162464. lajstromszámú szabadalom • Elektród elektrokatalikus kerámiai félvezető felületekkel
162464 5 gáz keletkezik. A nátriumionok az áramló higanykatódhoz vándorolnak és a higannyal amalgámot képeznek. A kapott amalgámot a rendszerből eltávolítjuk és amalgámbontóba szállítjuk. (Az ábrán nincs feltüntetve). A kloridionok az anódon elvesztik elektromos töltésüket, s a keletkezett klórgáz az anód szitanyílásain buborékok formájában keresztülhalad az elektroliton a cellafedélen levő kivezető nyílás felé. Innen a gáz a klór-elkülönítő rendszerbe kerül. A 10. számú cella a 11. számmal jelölt I alakú vasgerendák közé van felszerelve. A cella kissé döntve helyezkedik el, úgy, hogy a higany a gravitációs erő hatására a cella 15. számú alapján a cella egyik végétől a másikig folyik. A cella 12. számú alja és a 13. számmal jelölt két oldalfala betonból vagy valamely más alkalmas merev anyagból készült. A 13. oldalfalak valamely korrózióálló anyaggal vannak bevonva, így természetes kővel, gumival, műgyantával vagy hasonlóval. A 15. számmal jelölt elektromosan vezető fal acélból vagy hasonló anyagból van; ez a fémlap képezi a cella alsó részét. A 12. alsó falhoz egy 16 számmal jelzett vezető van rögzítve; a vezetőhöz több, nagyobb térközökre elosztott vezető tartozik, mely a 15. fémaljhoz csatlakozik. (Az ábrán nincsen feltüntetve.) A 16. vezetőhöz végül az áramkör teljessé tételére hagyományos gyűjtősín csatlakozik. Az áramkör negatív pólusát a 16. vezető képezi. A cellát a 11. számú I-vasak között több, egymástól bizonyos távolságra rézsútosan elhelyezett tartóborda támasztja meg (17-tel jelölve). Ezek a bordák az oldalgerendákon nyugvó és azokhoz oldható kötéssel rögzített állítható 17a oszlopokra támaszkodnak. A 17a oszlopok beállításával lehet a 36. anódot a 15c katód felett beállítani. A 17. számú tartógerendákra két I alakú vasgerenda van szerelve (18. számmal jelölve), ezeken helyezkedik el a vízszintes 19. számú lemez. A 19. lemezen bizonyos távolságokra egymástól alkalmas kapcsolótagok (20) helyezkednek el, melyek hagyományos emelőszerkezettel vannak egymással összekapcsolva. (Az ábrán nincs feltüntetve.) Az emelővel a cella feletti állványzatot lehet eltávolítani, ha valamilyen okból — például javítás céljából — a cellába kell menni. A 11. számú I-vasak között számos gerenda van elhelyezve, az anód tartására. (21. számmal jelezve.) Ezeket a gerendákat hagyományos eljárással, például hegesztéssel rögzítjük a 18. számú I-gerendák alsó részéhez. A szóbanforgó gerendák tartják a cellán belül az anódhoz tartozó szerkezeteket. A 21. anódtartó gerendák mentén számos függőleges elrendezésű áramvezető sín van elhelyezve; anyaguk réz, vagy valamely más igen jó vezetőképességű fém. Ezek a vezetősínek az anódtartó gerendákhoz valamely hagyományos oldható kötésmóddal vannak rögzítve, például a 21. anódhordozó gerendákhoz csavaranyával. A 23. és 24. számú gyűjtősín-csatlakozások az áramot az ábrán fel nem tüntetett pozitív áramforrástól a 25. gyűjtősínhez szállítják. Ez a gyűjtősín a cella hosszirányában húzódik végig, és a 22. számú áramvezető sínekhez csatlakozik. A cella felett az említett 2.958.635 lajstromszámú amerikai szabadalomban 6 leírt rugalmas