ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование графита какосновы составных анодов из "Электродные материалы в прикладной электрохимии" В результате пропитки графитового анода раствором сахара с последующей прокалкой в инертной атмосфере при 700 С, добивались снижения потенциала выделения кислорода. При деполяризации активированного анода сернистым ангидридом получали потенциал 0,6—0,10 В при плотности тока 0,8—1,0 кА/м вместо 1,7—1,8 В на обычном графитовом аноде без деполяризации. В условиях работы с деполяризацией резко снижается коррозия графита. [c.100] Для уменьшения износа графитовых анодов в процессе электролиза растворов Na l в электролизерах с диафрагмой стараются избежать попадания ионов ОН из катодного пространства в анодное, не допустить повышения pH анолита и концентрации ионов SO в электролите, а также работать при возможно более высокой концентрации хлористого натрия в анолите. В электролизерах с ртутным катодом стремятся работать с рассолом, не содержащим амальгамных ядов, чтобы уменьшить концентрацию водорода в хлоре и подщела-чивание анолита. [c.100] Для устранения недостатков, связанных с частичным выделением в процессе электролиза пропитывающего масла и забивкой им диафрагмы, предложено проводить предварительную полимеризацию пропитывающего вещества и пропитку графитового анода не чистым илшрегнатом, а раствором полимера в летучем растворителе [98]. В качестве пропитывающих веществ могут быть использованы линолеат марганца (продукт полимеризации льняного масла), мe vI линолеата марганца с асфальтобитумными композициями (лак 411), талловая олифа (продукт полимеризации таллового масла) и др. [c.101] Очень хорошие результаты получены при использовании графитовых анодов, пропитанных раствором талловой олифы в летучем растворителе, как в производстве хлора и каустической соды [99], так и в производстве хлората натрия [100]. Стойкость таких графитовых анодов повышается в 1,4—1,5 раза. В отличие от нрониткн льняным маслом в этом случае не происходит выделение хлорированной смолы, сокращающей срок службы диафрагмы в электролизерах для получения хлора и каустической соды. [c.101] В производстве хлоратов также могут быть использованы графитовые аноды, пропитанные 15—20%-ным раствором талловой олифы вместо растворов льняного масла [100]. В этом случае необходимо учитывать более высокое значение анодного потенциала, при котором работают аноды. Некоторое повышение потенциала анода, связанное с пропиткой его талловой олифой, может привести к достижению надкритических потенциалов и вызвать ускоренное разрушение аподов. [c.101] Масса электродов, обработанных 15%-ными растворами пропитывающих веществ, увеличивается от 1,8 до 2,5% от первоначальной, при этом объем открытых пор уменьшается примерно на 20%. Прямое измерение пористости после пропитки показывает ее уменьшение примерно на 33%. Это можно объяснить перекрытием части узких каналов, а также тем, что некоторые поры становятся закрытыми [106]. [c.102] Для пропитки может быть применено любое неэлектропроводное вещество, стойкое в условиях анодной поляризации, имеющее хорошую адгезию к графиту и дающее растворы небольшой вязкости, легко проникающие в мелкие поры графитового анода. При соблюдении перечисленных требований эффект пропитки практически ие зависит от примененного пропитывающего материала. При пропитке 15%-ным раствором вещества активная поверхность графита уменьшается примерно в 1,3 раза, что приводит соответственно к увеличению действительной плотности тока и напряжения в среднем на 50 мВ по сравнению с вепропитанным анодом. [c.102] Фирма Ниппон Карбон сообщила о разработке нового способа пропитки графитовых анодов определенными полимерами винила [107—108], что позволяет повысить их механическую прочность примерно в 1,5 раза и сократить износ графита в 2 раза при плотности тока 8,6—10 кА/м . Сообщается, что после 200 сут работы при i 10 кА/д[2 напряжение на электролизере возрастает от 4,16 до 4,2—4,3 В. Однако, по многим наблюдениям, с повышением плотности тока эффект пропитки графита уменьшается. Это объясняют обычно вытеснением процесса электролиза из мелких пор на поверхность графитового анода [109]. [c.102] Отрицательным в пропитке электродов является некоторое повышение потенциала анода, составляющее при плотности тока 1 кА/и примерно 50—100 мВ, а также выделение некоторого количества продуктов хлорирования масла в процессе электролиза. Эти продукты, осаждаясь на диафрагме, изменяют протекаемость, уменьшая ее срок службы. Промывка такой диафрагмы, как правило, не дает эффекта и для восстановления нормальной работы электролизера необходима только замена диафрагмы. [c.102] Действие пропитки можно объяснить сосредоточием пропитывающего вещества в мелких порах и в узких зазорах между зернами графита и выключением их из электрохимического процесса [1101 при этом места контакта зерен материала графитового анода защищены пленкой пропитывающего материала, вследствие чего уменьшается скорость механического разрушения анодов. Увеличение потенциала анода вызвано ростом действительной плотности тока вследствие уменьшения работающей поверхности анода, так как часть поверхности защищена пленкой пропитывающего материала [111]. Увеличение потенциала вследствие пропитки анода особенно существенно при высоких плотностях тока, как например, нри электролизе с ртутным катодом [1, 2, 112]. [c.102] В соответствии с указанным выше влиянием пропитки па стойкость анодов имйрегнирование электродов приводит к сокращению, главным образом, механического износа анода вследствие уменьшения осыпания зерен графита. Если скорость химического износа в результате пропитки уменьшается в 1,2—1,4 раза, то скорость механического износа хорошо пропитанных электродов уменьшается в 1,8—2,4 раза. Отношение химического износа к механическому для непропитанных электродов обычно составляет 1,2 для хорошо пропитанных электродов это отношение — 1,8—2,0 [10, 11, 13]. [c.103] Имеется много предлоя ений по использованию графита или углеграфитовых материалов как основы электрода, подводящей ток к активно работающему слою составных МИА. При этом анодный процесс протекает на поверхности активного слоя анода. [c.103] Предложено наносить па поверхность графита слой титана, тантала или других пленкообразующих металлов, а также карбидов или нитридов титана, а затем на него активно работающий слой, содержащий металлы платиновой группы [113], либо наносить на поверхность графита, обработанную термически, слой из окислов (толщиной - 10 мкм), содержащих рутений [114] либо другое стойкое к окислению покрытие [115]. Предложены также графитовые электроды, импрегнированпые растворами солей рутения и платины с последующей терл1ической обработкой для снижения анодного потенциала и увеличения коррозионной стойкости графита [116]. [c.103] Отрицательным в этих случаях является трудность защиты поверхности графита, предотвращающей ее участие в электрохимическом процессе при анодной поляризации. Если графит работает как апод при небольших плотностях тока, срок службы составного электрода уменьшается вследствие коррозии графита и нарушения контакта между графитовой основой электрода и активным слоем. [c.103] Опубликовано много предложений по нанесению слоя из РЬОз [1171, в частности по изготовлению анодов для производства хлоратов [118—120] и перхлоратов [121]. Для защиты графитовой основы от разрушения графитовые заготовки пропитывают хлор-нафталином или другими реагентами перед нанесением покрытия из РЬОз [122]. [c.103] Войтехов А. Г., Хим. пром., 1969, 10, с. 754 И, с. 852. [c.105] Вернуться к основной статье