Электрод для электрохимическогоОКиСлЕНия СЕРНиСТОгО АНгидРидА Советский патент 1981 года по МПК C25B11/06 

(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

I

Изобретение относится к области электротехники, а именно к инертным электродам, обладающим каталитической активностью в реакции электрохимического окисления сернистого ангидрида и может быть использовано в химической и металлургической промьшшенности..

. Известен электрод для электроокисления сернистого ангидрида из активированного угЛя, катализированного алюминиево-ванадиевой шпинелью и платиной 01

Недостатком такого электрода является сложность изготовления,большое содержание платины и низкая электрохимическая активность.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является электрод для химического источника тока, содержащий активный слой, представляющий собой смес катализатора и гидрофобизатора, например фторопласта, и гидрофобный

СЛОЙ, нанесенные на металлическую основу, выполненную в виде сетки, являющиеся токоотводом .

.Недостатком такого электрода .является то, что он не активен при электрохимическом окислении сериистого газа.

Целью изо.бретения является повышение активности электрода в реакции окисления сернистого ангидрида.

Поставленная цель достигается применением электрода, содержащего активный слой, предетавляюидай собой смесь катализатора и гидрофобизатора, и гидрофобный слой, нанесенные на токоподводящую основу, причем катализатором является активированный уголь, промотированный платиной и золотом а количестве 5-10 вес.% при соотношении платины к золоту 9:J-6:4.

Количество добавок золота и платины менее 5% не ведет к увеличению активности электрода, а более 10%

приводит к чрезмерному удорожанию электрода без существенного увеличения его активности. .

Пример . Газодиффузионный электрод с активным слоем , (навеска 15 мг/см состава, %: активированньй уголь 80J и фторопласт 20-40, испытан в реакции окисления сернистого ангидрида при 22 С в свободном объеме электролита в 4,5 N серной кислоте при продувке газовой стороны электрода сернистым ангидридом при перепаде давления 70-100 мм вод За меру активности принимали плотность тока при потенциале 575 мВ относительно водородного электрода в том же растворе. Плотность тока п указанном потенциале составила

0,3, МА/см.

Пример 2. Электрод по примру 1, активный слой которого содерж 5 вес,% платины, соответственно 0,75 мг платины на 1 см видимой поверхности электрода. Условия испытания и определения активности, как в примере 1. Исходя из плотности TOKai при потенциале 575 мВ определяли удельную .активность на единицу веса платины. Для данного электрода плотность тока составляет 3,7 мА/см, соответственно, удельная активность 4,9 мА/мг.

П р и м бр 3. Электрод по примеру 2, активный слой которого содержит 10 вес.% платины, соответственно 1,5 мг платины на 1 см видмой поверхности электрода. Условия испытания и определение активности, как в примере 2,

Для данного электрода величина тока составляет 13 мА/см , удельная активность 8,66 fiA/см. Дальнейшее увеличение содержания платины не приводит к возрастанию ее удельной активности. Последнее объясняется тем, что при увеличении концентрации платины в угле наблюдается снижение ее удельной поверхности.

Пример 4. Электрод по примеру 1f активный слой которого содержит 10 вес.%соосажденных платины и золота, причем соотношение платины и золота 9:1, при общей навеске катализатора 15 мг/см количества платины и золота соответственно составляют 1,35 и О,15 мг/см видимой поверхности электрода. Условия испытания и определения активности.

как В примере 2, но удельная весовая активность рассчитывалась на общее количество металла. Для данного электрода величина тока составляет 60 мА/см , удельная активность 40 мА/мг..

Пример 5. Электрод по примеру 4, но соотношение платины и золота в угле 6:4, при общей навеске катализатора 15 мг/см количества платины и золота соответственно

л

составляют 0,9 и 0,6 мг/см ; Условия испытания и определение активности, как в примере 4. Для данного электрода величина тока составляет 63 мА/см , удельная активность 43 мА/мг.

П р и м е, р 6. Электрод по примеру 2, но активньй ело и которого содержит 10 вес.% золота, соответственно 1,5 мг эолота на 1 см, видимой поверхности электрода. Условия испытаний и определение активности, как в примере 2. Для данного электрода величина тока составляет 4 мА/см

удельная активность 2,6 мА/мг. I

Как следует из приведенных данных

высокая активность электрода обеспечивается только при одновременном наличии платины и золота в соотношении 9:1-6:4 (примеры 4-5) в то время, как электроды, промотированные только золотом (пример 6) или платиной (примеры 2, З), проявляют значительно меньшую активность.

Экономически целесообразно использовать этот электрод в водоррД ных электролизерах с деполяриза.цией сернистого ангидрида на аноде. Такие электролизеры значительно экономичнее щелочных, применяемых в настоящее время. Использование данного электрода на установке получения водорода электролизом серной кислоты с деполяризацией сернистого ангидрида на аноде производительностью 100 по водороду позволит получить экономический эффект около 250-300 тыс. руб. в год по сравнению с действующими промышленными установками ВФ-500 по щелочному электролизу воды.

Формулаизобретения

Элек,трод для электрохимического окисления сернистого ангидрида, со5 8362256

держащий активный слой, представля-. Источники информации,

ющий собой смесь катализатора ипринятые во внимание при экспертизе

гидрофобизатора, и гидрофобный 1. H.Wiesener, Dfe Durchfuhrunq

слой, нанесенные на токоподводящуюtechnfscher Redoxproresse in elecоснову, отличающийсяj trochemischen Вrennstoffelement,

тем, что, с целью.повьшгения актив-Deuxlemes Journees Internation

кости электрода, и качестве катали-d Etude des piles а CoubugtMle.

затора он содержит активированный19-23, VJ, 1967. Згихе les р. 193уголь, промотированный платиной и200.

золотом в количестве 5-10 вес.%ю 2. Авторское свидетельство СССР

при соотношении платины к золоту№ 445947, кл. Н 01 М 4/86, 1973

9:1-654.(прототип).