Платиновые аноды на титановой основе

Из большой группы предложений по анодам с активными окисными покрытиями, содержащими в своем составе металлы платиновой группы, наибольшее примепепие в промышленности получили аноды с активной массой из двуокиси рутения, нанесенной на титановую основу. [c.186]

С целью поддержания определенного расстояния между электродом и диафрагмой и повышения надежности контакта платины с титановой основой перпендикулярно полоскам платиновой фольги и поверх их с шагом 2,5 см наварены титановые прутки 7 диаметром 2 мм. Изготовленный таким образом коробчатый электрод помещается в винипластовую ячейку, боковые стенки которой изготовлены из винипора и являются диафрагмой, имеющей толщину 1,5—2 мм, а также обладающей фильтрующей способностью 0,02—0,04 л/(дм2-ч). Ячейка имеет штуцера для ввода и отвода анолита и газоотделительную воронку, прикрытую сверху колоколом для сбора газа, выделяющегося на аноде. [c.160]

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]

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]

Если рабочей поверхностью ПТА являются платина, металлы платиновой группы или их сплавы, возможны два варианта ее сочетания с титановым токоподводом. Для процессов со сравнительно высокими удельными расходами платины (требуется большая толщина платинового покрытия — 10 мкм и выше) может применяться наварка металлической фольги на титановую основу анода. При атом, в зависимости от условий, фольгой может быть покрыта вся поверхность анода или только ее часть. [c.77]

Вторым вариантом является применение гальванического покрытия титановой основы анода платиной или металлами платиновой группы. [c.77]

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]

С созданием МИА на титановой основе были разработаны не только разнообразные типы конструкций анодов с развитой поверхностью, но и расширились возможности конструирования рациональных форм биполярных электродов. Предложены конструкции биполярных электродов из титана, на анодную сторону которых наносят соответствующее активное покрытие из металлов платиновой группы [701 или окислов рутения, свинца, марганца и других металлов [71—74] в качестве катода в ряде конструкций предложено использовать титан. [c.53]

Термической обработкой в инертной атмосфере или в вакууме при остаточном давлении 10 —10 Па (10 —10 мм рт. ст.) при 790 °С в течение 1—2 ч можно дополнительно увеличить сцепление платинового слоя с титановой основой. Термическая обработка предложена также для анодов из тантала, покрытых сплавами мета,[-лов платиновой группы [173]. [c.177]

Наилучшие результаты получены при применении в качестве анодов современных малоизнашивающихся анодов [81], у которых на титановую основу нанесено активное покрытие из металлов платиновой группы [82—85] или из смеси оксидов металлов на основе оксидов рутения или других металлов этой группы [86, 87]. Предложены различные составы активных покрытий на основе металлов платиновой группы и их оксидов с введением в состав активной массы добавок соединений неблагородных металлов [29] для уменьшения расхода металлов платиновой группы. [c.20]

Разработаны разнообразные способы предотвращения возникновения и роста переходного сопротивления на границе титан — слой РЬОг. Это может быть достигнуто путем приварки на части поверхности титана лепестков из платиновой фольги, служащей для передачи тока от титановой основы к активному слою анода из РЬОг, или защиты поверхности титана от окисления нанесением слоя карбидов или других электропроводящих материалов. [c.47]

Конструкции электролизеров для получения хлората изменяются в зависимости от материала анода (магнетит, графит, диоксид свинца, металлы платиновой группы, их оксиды или оксид рутения, нанесенные на титановую основу электрода), способа включения электродов (моно- или биполярное), способа отвода избытка тепла, внутренней или наружной системы циркуляции электролита, применяемой плотности тока, материалов, используемых для изготовления деталей электролизеров и других факторов. [c.53]

Ранее для изготовления анодов применяли платиновые проволоки или фольгу. В настоящее время используются платино-титановые аноды, в которых платина в виде тонкой фольги приваривается к титановой основе электрода ]34]. При длительном электролизе происходит постепенное разрушение платино-титановых анодов, как за счет растворения платины на работающей поверхности анода, так и вследствие нарушения контакта между платиновой фольгой и титановой основой. При этом платина, перешедшая в раствор, частично осаждается на графитовых катодах остальная ее часть выводится из электролизера с потоком хлорной кислоты. Платина осаждается в поверхностном слое графитового катода толщиной не более 100 мкм. [c.87]

