Рутений анода

Проведено детальное обследование партии анодов ОРТА, эксплуатировавшихся 27 месяцев в электролизерах ЕГК-50/25 на Первомайском химзаводе. Показано что по закладке рутения анода могут находиться в работе еще не менее полутора лет. [c.15]

В, но из-за наличия перенапряжения и сопротивления рабочее напряжение между двумя электродами поддерживают около 2 В. Электроды обычно изготовляют из нержавеющей стали (анод покрывают никелем для уменьшения перенапряжения) и отделяют один от другого асбестовой диафрагмой. Часто используют биполярные электроды, одна сторона которых работает как анод, а другая - как катод. Для устранения газонаполнения электролита используют перфорированные электроды. В хлорном производстве применяют графитовые электроды, а при горизонтальном расположении электродов - ртутный катод. В качестве материала анода, находящегося особенно в тяжелых эксплуатационных условиях, в последние годы успешно применяют титан, покрытый тонким слоем оксидов рутения. [c.78]

Аноды электролизеров в обоих случаях изготавливают из одинаковых материалов искусственного графита, пропитанного для уменьшения износа льняным маслом, или из титана, покрытого слоем оксидов рутения и титана. Аноды второго типа позволяют вести электролиз при высоких плотностях тока и более низком напряжении. Такие условия снижают расход электроэнергии на 10—12%. Поэтому оксидно-рутениевые аноды вытесняют графитовые ими оснащено в настоящее время до 70% всех установок электролиза. [c.338]

Кроме того, аноды,. используемые в хлорных электролизерах, должны обладать высокой химической стойкостью не разрушаться под действием влажного хлора, кислорода в момент выделения, соляной и хлорноватистой кислот. Этй м требованиям в определенной степени удовлетворяют магнетит, двуокись марганца, уголь, графит и платина. В последнее время разработан новый анодный материал титан, покрытый окислами рутения. Основные характеристики Некоторых указанных электродных материалов даны в табл. V- . [c.134]

Окисно-рутениевые аноды. В последнее время было предложено покрывать титан не драгоценными металлами, а их окислами. Паиболее удачным оказалось сочетание окиси рутения с окисью титана. Эта смесь образует твердый раствор, обладающий относительно высокой электропроводностью. [c.139]

В последнее время стали использовать аноды из платинированного титана и двуокиси свинца. Перспективны также аноды из двуокиси марганца и двуокиси рутения. На окисно-металлических анодах процесс электролиза мол<но вести при более высоких температурах и достигать более глубокой (до 50 г/л) переработки хлорида (см. рис. VI-2). [c.186]

В современных хлорных электролизерах широко используют аноды из титана с активным покрытием, состоящим из смеси оксидов рутения и титана — ОРТА. [c.170]

В современных конструкциях диафрагменных хлорных электролизеров используют титановые аноды с покрытием из твердого раствора оксидов рутения и титана (ОРТА). Возможно также применение анодов из титана с платиновым гальваническим покрытием (ПТА). [c.55]

Процесс получения гипохлорита натрия электролизом разбавленных растворов хлоридов характеризуется жесткими условиями эксплуатации анодов ввиду того, что на них, помимо разряда ионов С1 , происходит также выделение кислорода. В результате проведенных в последние годы исследований определено, что наиболее подходящими для данного процесса анодами, являются аноды, включающие титановую основу, на которую нанесено активное покрытие из металлов платиновой группы или из смеси оксидов металлов на основе оксидов рутения или других металлов этой группы. [c.141]

Использование анодов из титана с активным покрытием из смеси оксидов рутения и титана (ОРТА), либо нз платины или платины с иридием, позволило значительно интенсифицировать хлоратные электролизеры за счет повышения плотности тока (до 3 кA/м ) при одновременном снижении удельных затрат электроэнергии на процесс. [c.156]

Процесс электролиза проводят со свинцовыми, в случае сульфатного электролита, и платинированными титановыми, либо титановыми, покрытыми оксидами рутения и титана, анодами в случае хлоридного электролита. [c.263]

