод, изготовленный на основе рутени , нанесенного из предлагаемого электролита (пример 1), имеет стабильные характеристики в течение 10 мес цев испытаний, причем испытани  продолжаютс . Напр жение равно 3,8 в.

Claims (2)

1. Патент США № 2057638, кл. 204-47; 13.10.36 г. 5

2. Патент Англии № 938164, кл. С 7В; 18.04.61 г. 3 Патент ФРГ Я 1803524, кл. 12п, 55/00; 22.05.69 г. 6 4. Авт. св. № 467553, кл. В 01К 3/0б ot 07.04.74 г. 5. «Справочник гальваностега Б. Бела, М., I960 г., стр. 370.