Наиболее высока скорость растворения сплавов с содержанием платины в пределах 60—90%. В связи с этим было изучено поведение контакта Р1—Т1 на платино-титановых анодах, полученных путем контактной электрической приварки платиновой фольги толщиной 5 мкм к титановой основе электрода в различных условиях [36]. [c.88]

Для снижения расхода платины применяют платино-титановые или пла-тино-танталовые аноды [25], получаемые путем плакирования, например, титановой основы тонкой платиновой фольгой. Платиновая фольга толщиной 10—40 мкм приваривается различными способами к поверхности анода, причем платиновая фольга может покрывать только часть его поверхности. Расход платины зависит от условий проведения электролиза и может достигать 7—10 г на 1 т перхлората [4]. Расход платины можно уменьшить, снижая температуру электролиза и степень превращения хлората в перхлорат. [c.95]

В отличие от металлического рутения окислы его имеют очень высокую коррозионную устойчивость при анодной поляризации, например, в растворах хлоридов. Перенапряжение выделения хлора на двуокиси рутения, нанесенной на титановую основу, невелико. На рис. VI-7 и VI-8 приведено значение [661 перенапряжения выделения хлора из растворов Na l с концентрацией 1 н. и 5 н. при разных температурах и на рис. VI-9 при температуре 20 °С и различной концентрации поваренной соли. На ОРТА, полученных термическим разложением смешанных растворов солей рутения и хлоридов титана на титановой основе, перенапряжение выделения кислорода ниже, чем на платиновых анодах. Перенапряжение выделения водорода одинаково с платиновыми катодами [67]. Выход хлора по току при электролизе хлоридных концентрированных и разбавленных растворов на ОРТА выше, чем на графите [68]. [c.196]

Если рабочей поверхностью анода является платина, возможны два варианта сочетания платиновой поверхности анодов с титановым токоподводом. В процессах электролиза, протекающих со сравнительно высоким удельным расходом платины, когда требуется довольно большая толщина платинового покрытия (20 мк и более), можно наваривать платиновую фольгу на титановую основу анода. При этом в зависимости от условий платиновой фольгой следует покрывать всю поверхность анода или только ее часть. [c.120]

Вторым вариантом является гальваническое покрытие платиной титановой основы анода. Такие электроды, получившие название платино-титановых анодов (ПТА), удобно использовать в хлорной промышленности требуемая толщина платинового покрытия при получении хлора не превышает 2—3 мк. Потенциал таких анодов определяется потенциалом платинового покрытия и в зависимости от плотности тока, pH среды и других условий может колебаться в пределах 1,4—2,0 в. При таком значении потенциала незащищенные поверхности титана плати- [c.120]

Однако срок службы ПТА в этих условиях, а также в некоторых других процессах онределяется в значительной степени поведением титановой основы электрода [5, 7, 124]. После длительной работы (2—4 года) в электролизерах БГК-17 на ПТА появляются отдельные участки, лишенные платинового покрытия. Титановая основа анода в этих местах покрыта компактным черно-коричневым слоем. В большинстве случаев это сопровождается явлениями, свидетельству-ющил и о местном прилегании анода к диафрагме. В местах касания аиода и диафрагмы образуется зона повышенной щелочности с условиями, способствующими ускоренному разрушению платинового покрытия [7, 10, 111. [c.161]

В книге подробно рассмотрен подход к выбору материалов для электродов. Кратко изложены физпко-химпческие, электрохимические и коррозионные свойства электродных материалов. Оппсаны способы изготовления электродов, псиользуемых в основных электрохимических производствах (получение хлора, каустической соды, хлоратов, перхлоратов, перекпсп водорода, электролиз воды, соляной кислоты II морской воды) приведены эксплуатационные характеристики электродов. Основное внимание уделено анодам с активным слоем из двуокпси рутения, платиновым и платцнотитаиовым анодам, а также электродам, полученным ири нанесении на титановую основу окислов неблагородных металлов (свинца, марганца, железа и др.). Рассмотрено в.лпяние выбора материала и конструкции анодов на электрохимические показатели электрохимических производств. [c.2]