Проводились сравнительные исследования в направлении повышения селективности и увеличения стабильности электродных систем на основе оксидов титана, рутения, марганца с применением современных методов исследования SEM, СТМ, РФА и др. Проведено изучение формирования селективных систем на подложках из оксидов рутения, титана, олова. При формировании селективных к реакции выделения кислорода электродов на основе комбинированной гальвано-пиролитической технологии в активное покрытие кроме основного компонента - диоксида марганца введены оксиды кобальта, что позволило увеличить селективность на 1% и повысить стабильность анода при электролизе разбавленных хлоридных растворов. На наноуровне методом сканирующей электронной спектроскопии (СТМ) выявлены изменения морфологии подслоя из оксидов рутения и титана за счет введения в нее дополнительно оксида олова. В целом, как изменение состава подслоя, так и активного слоя способствуют повышению селективных свойств электродов и их стабильности. [c.7]

Оксидно-рутениевые аноды получили наиболее широкое распространение в производстве хлора. Эти аноды представляют собой композицию из оксидов титана и рутения, нанесенных на титановую основу. Они получили товарный знак ОРТА (оксидно-рутениевые титановые аноды). [c.14]

Схема биполярного электрода хлорного электролизера представлена на рис. 2.29. Аноды 2 выполнены из просечной титановой сетки, на поверхность которой наносится композиционное покрытие из оксидов рутения и титана. Сетка приварена к" анодной камере 1, изготовленной из титана сюда через отвер- [c.157]

Перспективными являются и новые способы получения медной и никелевой лент. Так, предложен метод получения никелевой ленты из хлоридных растворов на барабанном вращающемся катоде с нерастворимыми анодами из перфорированного графита или из титано-рутения. Плотность катодного тока около 370 А/м2. [c.439]

В качестве анода используются электролитически нерастворимые материалы (уголь, графит, магнетит, диоксиды свинца, магния, рутения), нанесенные на титановую основу. В качестве катода обычно используются свинец, цинк и легированная сталь. Большое значение при электрохимическом окислении имеет плотность тока. [c.68]

Из многочисленных предложений и вариантов по созданию анодов на титановой основе с нанесенным на нее активным слоем наибольший интерес представляют аноды с активным слоем из смешанных окислов рутения и титана, условно называемые металлическими анодами. Такие аноды в последние годы находят большое применение в промышленности как для метода электролиза с ртутным катодом, так и в электролизерах с диафрагмой [53]. В электролизерах с ртутным катодом такие аноды позволяют увеличить плотность тока до 12—15 кА/м без повышения напряжения и даже с некоторым снижением его против практически имеющегося на электролизерах с графитовыми анодами. Помимо этого, стабильные во времени размеры анодов исключают необходимость периодического опускания анодов, что позволяет упростить конструкцию электролизеров. [c.22]

Практическое использование в хлорной промышленности МИА получили после разработки окиснорутениевых анодов [171, 172], в которых основой электрода служит титан. Возможно также применение тантала, ниобия, циркония или их сплавов, однако из-за высокой стоимости этих металлов нашел применение только титан. На титановую основу электрода различными способами наносится смесь окислов рутения и некоторых Неблагородных металлов (Ti, Fe, Pb, Со, Mo и др.) [120-124]. [c.79]

Технология приготовления OPA не освещена в литературе. Есть указания о получении OPA термохимическим способом нанесением на титановый анод смеси солей рутения и титана или других добавок с последующей термообработкой для получения активного слоя, содержащего окислы рутения [123]. Предложен также способ изготовления таких анодов осаждением слоя металла платиновой группы или. сплав а этих металлов с последующим окислением этого слоя в различных условиях. [c.81]

Разработка способов изготовления МИА с использованием в качестве активного слоя вместо платины или сплава ее с родием более дешевого и менее дефицитного рутения создало дополнительные стимулы для применения МИА в хлорной промышленности. На окиснорутениевых аиодах перенапряжение выделения хлора невелико, напряжение на электролизере и удельный расход электроэнергии снижается по сравнению с этими же показателями на графитовых анодах [53, 54]. [c.154]

