199575. lajstromszámú szabadalom • Elektrolízisnél alkalmazható elektródok és eljárás azok előállítására
HU 199575 B — Sn02-ra vonatkoztatva 301,2 g/1 koncentrációjú vizes ón-diklorid (SnCl2) oldat. A bevonó oldat 4,8 cm3 RuOHC13 oldatot, 4,3 cm3 TiCl4 oldatot és 3,2 cm3 SnCl2 oldatot tartalmaz, a fém komponensek tömegarányai: Ru:Ti:Sn=0,325:0,567:0,757.' Az aktív köpenyt több rétegől építjük fel. Minden réteget azonos technológiával viszünk fel, a bevonó oldat felhasználása egy rétegnél 25—30 ml/m2 elektródfelület. A bevonó oldat felvitele után az elektródát 150°C hőmérsékleten szárítjuk. A rétegek első felét 350— 380°C hőmérsékleten 20 percig izzítjuk, a további rétegeket 470—530°C hőmérsékleten szintén 20 percig izzítjuk. Az aktív köpeny összetétele (mól%-ban): Sn02—30,0; Ru02—15,0; Ti02—55,0. Az előállított elektródákat megvizsgáljuk, mérjük az anódpotenciáljukat és ellenállóképességüket. Az anódpotenciál mérését a diafragmás klór-elektrolízisnél végezzük el: A NaCl koncentrációja az anolitben 280 g/1, az áramsűrűség rendre 1000 A/m2, 3000 A/m2 és 10000 A/m2 és a hőmérséklet 80°C. Az elektród ellenállóképességét a „változó polaritás és amalgámosldás“ módszerével, valamint radiokémiái eljárással értékeljük. A „változó polaritás és amalgámosodás“ módszere az aktív köpeny tulajdonság-meghatározásának gyors módszere, amellyel az amalgámosodással szembeni ellenállóképességet, az áramvezető befogó berendezésekhez való kontaktust, a katód-polarizációval és a rövidre zárással szembeni ellenállóképességet együttesen lehet értékelni. A „változó polaritás és amalgámosodás“ módszere a következő. A vizsgálandó próbatestet 1 A/cm2 áramsűrűségnél, 60°C hőmérsékleten, 300 g/l koncentrációjú NaCl-oldatban váltakozva 2—2 perces anód- és katódpolarizációnak vetjük alá, összesen 40 percig. így egy polarizációs ciklus 4 perces és egy vizsgálati ciklus 40 perces. Mindezek után az anódot 0,2 tömeg%-os nátrium-amalgámba merítjük 30 s időtartamon át. Az igénybevétel után az anódot desztillált vízzel leöblítjük, szárítjuk és tömegveszteségét mérjük. A radiokémiái analitikai eljárásnál az aktív réteggel bevont próbatestet 1,2—3,0X X103 neutron/cm2Xs erősségű neutronárammal 200—400 órán át besugározzuk, az ezt követő elektrolízis után pedig a radioaktív ruténium izotópot az oldatban, a kivált üledékben és a gázfázisban mennyiségileg meghatározzuk. A vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat „A próbatest“ fejlécu oszlopában foglaljuk össze. 2. Példa Az aktív köpeny felvitelére szolgáló bevonó oldathoz az 1. példában leírt ruténium-hidroxi-klorid (RuOHC13), titán-tetraklorid (TiCl4) és ón-diklorid (SnCl2) oldatokat készítjük el. 7 A bevonó oldat 4,8 cm3 RuOHC13 oldatot, 1,9 cm3 TiCl4 oldatot és 6,4 cm3 SnCl2 oldatot tartalmaz, a fém komponensek tömegarányai: Ru:Ti:Sn=0,325:0,567:1,520. Az aktív köpeny összetétele (mól%-ban): Sn02—60,0, Ru02—15,0; Ti02—25,0. Az előállított elektródát (a B próbatestet) az 1. példában leírtak szerint vizsgáljuk. A vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. 8 3. Példa Az aktív köpeny felvitelére szolgáló bevonó oldathoz az 1. példában leírt ruténium-hidr- oxid-klorid (RuOHCI3), titán-tetraklorid (TiCl4> és ón-diklorid (SnCl2) oluatokat készítünk el. A bevonó-oldat 9,6 cm3 RuOHC13 oldatot, 3,1 cm3 TiCl4 oldatot, 3,2 cm3 SnCl2 oldatot tartalmaz, a fém komponensek tömegarányai: Ru:Ti:Sn=0,651:0,408:0,757. Az aktív köpeny összetétele (mól%-ban): Sn02—30,0; RuOz—30,0; Ti02—40,0. Az előállított elektródát (a C próbatestet) az 1. példában leírtak szerint vizsgáljuk. A vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. 4. Példa Az aktív köpeny felvitelére szolgáló bevonó oldathoz az 1. példában leírt ruténium-hidroxi-klorid (RuOHC13), titán-tetraklorid (TiCl4) és ón-diklorid (SnCl2) oldatokat készítünk el. A bevonó oldat 8,0 cm3 RuOHC13 oldatot, 3,5 cm3 TiCl4 oldatot és 3,2 cm3 SnCl2 oldatot tartalmaz, à fém komponensek tömegarányai: Ru:Ti:Sn=0,542:0,461:0,757. Az aktív köpeny összetétele (mól%-ban): Sn02—30,0; Ru02—25,0; Ti02—45,0. Az előállított elektródát (a D próbatestet) az 1. példában leírtak szerint vizsgáljuk. A vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. Az előállított elektródát ezenkívül megvizsgáljuk a klorát-elektrolízisnél is. A vizsgálat körülményei: 400 g/1 NaC103, 100 g/1 NaCl, pH=7, áramsűrűség=1000—3000 A/m2, a hőmérséklet 80°C. Ezen körülmények mellett a normál hidrogénelektródra (NHE) vonatkoztatott potenciál 1,35 V (NHE) 1000 A/m2 áramsürűségnél, 1,39 V (NHE) 2000 A/m2 áramsűrűségnél, 1,43 V (NHE) 3000 A/m2 áramsűrűségnél. Ugyanezen elektródát továbbá megvizsgáljuk 50 g/1 koncentrációjú NaCl-oldat elektrolízisénél is, 60°C hőmérsékleten, 1000 A/m2 áramsűrűségnél, nátrium-hipoklorit kiválása mellett. A mért anódpotenciál: 1,37 V (NHE). 5. Példa Az aktív köpeny felvitelére szolgáló bevonó oldathoz az 1. példában leírt ruténium-hidr- oxi-klorid (RuOHCl3), titán-tetraklorid 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
