159964. lajstromszámú szabadalom • Elektród, félvezető fémoxid felülettel

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1968. XII, 12. (OO—137) Közzététel napja: 1971. VII. 29. Megjelent: 1972. XII.*30. 159964 Nemzetközi osztályozás: B 21 k 3/06 Feltalálók: Bianchi Giuseppa, Milánó, Olaszország, De Nora Vittorio, Nassau, Bahama, Gallone Patrizio, Milánó, Olaszország Nidola Antonio, Milánó, Olaszország Tulajdonos: Electronox Corporation, Panama City, Panama, Elektród, félvezető fémoxid felülettel 1 A találmány szelephatást mutató fémekből készített, és félvezető felülettel rendelkező elektródokra vonatkozik. Az elektródok felületén elhelyezkedő ritándioxid, tantáloxid vagy más fémoxid félvezető réteg elektromos vezetőképessége elegendő a szelephatású fémekből készített bevonat nélküli vagy platinacsoportbeli fémmel bevont elektródokon elektrolitikus folyamatok, így például klórelőállítás során bekövetkező passziválódás elkerülésére, és tartósan nagy áramerősséggel és csekély klórkiválási túlfeszültséggel biztosítja az elektrolizáló áram vezetését az elektródból az elektrolitba. A találmány szerinti elektródok alkálihalogenidek, így lítium, nátrium és kálium kloridja, bromid ja és jodidja, általában halogenidek vagy más elektrolizálható sók, sósavoldatok, víz stb. elektrolízisére használhatók. Használhatók más célokra, így egy elektrolitnak a rajta áthaladó árammal történő elbontására, szerves vegyületek oxidálására, katódos védelemre és más elektrolitikus eljárásokra. Használhatók higanyos vagy diafragmás cellákban és más alakban is, mint amilyeneket a leírásban megadtunk. A találmány szerinti elektródok különösen nátriumklorid oldatok higanyos vagy diafragmás cellás elektrolíziséhez használhatók anódként, mivel a tftándioxid, tantáloxid vagy más fémoxid félvezető réteg gyakorlatilag teljes élettartama alatt 10 15 20 25 30 kis anódfeszültség mellett képesek klórt felszabadítani, ugyanakkor kicsi az elektród kopási aránya (elektródanyag-veszteség/tonna gyártott klórmennyiség). A szelephatást mutató fémek, így a titán, tantál, cirkónjum, molibdén, nióbium és a wolfram az áramot egy irányban képesek vezetni, azaz az anód irányában haladó áramot vezetik, a katód irányában haladó áramot nem, és ellenállnak az elektrolitnak olyan körülmények között, amilyenek például egy klór és nátriumhidroxid előállítására szolgáló cellában fennállnak. Ellenállásuk azonban felületi oxidréteg keletkezése miatt gyorsan megnő az anód irányába haladó árammal szemben is, és így a feszültség jelentős mértékű növelése nélkül nem tudnak az elektrolitba jelentős mennyiségű áramot vezetni, ennélfogva az ilyen fémekből készült bevonat nélküli elektródokkal elektrolizálni nem gazdaságos. Ha szelephatást mutató fémekből készített anódokat platina vagy platinacsoportbeli fém vezető réteggel vonunk be, szintén fellép a paszsziválódás, így klórkiválasztás esetén, ha azt elég nagy áramsűrűséggel végezzük, rövid ideig tartó használat után gyorsan emelkedik a feszültség. Ez a feszültségnövekedés azt jelzi, hogy az oldatban levő kloridionok klórgázzá oxidálása az anódon az elektródfelület lecsökkent katalitikus aktivitása miatt csak nagyobb túlfeszültséggel megy végbe. 159964