В последнее время возобновился интерес к применению анодов на основе металлов платиновой группы, а также двуокиси рутения, нанесенных на титановую основу электрода [73—75]. Для более полного превраш ения хлорида натрия в хлорат (90—97%) можно завершать процесс электролиза на анодах из металлов платиновой группы [76]. [c.382]

Конструкции электролизеров для получения хлората могут быть различными в зависимости от применяемого материала анода (магнетит, графит, двуокись свинца, металлы платиновой группы или окись рутения, нанесенные на титановую основу электрода), способов включения электродов (моно- или биполярное) и способа отвода избытка тепла, внутренней или наружной системы циркуляции [c.397]

Фирма Кребс разработала конструкцию электролизера N0-12 с титановыми анодами, покрытыми активным слоем на основе благородных металлов платиновой группы (рутений) [131, 132]. Электролизер работает с естественной циркуляцией электролита. Преимущества такого электролизера заключаются в высоком выходе хлората по току, низком удельном расходе электроэнергии и невысоком содержании кислорода в водороде и в безопасности обслуживания электролизера. [c.407]

Наибольшее практическое значение имеет едкий натр. Его мировое производство составляет миллионы тонн в год. Едкий натр получают в основном электролизом раствора Na l. При этом при меняют железные катоды и аноды из искусственного графита для предотвращения смешивания продуктов электролиза катодное и анодное пространства разделяют асбестовой диафрагмой. Вместр графитовых анодов используют также титановые, покрытый JOHKHM слоем смеси оксидов рутения и титана у этих анодоа [c.303]

Активную смесь окислов получают нанесением на предварительно протравленные титановые листы пасты, содержащей легко разлагаемые соли титана и рутения. Слой пасты предварительно сушат, а затем подвергают термической обработке при 350— 400 °С, Пасту наносят 5—10 раз, так что получаемый слой окислов имеет толщину несколько микрон. Опыт эксплуатации показал, что титановые рутенированные (окисно-рутениевые) аноды со [c.139]

Металлы платиновой группы представлены платиной и ее спутниками—палладием, родием, рутением, иридием и осьми-ем. Последние два металла практически не растворяются в золоте и при переплавке порошка золота, получаемого процессом цианирования, остаются на дне тигля. Их содержание в анодном золоте не превышает одной сотой доли процента. Родий и рутений не растворимы в царской водке, при растворении золотого анода они переходят в шлам. Платина и палладий образуют с золотом твердый раствор, при анодном растворении образуются ионы этих металлов. [c.249]

Аноды подвергают повторному рафинированию. Полученный шлам-концентрат oбpa бaтывaют царской водкой для растворения золота и остатков платины и палладия. Родий, и рутений с небольшим количеством осмия и иридия поступают на разделение. [c.254]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

Из щелочей наибольшее практическое значение имеет едкий натр. Его получают в основном электролизом раствора Na I. При этом применяют железные катоды и аноды из графита. Вместо графитовых анодов используют также титановые, покрытые тонким слоем смеси оксидов рутения и титана у этих анодов значительно больший срок службы. Для предотвращения смешивания продуктов электролиза катодное и анодное пространства разделяют асбестовой диафрагмой. При электролизе происходит следующие процессы [c.323]

Если потенциал металлического анода имеет более отрицательное значение, чем потенциал ионов ОН или других веществ, присутствующих в растворе, в газовой фазе около электрода или на электроде, то происходит растворение металла. При этом протекает электролиз с растворимым анодом. Если потенциал металлического анода близок к потенциалу других электродных процессов, то наряду с растворением металла на аноде протекают также другие процессы, например разряд ионов 0Н . В этом случае также говорят об электролизе с растворимым анодом, но учитывают и другие анодные процессы. Если потенциал металла или другого проводника первого рода, используемого в качестве анода, имеет более положительное значение, то протекает электролиз с нерастворимым анодом. В качестве нерастворимых анодов применяют золото и платиновые металлы, диоксид свинца, оксид рутения и другие вещества, имеющие положительные значения равновесных электродных потенциалов, а также графит. Некоторые металлы практически не растворяются из-за высокой анодной поляризации, например никель и железо в щелочном растворе, свинец в H2SO4, титан, тантал, нержавеющая сггль. Явление торможения анодного растворения металла из-за образования защитных слоев называется пассивностью металла. [c.210]