tető helyezkedik el; a tető hosszirányú élei a 11.1-gerendákhoz csatlakoznak. A tetőn sorközönként elhelyezett nyílások vannak, ezeken haladnak keresztül a függőlegesen elhelyezett 5 22. vezető sínek. A szerkezetet részletesebben a 2.958.635 és 3.042.602 lajstromszámú amerikai szabadalmak ismertetik részletesebben. Az anódegység a 36. számú anódból áll. Ehhez tartozik a 38. számú vezetőfelület. Ez utóbbi alapja 10 egy titánból vagy tantálból készült, körülbelül 0,5—1,56 mm vastag háló, melyet a 38a-val jelölt elektrokatalitikus tulajdonságú keramikus félvezető réteg fed. Az anódfelület egyes hálószálait körülvevő keramikus bevonat nagyított képét a 4. ábrán 15 mutattuk be vázlatosan. Az elektrokatalitikus tulajdonságú keramikus félvezető-réteg olyan anyagokat tartalmaz, melyek katalizálják a klór kiválását, így főképp titándioxidot (Ti02 ) vagy tantálpentoxidot (Ta2 0 5 ), továbbá hatásnövelő kompo-20 nenseket, így a platina-csoportba tartozó fémek oxidjait vagy oxidjainak keverékét. A szóbanforgó oxidok a titándioxidot félvezetővé teszik és katalizálják a klórgáz eltávozását az anódfelületről. A „háló" kifejezése alatt lyuggatott vagy hengerelt 25 vékony titán- vagy tantálréteget értünk, de a szóbanforgó kifejezés magában foglalja a huzalból font szitát vagy lyukakat tartalmazó szövedéket, továbbá érthetünk alatta lyuggatott vagy hasított titán- vagy tantál-lemezeket, hálószerűre kihúzott 30 lemezeket, szabályos térközönként elhelyezett pálcikákat vagy félgömbölyű rudakat stb. Keramikus félvezető bevonatként olyan titánoxid vagy tantáloxid vagy más fémoxid szerepelhet, mely a réteget félvezetővé tevő rácshibákkal rendel-35 kezik, s mellyel bevonatokat lehet képezni az ábrán látható 38. számú szitán. E bevonatnak meg kell védenie a szitát passziváló külső réteg képződésétől. Mint a 4. ábrán látható, a 38a keramikus félvezetőréteg a 38. anódfelület minden szitafonalát telje-40 sen bevonja. így a 38. anódfelület mind az alsó, 38b mind pedig a felső, 38c felületen aktív, de aktív a hálófonalak közti felületen is. Mivel a 38. számú anódfelület vastagsága csak mintegy 0,5—1,56 mm, az áram az anódfelülettől a legközelebbi katód-45 felületig — mint az a 2. és 5. ábra „c" vázlatos áramvonalain („c") látható — az anódfelületnek mind a felső, 38c, mint pedig az alsó, 38b felületéről tud folyni. Ha az anódot diafragma-cellában függőlegesen két katódfelület közé szereljük, akkor az 50 anódnak mindkét felületéről áram fog folyni a közelebbi katódfelület felé. A 38a bevonatnak nem szükséges azonos vastagságúnak lenni mindkét anódfelületen. Megtehetjük azt is, hogy az anódnak a katódhoz közelebb eső oldalára vastagabb bevo-55 natot viszünk fel, mint a távolabb eső oldalra. A „keramikus félvezető" kifejezést abban az értelemben használjuk, ahogy azt Breckenridge és Hostler az „Electrical Properties of Titanium Dioxide Semiconductors" című cikkben lefektették. 60 (Megjelent: Physical Review, Vol. 91, 4. szám. 1953. aug. 15.) A szóbanforgó kifejezés felöleli azokat a kristályokat, melyeknél rácshiba képzése céljából a fémoxidkristályból oxigént vonunk el, de vonatkozik azokra a félvezetőkre is, melyeket úgy 65 állítottunk elő, hogy vendég-kristályok kristály-3
