ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Другие области применения анодов из РЬ из "Электродные материалы в прикладной электрохимии" Аподы из плавленого магнетита широко применяли в производстве хлора, каустической соды и хлоратов. Впоследствии магнетитовые аноды были вытеснены графитовыми, однако их долго еще использовали в производстве хлората калия. Помимо недостаточной стойкости, магнетитовые аноды по своим механическим свойствам непригодны для конструирования сложных форы электродов, они имеют низкую электропроводность, в работе подвергаются рас-троскивапию. Сведения об использовании анодов из литого искусственного магнетита в производстве хлора, хлоратов и некоторых других производствах приведены в литературе [17, 18]. [c.224] В последнее время предложены электроды из окислов железа с добавками других окислов, например Т102, ZтO , 8вО [19] и варианты составных электродов с активным слоем из магнетита, нанесенным на основу из титана, его сплавов или других пленкообразующих металлов [20]. Слой окислов железа можно наносить на металлическую основу в расплавленном состоянии [21] или в виде порошка магнетита со связующим материалом с последующей термообработкой [22]. Такие электроды можно получать прессованием порошка и затем спеканием его, т. е. методами порошковой металлургии [23]. Активный слой из окислов железа на титановой основе электрода можно получить так ке в процессе окисления нанесенного слоя металлического железа в условиях, способствуюпщ образованию магнетита. [c.224] Продолжаются работы по изучению стойкости магнетитовых анодов в зависимости от их состава, присутствия различных добавок и других факторов в процессе электролиза водных растворов поваренной соли с целью получения хлора [24, 25] и хлоратов [261 в растворах серной и хлорной кислот [27, 28]. [c.224] Недостаточная устойчивость пленки из окислов свинца, образующихся прп анодном окислении металлического свинца, может быть компенсирована нанесением на основу электрода слоя двуокиси свшща достаточной толщины. Поэтому аноды со слоем двуокиси свинца можно использовать в таких процессах, как получение хлоратов и перхлоратов щелочных металлов анодным окислением водных растворов поваренной соли и хлората натрия соответственно. Свинцовые металлические аноды для этих целей совершенно непригодны. [c.225] Наибольшее применение находят аноды, полученные нанесением двуокиси свшща на основу титана и других пленкообразующих металлов или их сплавов [29—31]. При использовании гладких металлических листов трудно обеспечить достаточное сцепление наносилмого слоя двуокиси свинца с основой, поэтому применяют специальные меры, например профилирование поверхности основы [32]. Известны также различные варианты конструкций трубчатых электродов со слоеи РЬО на наружной поверхности трубы. [c.225] На поверхность металлической основы фрезерованием или каким-либр другим механическим способом наносят сетку канавок или выступов для улучшения сцепления осадка с основой. В качестве основы для осаждения слон РЬО часто применяют металлические сетки [33] или перфорированные листы [34]. Предложено также наносить слой двуокиси свинца на графитовую основу [35, 36]. Поскольку слой РЬО2, наносимый на графит, достаточно порист, предложена пропитка графита [37], а также защита его пленками, исключающими включение графитовой основы в электрохимическую работу [38]. [c.225] Осаждение слоя РЬО обычно проводят электрохимическим способом из кислых растворов азотнокислого свинца [42, 441 устойчивые, плотные осадки получаются при добавлении к электролиту азотнокислых солей меди и алюминия [34, 45, 46]. [c.225] Возможно получение гладкого плотного осадка РЬО 5 на графите при электролизе из раствора солей свинца и меди в кипящем слое добавок из инертных частиц [48]. Активный слой РЬО2 можно также наносить из щелочных свинцовых электролитов [49]. [c.226] Электроды из РЬОг могут быть получены формованием порошка окислов свинца со связующим материалом в виде различного рода смол [50], однако электрохимические методы нанесения осадка РЬОг более удобны для практического использования. [c.226] Перед нанесением слоя РЬО2 поверхность титановой основы проходит обработку обычную для других электрохимических способов покрытия. [c.226] Необходимо учитывать, что аноды из РЬОз, так же как и другие аноды с окисным слоем, очень чувствительны к катодной поляризации и коротким замыканиям, что возможно при остановке электролизера. При выключении и шунтировании электролизер начинает работать как аккумулятор с катодом из РЬ02- При катодной поляризации происходит частичное восстановление РЬОз, и электрод покрывается фазовыми окислами свинца низшей валентности с высоким удельным электрическим сопротивлением [51], После катодной поляризации аноды из РЬО2 становятся нестойкими и выходят из строя. [c.226] Аноды из РЬОз могут быть использованы вместо платиновых во многих производствах органических и неорганических окислителей [52]. Проведено много работ по использованию анодов с активным слоем из РЬОо в прикладной электрохимии. Ниже будут рассмотрены наиболее важные из них. [c.226] Наибольшие перспективы в применении аноды с активным слоем из двуокиси свинца вместо графитовых имели в производстве хлоратов щелочных металлов. Много работ было посвящено исследованию поведения этих электродов при окислении водных растворов хлоридов натрия [36, 53—64] и калия [65, 66]. [c.226] Аноды с активным слоем из двуокиси свинца достаточно стойки в условиях получения хлоратов, они позволяют повысить температуру электролиза до 60—70 С по сравнению с 40 С, что допустимо для графитовых анодов [66, 67]. С этими электродами возможно применять плотность тока от 1 до 3 кА/м-, что позволяет выполнять электролизеры более компактными. При плотности тока 1,5 кА/м и 60 С процесс электролиза протекает при напряжении 3,4—3,6 В с выходом хлората по току 85—86% [67, 68]. [c.226] В отличие от графитовых аподов, на РЬ02 можно проводить окисление хлорида щелочного металла до хлората более глубоко, до остаточного содержания Na l 50 г/л при выходе по току 83—85% и до 10—15 г/л при выходе по току 75% [69—71]. [c.226] На анодах из PbOj выход хлората по току несколько ниже, чем на графитовых анодах, вследствие более высокого выхода кислорода по току. Поэтому в бездиафрагменных электролизерах при использовании анодов из РЬОг получается взрывоопасная смесь газов. Для предотвращения взрыва необходимо разбавлять газы инертным газом или воздухом до получения взрывобезопасной смеси. Можно также разбавлять электролизные газы чистым водородом, получаемым каталитической очисткой циркулирующих газов от примесей кислорода. [c.227] Применение анодов из РЬО2 в производстве хлоратов более экономично по сравнению с графитовыми анодами. Однако аноды из РЬ02 не перспективны для использования в производстве хлоратов, так как разработанные в настоящее время аноды с активным слоем на основе двуокиси рутения значительно более удобны для этого производства. [c.227] Аноды на основе двуокиси рутения позволяют получать более высокий выход хлората по току и не взрывоопасные электролитические газы. Это значительно сокращает затраты на переработку газов и упрощает технологическую схему. Кроме того, становится ненужной сложная система очистки от свинцовых загрязнений, которая необходима при использовании анодов из PbOj. [c.227] В производстве перхлоратов до последнего времени применяли только платиновые или платинотитановые аноды. Аноды с активным слоем из смеси окислов рутения и титана в условиях получения перхлората нестойки, их нельзя применять в этом процессе. Поэтому аноды из РЬО2 в данном случае очень перспективны, так как при такой организации производства они позволяют отказаться от применения платины и получить экономию в год около 50 кг платины на каждые 1000 т продукции [72]. [c.227] Вернуться к основной статье