183163. lajstromszámú szabadalom • Elektród elektrokémiai folyamatok végrehajtására és eljárás annak előállítására
1 183 163 centrációjú bórsavoldatot tartalmazó oldatot készítünk. Az elkészített oldatot az előkészített titánfelületre viszszük fel, 20-tól 150 °C-ig a hőmérsékletet egyenletesen emelve az elektród bevonatát kiszárítjuk, majd 150 °C hőmérsékleten tartjuk 20 percig és ezt követően 20 perces hőkezelést alkalmazunk 360 °C hőmérsékleten. Ezzel a műveletsorral hat réteget készítünk. A hatodik réteg felvitele után az elektródot egy órán keresztül 470 °C hőmérsékleten tartjuk. Az ily módon felvitt aktív massza tömege az elektród minden négyzetméterére számítva 13,2 g volt. Az elektródot 300 g/1 NaCl-tartalmú, 3...5 pH értékű, 90 °C hőmérsékletű oldat diafragmás cellában végzett elektrolízisével ellenőriztük. A klórelőállítás áramsűrűsége 0,2 A/cm2 volt. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkozási elektródhoz viszonyítva 1,35 V-nak adódott. A vizsgálat során 2724,4 Aó áramot vezettünk át. Az aktív massza semmiféle tömegveszteséget nem mutatott, és a sűlymérés hibája ±0,05 mg volt. 2. példa Az 1. példában leírthoz hasonló elektródot az ott ismertetett technológia szerint állítottunk elő. Az oldatot az előkészített titánfelületre való felvitel után 15 percen keresztül 120 °C hőmérsékleten szárítottuk. A hőkezelés időtartama 10 perc, hőmérséklete 470 °C. Az oldat felvitelét nyolcszor ismételtük meg és az így előállított elektródon az aktív massza tömege az elektród minden négyzetméterére számítva 17 g volt. Ezt az elektródot szintén 300 g/1 NaCl-tartalmú oldat 90 °C hőmérsékleten diafragmás cellában végzett elektrolízise során ellenőriztük. A klór előállításához 4,5 és 5,0 közötti pH-értékű oldatot és 0,2 A/cm2 áramsűrűséget használtunk. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkozási elektródhoz viszonyítva 1,35 V-nak adódott. A vizsgálat alatt 2486 Aó áramot engedtünk át. Az aktív massza vesztesége az elektrolízis során 0,2 mg/1000 Aó értéknek adódott. 3. példa Az 1. példában ismertetetthez hasonló elektródot az ismertetett technológia szerint állítottunk elő, de előszárítás nélkül. Az elektród minden négyzetméterére számítva a felvitt aktív massza tömege 11 g volt. Ezt az elektródot 280 g/1 NaCl-tartalmú, 3...4 pH- értékű, 90 °C hőmérsékletű oldat diafragmás cellában végzett elektrolíziséhez használtuk. A klór előállításának áramsűrfisége 0,2 A/cm2 volt. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkozási elektródhoz viszonyítva 1,36 V- nak adódott. A vizsgálat során 1346,2 Aó áramot engedtünk át. Az elektród aktív masszájának tömegvesztesége 0,9 mg/1000 Aó volt. 4. példa Az I. példában leírthoz hasonló elektródot az ismertetett technológia szerint állítottunk elő, de előszárítás nélkül. További különbség, hogy az aktív massza 31 tömeg% ruténium-dioxidot, 67 tömeg% vasoxidot és 2 tömeg% bóroxidot tartalmazott. Az elektródra felvitt aktív rassza tömege az elektród felületének minden négyzetmét erére számítva 15,3 g volt. Az elektródot 280 g/I NaCl-tartalmú, 3...4 pH-értékű, 90 °C hőmérsékletű oldat diafragmás cellában végzett elektrolízisével ellenőriztük. A klór előállításához 0,2 A/cm2 áramsűrűséget alkalmaztunk. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkozási elektródhoz viszonyítva 1,35 V-nak adódott. A vizsgálat alatt 1605,6 Aó áramot engedtünk át a cellán. Az elektród aktív masszájának tömegvesztesége 0,56 mg/1000 Aó volt. 5. példa Az 1. példában leírthoz hasonló elektródot 31 tömeg% ruténium-dioxid, 59 tömeg% vasoxid és 10 tÖmeg% bóroxid-tartalmú aktív masszával állítottunk elő. Az elektródra felvitt aktív massza tömege az elektród felületének minden négyzetméterére számítva 10,5 g volt. Az elektródot 280 g/1 NaCl-tartalmú, 3...5 pH-értékű és 90 °C hőmérsékletű oldat diafragmás cellában végzett elektrolízisével ellenőriztük. A klórelőállításhoz alkalmazott áramsürűség 0,2 A/cm2 volt. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkozási elektródhoz viszonyítva 1,37 V-nak adódott. Az elektrolízis során 1751 Aó áramot engedtünk át és az aktív masszában semmiféle tömegveszteség nem volt megfigyelhető. z 6. példa Az 1. példában leírthoz hasonló elektródot 31 tömeg% ruténium-dioxid, 19 tömeg% vasoxid és 50 tömeg% bóroxid-tartalmú aktív masszával állítottunk elő. Az elektródra felvitt aktív massza tömege az elektród felületének minden négyzetméterére számítva 13 g volt. Az elektród elkészítéséhez 500 °C hőmérsékletű hőkezelést alkalmaztunk. Az elektródot 300 g/1 NaCl-tartalmú, 3...5 pH-értékű és 90 °C hőmérsékletű oldat diafragmás cellában végzett elektrolízisével ellenőriztük. A klórelőállítás áramsűrű- .*■ sége 0,2 A/cm2 volt. Az anód potenciálja a hidrogén vonatkoztatási elektródhoz viszonyítva 1,37 V-nak adódott. Az elektrolízis alatt 900 Aó áramot engedtünk át. Az aktív massza tömegvesztesége 1,2 mg/1000 Aó értéknek adódott. 7. példa Áramvezető alapként 30x40x2 mm méretekkel jellemzett titánlapot készítünk. A titánlapra, mint alapra, 5 tömeg% ruténium-dioxidot, 84,3 tömeg% mangánoxidot, 10,3 tömeg% kobaltoxidot és 0,4 tömeg% bóroxidot tartalmazó aktív masszát viszünk fel. Az elektród előállítása a következő módon történik: A titán alapot az 1. példa szerint készítjük elő. Az aktív massza felviteléhez oldatokat készítünk, ezek 1 mólos mangán-nitrát, 1 mólos kobalt-nitrát és 0,5 mólos bórsavoldat. Az oldatokat 0,22 mólos (19,2 tömeg% koncentrációjú) ruténium-klorid-oldat egészíti ki. A ruténium-klorid-oldatot az előkészített alapra egy rétegben felvísszük, majd 370 °C hőmérsékletű hőkezelést alkalmazunk. A felvitt fém ruténium tömege 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
