Анод для электрохимических процессов Советский патент 1984 года по МПК C25B11/04 

X)

Изобретение относится к электрохимическим процессам,, в частности к анодным материалам, гфименяемым для защиты титаиово го оборудования от коррозии под действием токов утечки в хлоридных растворах. Известен анод для электрохимических . процессов с нанесенным ра его поверхность активным покрытием на основе двуокиси рутения, являющейся анодным катализатором 1. Недостатками данного анода являются его дефдцитность и низкая стойкость при злектро лиЗе разбавленных растворов хлоридов. Известен также анод для электрохимически процессов, состоящий из сплава, включающего ниобий и никель 2. Недостатком известеного анода является значительная коррозия при электролизе растворов хлоридов, что приводит к быстрому износу анода и -не позволяет использовать сплав в качестве анодного материала для щирокого интервала условий работы, существующих в реальных условиях защиты титана. Цель изобретения - повыщение коррозионной стойкости анода. Поставленная цель достигается тем, что шюд для электрохимических процессов, состоя щий из сплава, включающего ниобий и никель, дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадий2,1-446 Никель53,2-60,0 НиобийОстальрАе Анод выполняется в виде сплава ниобийникель-ванадий NbN;(V(, где X, у - атом.ные доли (х - 2-2,5; у - 0,1-0,2), т.е. содержащего компоненты в следующих соотнощениях,, мас.%: никель 53,2-60,0; ванаД11Й 2,1-4,6; ниобий остальное. Введение добавки ванадия препятствует коррозионному разрущению сплава, так что при плотностях анодного тока порядка 25 мА/смсплав корродирует с прием лимо низкой скоростью.. . Выбор процентного содержания ванадия обусловлен следующими соображениями: при снижении процент|1ого содержания до уровня меньще 2,1 положительное влияние .добавки становится малозаметным, при увеличеиии добавки ванадия выше 4,6 мас. сплав становится хрупким, что приводит к технологическим трудностям при изготовлении анодов. Увеличение никеля до уровня больще 60 мас.% приводит к появлению фазь никеля и, как следствие, к быстрому разрущению сплава в результате ее . растворения при анодной поляризации. В случае снижения,процентного содержания никеля меиьще 53,2 мас.% потенвдал аиода при плотиостях тока 10 А/см достигает значений выще ЗВ, что недопустимо при использовании сплава в целях защиты титана от разрущеиия. Преимущества предлагаемых анодов перед известным (NbNijy) иллюстрируются даиными таблиц. В табл. 1 приведен состав исследованных анодов NbNi j V,,. Т а б л и ц а. 1 Примечание. Аноды получали плавлением компонентов в вакуумиой печи в алундовом тигле. Коррозионные испытания указанных сплавов роводили в электролите состава 5 г/л NaCt + ь 3 г/л НС1 при поляризации анодным током лотностью 25 м А/см,температура . В ходе испытаний коррозионные потери опрееляли через каждые 48 ч гравиметрическим етодом. Перед испытанием к образцу точечной варкой приваривали ниобиевый токоподвод. Результаты коррозионных испытаний известых и предлагаемь1х анодов представлены табл. 2. .Та бл и ца 2

Из табл. 2 видно, что предлагаемый анод по сравнению с прототипом обладает высокой коррозионной стойкостью при электролизе разбавленных растворов хлорвдов. При указанных скоростях коррозии и массе анода 1

можно рассчитывать на ресурс работы в два года.

Зашита титанового оборудования, например трубопроводов влажного хлора или крышек злектролизеров, от коррозии под действием токов утечки анодами из предложа1ного материала осуществляется следующим образом.

Крролек сплава , приваренный к пружинящей ниобиевой полоске - токопод- воду, располагается внутри титановой вставки, которая зажимается между штуцером титанового трубопровода влажного хлора или штуцером крышки электролизера и хлороотводом из фаолнта. Между штуцером и вставкой обеспечивается надежнь1й электрический контакт. При контакте анода с защищаемым объектом

(трубопровод влажного хлора, крыижа электролизера) потенциал последнего равен потенциалу анода, т. е. 2,5-3,0 В, что обеспечивает поддержа1ше титана в пассивном состоянии. Весовые потери анода после 60 сут реальной работы в производственных условиях оказались равными 8 мг, что соответствует средней скорости растворения 0,13 мг/см -сут.

Ц)и последующих лабораторных исследованиях анод показал такую же электрохимическую активность, что и до испытания.

Таким образом, предлагаемый анод позволяет экономить дорогостоящие и дефинитные материалы на основе металлов платиновой группы и обеспечивать защиту трубопроводов и оборудования из таких металлов как титан, обладающих широкой областью пассивности и корродирующих в разбавленных электролитах в условиях воздействия токов утбчкн.

АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, состоящий из сплава, включающе- V го ниббий и никель, отличающийс я тем, что, с целью повыщеннй коррозионной стойкости анода, он дополнтельно со-. |дер5«сит ванадий при следующем соотношении .компонентов, мас.%: Ванадий2,1-4,6 Никель53,2-60,0 НиобийОстальное