Электрод для электрохимическихпРОцЕССОВ Советский патент 1981 года по МПК C25B11/04 

Изобретение относится к электрохимическому производству, в частности к электродам, применяемым для электролиза водных растворов галогенидов щелочных металлов. Известен электрод, содержащий основу из вентильного металла и многослойное покрытие, включающее окислы металлов платиновой группы и тугоплавкие материалы, например окислы вентильных метгшлов, кремния Наиболее близким к.предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электрод, содержащий основу из вентильного ме талла с нанесенным на нее активном покрытием из окислов меташлов платиновой группы или их смеси с окислами неблагородных металлов и неэлектропроводный тугоплавкий материал в виде частиц и/или волокон, в качестве неэлектропроводного туго плавкого материала может быть испол зована окись тория, двуокись титана алюмосиликат, стекловолокно, волокн циркона, глинозема, кремнезема Г2. Недостатком известных электродов является их невысокая стойкость при использовании в качестве анодов в хлорном электролизе с ртутным катодом, в состоянии при коротких за1иыканиях. Цель изобретения - повышение стойкости электродов. Поставленная цель достигается тем, что применяют электрод, содержащий основу из вентильного металла с нанесенлчм на неё активным покрытием из окислов металлов платиновой группы или их смеси с окислами неблагородных металлов и неэлектропроводный тугоплавкий материал, в качестве которого используют силикат циркония или смесь силиката циркония с волокнами двуокиси циркония, причем количество неэлектропроводного материала составляет 5-95 об.% в расчете на объем покрытия. Введение неэлектропроводного тугоплавкого материала в количестве менее 5 об.% не повышает стойкости электрода, а введе.ние в количестве более 95% снижает каталитическую активность электрода. Пример 1. Зг треххлористого рутения, содержащего 40 вес.% рутения, растворяют в 18,75 г Н-пентанола. К этому раствору добавляк}т 12 г тетра-н-бут1 лортотитаната и 4,5 г силиката циркония со средним

размером частиц 1,25 мк. После перемешивания состав наносят на предварительно протравленную титановую основу, высушивают при и обжигают на воздухе при . После охлаждения-операции повторяют до нанесения достаточной толщины. Покрытие содержит 53 об.% силиката циркония и 47 об.% двуокиси титана и рутения.

Электрод испытывают в качестве анода в хлорном электролизе. По сравнению с электродом, не содержащим силиката циркония при электролизе, оба анода пропускают ток одинаковой величины при идентичных условиях. Однако при погружении в ртутный катод на глубину 4 мм анод; содержащий в покрытии силикат циркония, пропускает ток 260 А, а образец без содержания силиката циркония 1000 А

Аналогично получают электроды, содержащие в покрытии 5% силиката циркония и 95% смеси двуокиси рутения и двуокиси титана и 95% силиката циркония и 5% смеси двуокиси рутения и двуокиси титана. Полученные электроды при погружении в ртуть на глубину 4 мм пропускают соответственно ток 133 А и 160 А.о

Пример 2. Изготавливают три электрода согласно методике, описанной в прим.ере 1, содержащие в качестве огнеупорного материала электрод 1 - частица силиката циркония, электрод № 2 - смесь частиц силиката циркония и волокнистой двуокиси циркония и электрод 3 частицы двуокси кремния.

Изготовленные электроды погружают на 3 мин в ртуть на глубину 4 м при напряжении 4,2 В, через 1-ый и 2-ой электроды проходит максимальный ток

5 А/см, а через 3-ий - 3 А/см, т.е. при однократном коротком замыкании свойства электродов по предлагаемому изобретению и известному идентичны.

Однако при повторении циклов испытания электроды 1 и 2 работоспособны в течение 15 циклов, при этом не повторяется потеря активности покрытия, в том случае как в электроде 3 после 5 циклов активность покрытия значительно уменьшается.

Таким образом, применение изобретения в хлорном электролизе с ртутным катодом позволяет увеличить службы электрода по сравнению с известным в 3-5 раз.

Формула изобретения

Электрод для электрохимических процессов, содержащий основу из вентильного металла с Занесенным на нее активным покрытием, включающим окислы металлов платиновой группы или их смесь с окислами неблагородных металлов и тугоплавкий неэлектропроводный материал в виде частиц и/или волокон, отличающийс я тем, что, с целью повышения стойкости электрода, в качестве тугоплаэкого неэлектропроводного материала используют частицы силиката циркония и волокна двуокиси циркония в количестве 5-95% от объема покры, тия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании 1292130, 05.09.73.

2.Патент СССР 580849,

кл. С 25 В 11/04, 1972 (прототип).