При растворении золотого анода почти все примеси, содержащиеся в нем (медь, свинец, никель, платина и др.), также растворяются и переходят в электролит. Серебро сразу же образует осадок Ag l, который частично выпадает в шлам, частично же, при содержании серебра в золоте свыше 3—4%, образует на аноде плотную пленку. Последняя вызывает солевую пассивацию анода, препятствующую его растворению. В этом случае осадок Ag I необходимо все время удалять с электрода. Родий, рутений, осмий и иридий, находящиеся в золотом аноде, не растворяются и переходят в шлам. [c.46]

В промышленных электролизерах для получения в качестве анодных материалов широко использовались платина, магнетит и графит. В настоящее время эти материалы заменяются анодами на титановой основе с активным слоем из платины или ОРТА. Использование ОРТА обеспечивает высокий выход по току хлората (92—947о при достижении остаточной концентрации Na l 45—60 кг/м ), однако повышенное значение потенциала анода в хлоратном электролизере (по сравнению с анодным потенциалом в хлорных электролизерах) снижает полезное использование закладки рутения в ОРТА. В этой связи более пер- [c.149]

Износ таких анодов составляет 0,1 г/т хлора, что обеспечивает эксплуатацию в течение 4—6 лет. Естественно, что электролиз при использовании малоизнащивающихся ОРТА протекает при постоянном падении напряжения в электролите за счет практически неизменного межэлектродного расстояния и стабильности свойств покрытия оксидами рутения и титана. [c.152]

Условия электролиза. Материал электродов. В качестве анодов в электролизерах с мембраной эбычно используют титан часто в виде просечной сетки, покрытой смесью оксидов рутения и других металлов (например, титана). Катодом служит стальная сетка. Обычно электроды биполярные. Электрический контакт между стальным катодом и титановым анодом осуществляется с помощью металлически шпилек, которые проходят сквозь пластмассовую перегород1су. В некоторых случаях в качестве биполярного электрода исгользуют биметалл из титана и стали, полученный из листов этих металлов с помощью взрывной технологии. [c.172]

Недавно разработанные (преимущественно для электрохимических технологических процессов) аноды с поверхностными слоями из окиси металла на вентильном металле, имеющими электронную проводимость, для техники катодной защиты пока не имеют практического значения. По-видимому, это обусловливается тем, что они в большинстве случаев рассчитаны на сравнительно низкие напряжения. При существенно более высоких действующих напряжениях в системах катодной защиты происходит превышение потенциала электрической прочности (потенциала пробоя), вследствие чего начинается анодная транспассивная коррозия (см. раздел 2.3.1.2). Так называемые аноды стабильных размеров (ОЗА), имеющие активную поверхность пз окислов рутения или титана (КиОг, ТЮг) образуют в средах с низким содержанием хлоридов при действующих напряжениях, превышающих примерно 1,4 В, все большее количество ионов ЕиО , отводимых в окружающую среду, что влечет за собой быстрое расходование покрытия КиОа. Другие анодные заземлители такого рода имеют лишь тонкие покрытия, выдерживающие незначительную механическую нагрузку, и для работы в трудных практических условиях часто оказываются непригодными. Их стойкость (срок службы порядка нескольких тысяч часов) для систем катодной защиты тоже слишком мала. Однако в особых случаях, например для внутренней защиты резевуаров при наличии специальных сред, такие аноды могут оказаться пригодными. [c.199]

Малоизнашиваемые электроды. Эти электроды [П5, 116] состоят из оксидов благородных металлов (например, рутения), нанесенных па основу из другого металла (напрнмер, титана) их уже широко применяют вместо графитовых электродов в хлорной промышленности. Эти материалы, судя по отсутствию публикаций, еще не используют в электрохимии органических соедииеш1Й. Можно ожидать, однако, что на таких анодах будут осуществлены электрохимические процессы, которые до снх пор не реализованы в промыптлеиноети из-за необходимости использования платиновых анодов. [c.187]

