202797. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegek előállítására, vagy összetételük változtatására elektrokémiai úton
1 HU 202 797 B 2 4. példa Si02 70,0 súly% Na20 12,0 CaO 12,9 K20 0,55 ai2o3 1,5 MgO 1,0 Cr203 2,0 Fe203 0,05 100,0 összetételű, erősen zöld színű üveg színét sárgává kell változtatni. A módszer megválasztásánál figyelembe kell vennünk, hogy egyrészt a kiindulási anyag, illetve üveg Fe203-tartalma kicsi, így az nem színez jelentősen, másrészt hogy a redukálandó Fe203 mennyisége önmagában nem volna elegendő a Cr3+ oxidációjához. Ezért főreakcióként a 2. példában leírt módon a smaragdzöld színű Cr3+-ion erősen sárga színű CrMonná való anódos oxidációját választjuk, mellékreakcióként pedig az 1. példában leírtak szerint a Na- és Ca-ionoknak a katódon való kiválasztását. Anódként ezért szilárd Mo-t, katódként pedig olvadt Pb-t választunk. Az elektródfolyamatok tehát: az anódon: Cr3+->Cre+ + 30* (oxidáció) a katódon: Na++ 0*->Na(Pb) ötvözet (anyagkiválasztás) és: Ca2+ + 20*-*Ca(Pb) ötvözet (anyagkiválasztás). A már leírt berendezésben és az ismertetett módon dolgozunk, 1600 °C hőmérsékleten és mindkét elektródon azonos, 5 A/cm2 áramsűrűséggel. Az áramlás a katódtól az anód felé irányul. A katódon folyamatosan keletkező ólomötvözeteket folyamatosan elvezetjük. A kapott termék összetétele: SiO-, 71,2 súly% Na2Ö 11,3 CaO 12,3 k2o 0,6 A1203 1,5 MgO 1,0 Cr203 0,05 Cr03 2,0 Fe203 0,05 100,0 Az 1 kg üveg átalakításához, illetve előállításához szükséges elektromos töltés mennyisége (a 0,8 átlagos áramhatásfok figyelembevételével): A fenti példákban a gyakorlatban előforduló lényeges anód- és katódfolyamatokat bemutattuk. Ezek megfelelően kombinálhatók. Amint látjuk, az üvegolvadék újszerű felfogása és hígfolyós állapotában egyszerű elektrolitként történő kezelésén alapuló találmány szerinti eljárásunk valóban széles körű lehetőségeket kínál az üvegipari szakember számára az üveg tulajdonságainak tudatos alakítására vagy átalakítására, számos eddigi nehézség csökkentésére vagy teljes kiküszöbölésére, sőt olyan összetételű üvegek előállítására is, amelyek a hagyományos módokon és technológiákkal eddig csak nehezen vagy egyáltalán nem voltak előállíthatók. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás üvegek előállítására, vagy összetételük változtatására elektrokémiai úton, azzal jellemezve, hogy az üveget vagy alkotóinak keverékét hígfolyós állapotig melegítjük és inert fémből vagy a beviendő fémből, vagy ennek inert fémmel, vagy fémekkel alkotott ötvözetéből álló anód és inert fémből vagy a kihordandó fémből, vagy ennek inert fémmel, vagy fémekkel alkotott ötvözetéből álló katód között, 0,1-20 A/cm2 áramsűrűséggel elektrolizáljuk azonos vagy eltérő felületű elektródák között. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az üveget vagy alkotóinak keverékét az elektrolízis közben keverjük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szilárd halmazállapotú inert fém anód és szilárd halmazállapotú inert fém katód között, 0,1-8 A/cm2 áramsűrűséggel elektrolizálunk és az anódon oxidációt, a katódon redukciót játszatunk le. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemez\'e, hogy a beviendő fémből vagy ennek inert fémmel vagy fémekkel alkotott ötvözetéből álló anód és a kihordandó fémből vagy ennek inert fémmel vagy fémekkel alkotott ötvözetéből álló katód között elektronizálva, az anódtéiben anyagbevitelt, a katódtérben anyagkihozatalt játszatunk le. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szilárd vagy előnyösen olvadt halmazállapotú anód és szilárd vagy előnyösen olvadt halmazállapotú katód között, 0,5-5 A/cm2 áramsűrűséggel elektrolizálunk. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az anódon és a katódon az egymástól eltérő áramsűrűségeket az elektródfelületek eltérő nagyságaival, illetve arányaival valósítjuk meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 9
