162464. lajstromszámú szabadalom • Elektród elektrokatalikus kerámiai félvezető felületekkel

162464 3 bevonattal van ellátva, és a bevont felület aktív lesz, ugyanakkor azonban a keramikus félvezetőborítás nélküli elektródfelület szigetelő és nem engedi át az elektrolizaló áramot. A találmány tárgyát képező katalizátor például klórelektrolízissel történő előállításánál klorid-ionokat semlegesít, s a klór fejlődését az oldatból az elektród mindkét felületén katalizálja, feltéve, hogy az elektród mindkét felülete el van látva a fenti keramikus bevonattal. A találmány másik tárgya olyan tisztított szelephatású fém elektród-alap, melyet elektrokatalitikus tulajdonságú keramikus félvezető-bevonattal ellátva az elektród mindkét oldalon vezetővé válik. A fenti bevonattal ellátott elektród ellenálló korrózióval szemben, a szokásos elektrolizáló-cellában fennálló körülmények között, azaz sóié-elektrolit és klór- vagy egyéb cellagázok jelenlétében. A szóbanforgó bevonat ezenkívül megakadályozza a paszsziváló tulajdonságú oxidrétegek kialakulását is a bevonattal ellátott szelephatású fémalapon. A találmány szerinti bevonatok sokkal ellenállóbbak a cellán belül keletkező rövidzárlati áramokkal szemben, mint az eddigiekben használatos platinával bevont titánalapú elektródák. A találmány harmadik tárgya olyan aktív szelephatású fémelektród, különösen, anód, mely a katód felületénél legalább kétszer nagyobb felülettel rendelkezik. A szóbanforgó elektród használata mellett kisebb feszültségen elektrolizálhatunk — kevesebb energiával állíthatunk elő adott mennyiségű elektrolízis-terméket, mint az eddigiekben használatos grafit-elektródokkal. Ha pedig a grafit-elektródos elektrolizáló-cellával azonos feszültségen és áramerősségen dolgozunk, akkor azonos idő alatt több elektrolízis-terméket tudunk a találmány szerinti elektródot tartalmazó cellában előállítani, mint a hagyományos grafit-elektródot alkalmazó cellában. A találmány ismét más tárgya olyan szelephatású elektród előállítása, melynél az elektrolizaló áram vezetésére szánt rész elektrokatalitikus tulajdonságú keramikus félvezető-bevonattal van ellátva, s a szelephatású fémelektród azon alapja vagy magja, mellyel nem kívánjuk az elektrolizaló áramot vezetni, olyan nagy ellenállású bevonattal van ellátva, mely elektrolizaló cellákban szokásos feszültségviszonyok mellett lényegileg szigetelőként viselkedik. A találmány egyéb tárgyait és a találmány szerinti elektródok további előnyeit a leírás világítja meg. Ámbár a találmány szerinti elektródok számos elektrolitikus eljárásnál használhatóak az elektrolit elbontására, szerves oxidációk és redukciók megvalósítására és egyéb célokra, a találmány szerinti elektród alkalmazását a találmány egy foganatosítási módjaként nátriumklorid-oldatból történő klór és nátriumhidroxid előállításnál írjuk le. A találmány szerinti elektródok azonban más elektrolitikus folyamatoknál is alkalmazhatóak, így litium-, nátrium- és káliumklorid, bromid és jodid elektrolízisére, általában alkálihalogenidek elektrolízisére, klorátok előállítására és más olyan sók bontására^ melyek elektrolízis hatására bomlanak, továbbá sósav-oldatok elektrolízisére és számos más elektrolitikus folyamat megvalósítására. 4 A leíráshoz mellékelt ábrák jelentése a következő: 1. ábra A találmány szerinti elektródokkal felszerelt hagyományos higanykatódos elektrolizáló-cella ke-5 resztmetszete. 2. ábra A találmány szerinti javított elektród egy megvalósítási formájának axonometrikus képe. 3. ábra 10 A 2. ábrán látható elektród hálólemezének részletrajza. 4. ábra A 3. ábrán látható hálólemez nagyított metszete. A metszet az ábrán látható IV—IV síkban készült. 15 A metszeten jól látható az anódháló hálófonala körül a félvezető-bevonat. 5. ábra A találmány szerinti, mindkét oldalon bevont anód és katód közti áram vonalak vázlatos képe. 20 6. ábra A 4. ábrához hasonló nagyított részleten olyan elektródháló látható, mely csupán az egyik oldalon van keramikus félvezető-réteggel bevonva, a többi felületen nagy ellenállású bevonatot tartalmaz, a 25 bevonaton az elektrolizaló áram nem képes áthaladni. 7. ábra A találmány szerinti anód és katód közti áramvonalak vázlatos képe, ha az anód csak az egyik 30 oldalon van keramikus félvezető-réteggel bevonva. 8. ábra A találmány szerinti elektródot anódként tartalmazó hagyományos diafragmás cella egy részletének vázlatos képe. 35 9. ábra A találmány szerinti anód hátoldalának egy részlete. Az ábrán jól láthatóak a diafragmás cellában használatos áramvezető sínek. 10. ábra 40 A 9. ábrán látható anód felülnézete az X—X síkból. Az ábrán az áramvezető sín és az anód csatlakozásának egy részlete látszik. 11. ábra A találmány szerinti anód egy részletének felül-45 nézete. Az anód az előbbitől eltérő áramvezető sínnel rendelkezik. 12. és 13. ábra Grafit és állandó dimenziójú anód feszültségesés-és áramsűrűség görbéinek összehasonlítása. 50 Az 1. ábrán 2.958.635 vagy 3.042.602 lajstromszámú amerikai szabadalmak szerinti elektrolizálócella látható, melyet 10. számmal jelöltünk. A cella a 2. ábrán látható folyamatos áramlású, 15 c-vel jelölt higanykatódot tartalmazza. A higanykatód 55 a 15. számú cellafenék felett folyik. A 36. számú álló anód sólébe, így nátrium klorid-oldatba merül. A sóié hozzávetőleges szintjét az E—E vonal jelöli. A sóié szintje azonban valamivel feljebb is lehet, mint az anód felső része, de valamivel a cella fede(i0 lének alsó szintje alatt kell maradnia. Az elektromos áramot az anódokba vezetjük, a katódot jelentő cellafenékhez pedig földvezetéket kötünk. Ilyen módon az anód és a katód között potenciálkülönbség keletkezik, s ennek következtében klorid-ionok 05 az anódon töltésüket elvesztik és az oldatból klór-2