В качестве анодов используют различные электролитически нерастворимые материалы графит, магнетит, диоксиды свинца, марганца и рутения, которые наносят на титановую основу. Катоды изготовляют из молибдена, сплава вольфрама с железом или никелем, из графита, нержавеющей стали и других металлов, покрытых молибденом, вoльфpa юм или их сплавами. Процесс проводят в электролизерах с диафрагмой и без нее. Кроме основных процессов электроокисления и восстановления, одновременно могут протекать электрофлотация, электрофорез и электрокоагуляция. [c.96]

Из металлов платиновой группы наиболее доступны для промышленного использования палладий и рутенйй — спутники платины. Однако металлы палладий и рутений нестойки при анодной поляризации в условиях электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов, а также в щелочных и окислительных средах [154, 172]. Поэтому аноды, полученные покрытием титана слоем металлического рутения, не пригодны для электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов. [c.79]

Окиснорутениевые аноды, разработанные фирмой Де-Нора совместно с фирмой Даймонд , достаточно устойчивы для использования в промышленности. Окисно рутениевые аноды имеют низкое перенапряженце выделения хлора [173] — менее 50 мВ при плотности тока 10 кА/м . Меньшая плотность рутения по сравнению с плотностью платины позволяет получать покрытия одинаковой толщины, но с пониженной затратой металла. [c.79]

На рис. 2-23 приведены поляризационные кривые для анодов, где в качестве активно работающей поверхности использовали гальванически осажденный слой платины (ПТА), слой РЬО , осажденный из азотнокислого раствора и слой MnOj, нанесенные на титан электрохимическим и термохимическим способами, слой магцетита, полученный при окислении железа, а также смесь окислов рутения с окислами других металлов на титановой основе. Кривые сняты в растворах Na l при 80 °С и в интервале плотностей тока от 500 до 40 ООО A/M [174, 175]. [c.79]

При равном значении плотностц тока аноды из двуокиси рутения имеют наиболее низкий потенциал выделения хлора. Низкое перенапряжение для выделения хлора на таких анодах и возможность создания конструкции электрода, проницаемого для газообразного хлора, дают возможность повышать плотность тока до 10 кА/м и более, сохраняя напряжение на электролизере, равное 3,7—3,9 В. Окиснорутениевые аноды позволяют без существенного ухудшения [c.79]

Равновесный потенциал разряда на аноде молекул воды с выделением газообразного кислорода ниже равновесного потенциала выделения хлора, поэтому получение нрактически чистого хлора нри электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов становится возможным из-за большего (но сравнению с хлором) перенапряжения выделения кислорода на применяемых в практике анодных материалах графите, платине, окислах рутения или магнетите. [c.85]

Если в качестве МИА применять платинотитановые электроды, слой платины легко смывается с поверхности анода даже при кратковременных случайных коротких замыканиях. Поэтому попытки использования ПТА в электролизерах с ртутным катодом не дали ожидаемых положительных результатов. Для предотвращения выхода из строя ПТА при случайных коротких замыканиях приходилось увеличивать межэлектродное расстояние, что приводило к повышению напряжения и соответственно возрастанию yдe lьнoгo расхода электроэнергии по сравнению с графитовыми анодами. При установке окиснорутениевых анодов также надо предотвращать возникновение коротких замыканий, однако восстановление окислов рутения, образующих активный слой МИА, амальгамой натрия происходит не мгновенно, и, по литературным данным [53, 54], окиснорутениевые аноды могут находиться в контакте с амальгамой натрия в течение 20 с без опасности их повреждения. [c.187]

Большой интерес представляет использование анодов, образованных нанесением на титановую основу активного слоя, содер-жаш его смешанные окислы рутения и титана. Такие аноды имеют низкое значение потенциала при высоких плотностях тока и позволяют проводить электролиз с высоким выходом хлората по току. Расход тока иа выделение кислорода невелик и содержание кислорода в электролитических газах ниже, чем при использовании анодов из двуокиси свинца. Сообщается [77] о промышленном применении анодов такого типа. При плотности тока 3 кА/м и температуре около 67 °С процесс электролиэа протекает при анодном потенциале [c.382]