180735. lajstromszámú szabadalom • Elektród alkáliklorid oldatok higanykatódos elektrolíziséhez
3 180735 4-- ; . V ‘ '-r- .A ■ " '** iszapban és a gázfázisban tömegarahyosári meghatározzuk. Az aktív massza tartósságának meghatározásához a váltakozó polaritás és amalgálás módszerét használtuk ki, amely igen gyors becslést szolgáltat az aktív bevonat 5 minőségére vonatkozóan. Ezek az eljárások az amalgálással szembeni szilárdságot, az áramvezető hordozóhoz való kapcsolódást, a katódpolarizációval és a rövidzárlatokkal szembeni szilárdságot jól lehet ily módon értékelni. ... A váltakozó polaritás és amalgálás módszerének lényege a következő: A mintadarabot 1 A/cm2 sűrűségű árammal 60 °C hőmérsékleten 300 g/1 nátrium-klorid Vf „ J-tjk tartalmú oldatban ánód- és katódpolarizálásnak tesz■ szűk Iti 40 perces időtartammal, 2 percenként váltva a polaritásokat. Ez annyit jelent, hogy az ellenőrzés ciklusí3ejé 40 perc. Ezután az anódot 30 másodpercre 0,2 tömeg/□ koncentrációban nátriumot tartalmazó nátriumamalgámmal hozzuk érintkezésbe, Ezután az anódot desztillált vízben átmossuk, majd szárítjuk és a tömegveszteséget meghatározzuk. Az aktív massza tömegveszteségét, kihullását az ismer- 10 tetett módon mérve meghatározható, hogy az anód milyen mértékben használódik el a váltakozó polaritás és amalgálás módszerével végzett igénybevétel során. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat Az ellenőrzési ciklusok száma 1—3 4—6 1 1 , 7—9 J 10—12 j’ 13—15 , 16—18 Az aktív massza kihullása három egymás után következő ellenőrzési ciklusban, mg/cjn2 0,595 0,610 0,140 ■ - ■ 0,180 J 0,190 0,170 Az 1. táblázatban ismertetett eredmények a radiokémiái ellenőrzési eredményekkel összhangban azt mutatják, hogy az elektrolízis elvégzésére használt, széles körben elterjedt anódok esetében az aktív massza tartóssága nem kielégítő, a higanykatódos elektrolízis 30 feltételei között ugyanis az amalgálás komoly károsodásokat okozhat, és az anód bevonatának készítéséhez viszonylag jelentős mennyiségű nemesfémre van szükség. A klór elektrolízises előállítását higanykatódos be- 35 rendezésekkel végezve az ismertetett anódok legfeljebb 1—2 évig használhatók, míg diafragmás elektrolízis esetében az anódok 4—5 éves élettartamot mutatnak. A 2 040 116 számú francia, vagy a 3 846 273 számú északamerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból 40 olyan elektród ismerhető meg, amelynek áramvezető hordozója titánból készült és az elektród tartósságának növelésére platinacsoportba tartozó egyik fém oxidját, továbbá jelentős mennyiségű szilicium-dioxidot visznek fel. Az aktív massza például 42 tömeg% Ru02 45 és 58 tömeg% Si02 tartalmú. A váltakozó polaritás és amalgálás módszerével mérve az aktív massza tömegvesztesége három ellenőrzési cikluson belül 0,99... 1,20 mg/cm2. A 1 571 721 számú NSZK-beli szabadalmi leírásból 50 olyan elektród ismerhető meg, amelynek aktív masszája szilicium-dioxidot, titán-dioxidot, vagy más passziválódó fém dioxidját tartalmazza és az aktív massza tömegének legalább fele platinacsoportba tartozó fém oxidja. A például 53,5 tömeg % Ru02, 37,5 tömeg% Si02 és 55 9,0 tömeg% Ti02 tartalmú aktív masszával készített anód tartósságát szintén a váltakozó polaritás és amalgálás módszerével vizsgáltuk és három ellenőrzési ciklusra átlagosan 0,75 mg/cm2 nagyságú kihullás adódott. Az említett elektródok komoly hátránya az, hogy 60 nemesfémből viszonylag nagy mennyiséget kell felhasználni. Még a nagy mennyiségű szilicium-dioxidot a platinacsóportba tartozó egyik fém dioxidjával együtt alkalmazva sem adódik az aktív massza .tartósságának nagyobb jnérvű növekedése. 65 Az 1 463 553 számú brit szabadalmi leírásból olyan elektród ismeretes, amelynek passziválódó fémekből készült hordozójára felvitt aktív massza tömegének legalább fele a passziválódó fémek oxidja, továbbá a platinacsoportba tartozó valamelyik fém oxidját és adalékként szilicium-dioxidot tartalmaz. Példaként említhető egy 34,8 tömeg/ó Ru02, 61,6 tömeg% Ti02 és 3,6 tömcg% SÍ02 tartalmú aktív masszával készített elektród, amelynek a váltakozó polaritás és amalgálás módszerével végzett mérések szerint a tömeg vesztesége három ellenőrzési ciklusra átlagosan 0,7 mg/cm2. Ez annyit jelent, hogy az aktív massza tartóssága gyakorlatilag az élőbb említett elektródokéval egyenlő, de jelentős előnye ennek a megoldásnak, hogy az elektród előállításához jóval kisebb mennyiségű nemesfémre van szükség. A jelen találmány célja alkáliklorid oldatok amalgámos elektrolíziséhez anódként szolgáló olyan elektród kidolgozása, amely az ismert elektródok kiváló elektrokémiai adatainak megtartása mellett a platinacsoportba tartozó fémek szükséges mennyiségének csökkentését teszi lehetővé, és egyúttal kisebb anódkihullást mutat. A találmány feladata továbbá az elektródokhoz olyan összetételű aktív massza kidolgozása, amelyben a platinacsoportba tartozó fémekből kisebb mennyiség szükséges, mint az ismert megoldásokban. A találmány célját olyan elektród létrehozásával érjük el, amelynek passziválódó fémből készült áramvezető hordozója és a hordozóra felvitt, szilicium-dioxidot, passziválódó fém oxidját és platinacsoportba tartozó fém oxidját tartalmazó aktív masszája van, ahol a találmány szerint az aktív massza összetétele tömeg%-ban : szílícium-dioxid 10...75, platinacsoport féméinek oxidjai 5...45, passziválódó fémek oxidját 5...45. A javasolt fémoxidok alkalmazásával az elektród nagy elektrokémiai aktivitása érhető el. Az aktivitás a platinacsoport féméinek a nagyobb mennyiségei mellett már alig növekszik, viszont a nagyobb mennyiség az 2
