Электрод для электрохимических процессов

Электрод для электрохимических процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И30БРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалнстичвсиих

Реслублнк (l 1) 557763

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 18.07.74 (21) 2044226@6 (23) Приоритет — (32) 20.07.73 (31) 7326694 . (33) фр ц (43} Опубликовано 05 05.77. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 22.12.77 (51) М. Кл. С25В 11i04

Гооуаарстоениоа котатет

Совета Министров СССР оо делом изобретений и открытий (53) VÄK 621.3.035.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Пьер Буи и Ги Шерадам (Франция) Иностранная фирма

"Рон-Прожиль" (Франция) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ .

Изобретение касается технической электрохимии, в частности электродов для производства хлора, щелочи и хлоратов, Широко распространенные в хлорном производстве графитовые аноды (1) нестойки и их износ приводит к необходимости повышать напряжение на ванне, а также к загрязнению электролита.

Научные и промышленные разработки, направленные на создание малоиэнашиваемых анодов, )p привели к появлению металлических анодов, например, с основой иэ титана с нанесенным на нее слоем благородного металла (2). Такие электроды имеют хорошие электрохимические характеристики, однако необходимость затраты платины или другого благородного металла затрудняет их широкое использование.

Покрытия из благородных металлов в последнее время заменяют на электрокаталитические окисные покрытия. В частности, известен электрод (3) с электропроводной основой из вентильного металла, например титана,с покрытием иэ окисного соединения, в которое входит редкоземельный элемент, имеющего структуру .перовскита. Однако такой анод, выполненный без промежуточного подслоя из металла платиновой группы, обладает сравнительно невысокой стойкостью.

Цель изобретения — увеличение срока службы анода. Поставленная цель достигается тем, что покрытие анода с электропроводной основой иэ вентильного металла содержит в качестве окисного соединения со структурой перовскита кобальтат по крайней мере двух редкоземельных элементов общей формулы

I у, (x)

У

Zn выбран из ряда редкоземельных элементов с атомным номером меньшим 65, и 0 05«<х «<0,3.

К редкоземельным элементам с большим атомным номером относятся тербий, диспроэий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций,к редкоземельным элементам с атомным номером, меньшим

65, относятся лантан, церий, праэеодим, неодим, самарий, евролий и гадолиний.

В кобальтат могут входить три и более редкоземельных элемента. При составлении кобальтата для покрытия анода следует учитывать, что с увеличением ато.иного номера редкоземельного элемента

557763

"Зт т 1-х> 00з

Составитель Ц. Ран ько

Техред О„Луговая

Корректор А Власенко

Редактор П. Ушакова

Тираж 646 Подпиглюе

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и от .рытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 940/67

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 возрастает химическая и электрохимическая коррозионная стойкость кобальтата, но уменьшается его способность давать структуру перовскита. Поэтому для получения стойкого покрытия величина х в формуле кобальтата, определяющая содержание более тяжелого элемента, должна соответствовать своему максимальному для данного состава редкоземельных элементов значению, при котором кобальтат еще обладает структурой перовскита.

Пример 1. Электрод, состоящий из титановой основы с нанесенным на нее слоем кобальтата Чаь, TS Со 0З получают следующим образом °

Приготавливают с 0,9 0,1 o 03 измельчением 16,3 гМсьз05, 1,87г 1Ь1,07 и 8,23r Соз Оз содержащей 71% кобальта. Полученньй порошок помещают в тигель из окиси алюминия и подвергают обжигу при 1200 С в течение 15 ч в присутствии воздуха, Охлаждение проводят вместе с печью.

Далее продукт измельчают до частиц размером менее 10 ммк. Полученный таким образом черный порошок имеет рентгенограмму, характерную для перовскита кобальтатов.

К 1 г порошка добавляют 1 г гидратированного нитрата кобальта (6 Н,О), 1 мл воды и 1 мл изопропнлового спирта. Полученную пасту энергично перемешивают до гомогенной суспензии. Слой суспензии кобальтата наносят кистью на титановую пластину размерами 10х30х1 мм, предварительно подвергнутую пескоструйной обработке, промывке в дистиллированной воде и сушке. После сушки в сушильном шкафу при 100 С в течение 5 мин электрод выдерживают 10 мин при температуре

400 С с продувкой воздухом. Таким образом наносят 20 слоев кобальтата так, что количество нанесенного продукта составляет 40 мг/см . Осадок содержит 80% кобальтата и 20% окиси кобальта.

Приготовленный анод испытывают в электролизере для получения хлора и едкого патра. Электролиз проводят в растворе 300г/л NaCI, рН 4, при 80 С.

Анодная плотность тока 25 А/дм и потенциал

1100 мв отн. н.к.э.

Электрод проработал в течение 100 ч беэ изменения потенциала.

Пример 2. Электрод из титана с покрытием из кобальтата М0фЧр,i.„СООа получают и испытывают, как в примере 1.

Электрод проработал 500 ч без изменения потенциала.

H p и м е р 3. Электрод с основой из титана и покрытием из кобальтата 11чЫ, 8160,,СООз, приготовленньй и испытанньй аналогичнО двум первым, проработал без изменения потенциала в тече10 ние 500 ч.

Предлагаемый электрод обладает высокой электрокаталитической активностью и устойчи, востью потенциала при длительном использовании в качестве анода в хлорном производстве.

Формула изобретения

Электрод для электрохимнческих процессов, gp содержащий электропроводную основу из вентильного металла и электрокаталитическое покрытие из окисного соединения со структурой перовскита, включающего редкоземельньй элемент, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока

25 службы электрода, сн содержит в качестве окисного соединения со структурой перовскита кобальтат по крайней мере двух редкоземельных элементов общей формулы

\ где Zn выбран из ряда редкоземельных элементов с атомным номером, большим или равным 65, а

Zn выбран из ряда редкоземельных элементов с

35 атомным номером, меньшим 65, и 0;05

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Л.М. Якименко, "Производство хлора, каус40 тической соды и неорганических хлорпродуктов" з

Химия, М., 1974г,,стр. 74 — 82.

2. Патент Великобритании N 891720, кл. С7В, от 14.03.62г.

3. Патент Франции N 2128667 кл. В 01 К 1/00, от 24.11.72г.