Электрод для электрохимических процессов Советский патент 1976 года по МПК C25B11/06 

1

Изобретение относится к электрохимическому производству, в частности к производству электродов для электролиза воды из щелочных и карбонатных растворов.

В промышленном электролизе воды широко применяются никелевые аноды в виде гальванически осажденного никелевого покрытия 1. Эти аноды и железные катоды имеют значительное перенапряжение выделения кислорода и водорода (в 30%-ном растворе КОН обычно около 400 и 200-300 мв соответственно, при 80°С и 2000 а/м2).

Известен анод, состоящий из металлической основы и нанесенного на нее активного покрытия из окисного соединения со структурой пирохлора, включающего окислы благородных металлов 2. Эти аноды обладают высокой эффективностью в хлорном электролизе.

Однако известные аноды с покрытием из пирохлора нестойки в щелочных и карбонатных растворах.

Целью изобретения является увеличение стойкости анода в щелочных и карбонатных растворах и снижение перенапряжения выделения кислорода.

Это достигается нанесением на металлическую основу соединения окислов неблагородных металлов со структурой пирохлора, включающего рений. Некоторые из таких

соединений имеют высокую электропроводность, например Cd2Re2O7, РЬгКегОг-х. NiaResOy. Пример. Никелевую пористую пластину

травили и наносили на нее раствор азотнокислого кадмия и рениевой кислоты в мольном отношении 1:1. Пластину сушили и прокаливали при повышении температуры до 350°С. Операцию нанесения раствора и прокаливания повторяли 6 раз. Полученный электрод испытывали в растворах 300 г/л КОН и 250 г/л К2СОз при 80°С и плотности тока 1000 а/м2. Перенапряжение выделения кислорода в обоих растворах составляло 0,190 в,

катодное перенапряжение имело величину 0,180 в. В растворе КаСОз анод проработал 30 суток без увеличения перенапрял ения.

В таблице приведены сравнительные данные по перенапряжению выделения кислорода

на известных и предложенных электродах (в вольтах). Сравнение перенапряжений проведено при плотности тока 1000 а/м.

Испытания на длительность проводили в растворах КОН и К2СОз при плотности тока

1000 а/м2 и температуре 20°С. Стойкость известных электродов с покрытием из Pb2RnO7-x и Bi2Ru2O7 недостаточна; потенциал их растет во времени и через сутки для Pb2Rn2O7-x в растворе КОН анодное перенапряжение достигает 1,15 в, дли Bi2Rn2O7 - 0,95 в. В растворе К2СОз увеличение потенциала (пассивация) происходит еще быстрее (около 0,1-0,2 в в час).

Предлагаемый электрод, как указано выше Б примере, проработал в течение 30 суток без повышения потенциала. Использование предлагаемых электродов целесообразно в электролизе воды из щелочных или карбонатных растворов, в которых они позволяют достигнуть минимальных анодных перенапряжений в высокой стойкости при длительном электролизе.

Формула изобретения

Электрод для электрохимических процессов, состоящий из металлической основы и

нанесенного на нее активного покрытия из окисного соединения со структурой пирохлора, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости анода в щелочных и

карбонатных растворах и снижения перенапрялсения выделения кислорода, в качестве окисного соединения со структурой пирохлора он содержит окислы неблагородных металлов, включающие рений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Л. М. Якименко и др. Электролиз воды. М., Химия, 1970, с. 130-131.

2.Патент Франции № 2156111, кл. В 01К 1/00, 1973 (прототип).