SU537126A1

SU537126A1 - Electrode for electrochemical processes

Info

Publication number: SU537126A1
Application number: SU2033709A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Морозов
Original assignee: Институт электрохимии АН СССР
Priority date: 1974-06-13
Filing date: 1974-06-13
Publication date: 1976-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к электрохимическому производству, в частности к производству электродов дл электролиза воды из щелочных и карбонатных растворов.The invention relates to electrochemical production, in particular to the production of electrodes for the electrolysis of water from alkaline and carbonate solutions.

В промышленном электролизе воды широко примен ютс никелевые аноды в виде гальванически осажденного никелевого покрыти 1. Эти аноды и железные катоды имеют значительное перенапр жение выделени кислорода и водорода (в 30%-ном растворе КОН обычно около 400 и 200-300 мв соответственно , при 80°С и 2000 а/м2).In industrial electrolysis of water, nickel anodes are widely used in the form of galvanically deposited nickel coating 1. These anodes and iron cathodes have a significant overpotential of oxygen and hydrogen evolution (in a 30% KOH solution, usually about 400 and 200-300 mV, respectively, at 80 ° C and 2000 a / m2).

Известен анод, состо щий из металлической основы и нанесенного на нее активного покрыти из окисного соединени со структурой пирохлора, включающего окислы благородных металлов 2. Эти аноды обладают высокой эффективностью в хлорном электролизе .The anode is known, which consists of a metallic base and an active coating deposited on it of an oxide compound with a pyrochlore structure including oxides of noble metals 2. These anodes are highly efficient in chlorine electrolysis.

Однако известные аноды с покрытием из пирохлора нестойки в щелочных и карбонатных растворах.However, the known anodes coated with pyrochlore are unstable in alkaline and carbonate solutions.

Целью изобретени вл етс увеличение стойкости анода в щелочных и карбонатных растворах и снижение перенапр жени выделени кислорода.The aim of the invention is to increase the anode resistance in alkaline and carbonate solutions and to reduce the overpotential of oxygen evolution.

Это достигаетс нанесением на металлическую основу соединени окислов неблагородных металлов со структурой пирохлора, включающего рений. Некоторые из такихThis is achieved by depositing on the metal base a compound of base metal oxides with a pyrochlore structure including rhenium. Some of these

соединений имеют высокую электропроводность , например Cd2Re2O7, РЬгКегОг-х. NiaResOy. Пример. Никелевую пористую пластинуThe compounds have high electrical conductivity, for example Cd2Re2O7, PyrCeGoGo-x. NiaResOy. Example. Nickel Porous Plate

травили и наносили на нее раствор азотнокислого кадми и рениевой кислоты в мольном отношении 1:1. Пластину сушили и прокаливали при повышении температуры до 350°С. Операцию нанесени раствора и прокаливани повтор ли 6 раз. Полученный электрод испытывали в растворах 300 г/л КОН и 250 г/л К2СОз при 80°С и плотности тока 1000 а/м2. Перенапр жение выделени кислорода в обоих растворах составл ло 0,190 в,poisoned and put on it a solution of cadmium nitrate and rhenium acid in a molar ratio of 1: 1. The plate was dried and progulivali with increasing temperature up to 350 ° C. The operation of applying the solution and calcining was repeated 6 times. The resulting electrode was tested in solutions of 300 g / l KOH and 250 g / l K2CO3 at 80 ° C and a current density of 1000 a / m2. The oxygen overpotential in both solutions was 0.190 in,

катодное перенапр жение имело величину 0,180 в. В растворе КаСОз анод проработал 30 суток без увеличени перенапр л ени .cathode overvoltage was 0.180 in. In the KASOz solution, the anode worked for 30 days without an increase in overvoltage.

В таблице приведены сравнительные данные по перенапр жению выделени кислородаThe table shows comparative data on the overpotential of oxygen evolution.

на известных и предложенных электродах (в вольтах). Сравнение перенапр жений проведено при плотности тока 1000 а/м.on known and proposed electrodes (in volts). The overvoltage comparison was carried out at a current density of 1000 a / m.

Испытани на длительность проводили в растворах КОН и К2СОз при плотности токаDuration tests were performed in KOH and K2COz solutions at current density

1000 а/м2 и температуре 20°С. Стойкость известных электродов с покрытием из Pb2RnO7-x и Bi2Ru2O7 недостаточна; потенциал их растет во времени и через сутки дл Pb2Rn2O7-x в растворе КОН анодное перенапр жение достигает 1,15 в, дли Bi2Rn2O7 - 0,95 в. В растворе К2СОз увеличение потенциала (пассиваци ) происходит еще быстрее (около 0,1-0,2 в в час).1000 A / m2 and a temperature of 20 ° C. The resistance of known Pb2RnO7-x and Bi2Ru2O7 coated electrodes is insufficient; their potential grows with time and in a day for Pb2Rn2O7-x in KOH solution, the anodic overvoltage reaches 1.15 V, the length of Bi2Rn2O7 is 0.95 V. In the K2COz solution, the potential increase (passivation) occurs even faster (about 0.1-0.2 V per hour).

Предлагаемый электрод, как указано выше Б примере, проработал в течение 30 суток без повышени потенциала. Использование предлагаемых электродов целесообразно в электролизе воды из щелочных или карбонатных растворов, в которых они позвол ют достигнуть минимальных анодных перенапр жений в высокой стойкости при длительном электролизе.The proposed electrode, as described above in the B example, worked for 30 days without increasing the potential. The use of the proposed electrodes is advisable in the electrolysis of water from alkaline or carbonate solutions, in which they allow to achieve minimal anodic overvoltages in high resistance during prolonged electrolysis.

Claims

1.L. M. Yakimenko et al. Water electrolysis. M., Himi, 1970, p. 130-131.

2. The patent of France No. 2156111, cl. In 01K 1/00, 1973 (prototype).