Недостатком платиновых анодов является их высокая стоимость. С целью экономии драгоценного металла были предложены со сТавные аноды, в которых платина наносится тонким слоем на основу, сохраняющую пассивное состояние за счет существования на ее поверхности плотных оксидных пленок. Наиболее щирокое распространение в качестве основы получил титан. Пассирующие пленки на поверхности титана имеют по-кяупроводниковую природу и обладают ионной проводимостью. С ростом толщины пленки из оксидов титана образуется запорный слой, который имеет высокое удельное сопротивление. Защитные свойства пленки определяют коррозионную стойкость составного анода. Пробой пленки происходит при достижении потенциала, называемого потенциалом пробоя, который завйсит от природы электролита, температуры и других условий и обычно колеблется в пределах 5—15 В,, что значительно выше реального потенциала, при котором протекают анодные реакции. Хорошие механические свойства позволяют изготовлять из него аноды любой конструкции. В промышленном- электролизе с охлаждаемыми анодами титановая основа изготовляется в форме коробок, внутри которых циркулирует охлаждающая жидкость. [c.37]

Один из путей сокращения расхода платины — применение биметаллических анодов, получаемых нанесением тонкого слоя платины на основу из пассивирующегося в условиях процесса металла. Чаще всего для этого используют титан. Хорошие механические свойства позволяют изготовлять из пего аноды любой конструкции. В промышленном электролизе с охлаждаемыми анодами титановую основу изготавливают в форме коробок, внутри которых циркулирует охлаждающая жидкость. Платиновую фольгу наваривают сверху [2]. При производстве пероксида водорода и озона фольга может быть иридиевой или родиевой. [c.29]

В последнее время вновь предлагают использовать платину или металлы платиновой группы в качестве анодного материала в биполярных электролизерах для получения хлоратов. Предложены электролизеры с платинотитановыми [73, 89, 127—129] и окиснорутениевыми анодами [130] на титановой основе и стальными катодами. [c.407]

Для снижения расхода платины применяют платинотитановые или платинотанталовые аноды [68, 101], образуемые плакированием, например, титановой основы тонкой платиновой фольгой. Платиновая фольга толщиной 20—40 мкм приваривается к каркасу анода, причем она может покрывать только часть поверхности анода. [c.438]

Повысить стойкость анода при контакте с амальгамой можно, используя также различного рода пористые аноды [15], в том числе и аноды с активированием обратной стороны электрода, не обращенного к слою амальгамы. При этом необходимо учитывать потери напряжения в пористом титановом слое основы анода. Известно, что при нанесении активного слоя, содержащего металлы платиновой группы, на основу из пористого титана или тантала можно получить электроды, стойкие в условиях периодического контакта их с амальгамой натрия [16]. Наиболее рациональный путь повышения стойкости таких анодов в условиях электролиза с ртутным катодом, по-видилю.му, заключается в нанесении на активное покрытие защитного пористого слоя из диэлектрических материалов, не смачиваемых ртутью и амальгамами. [c.140]

В морской воде допустилгая плотность тока и стойкость ПТА ограничены возлюжиостью пробоя титановой основы. Пробой титановой основы зависит от условий электролиза [68—70] потенциал пробоя ПТА в морской воде может снижаться до 7 В и ниже. Платиновое покрытие на титане оказывает существенное влияние на условия возникновения пробоя па ПТА [6, 71]. В табл. -5 приведены значения потенциала ПТА, плотности тока и количества электричества, прошедшего через 1 м поверхности анода до пробоя, для различных толщин платинового покрытия. С увеличением толщины платинового слоя возрастает критическая плотность тока и напряжение пробоя на ПТА. Пробой возникает на границе раздела фаз электрод — жидкость — газ [71], являющейся наиболее слабым местом системы. Устойчивость ПТА к пробою можно повысить, [c.149]

Механический износ ПТА происходит в результате электрохимического окисления или растворения титановой основы ПТА через поры покрытия. В зависил[ости от состава электролита, pH, потенциала, при котором протекает электрохимический процесс на ПТА, и других факторов изменяется скорость процессов взаимодействия титановой основы с электролитом, окисление или растворение ее и нарушение адгезии платинового слоя с титановой основой [5, 7, 1231. На электродах с губчатым платиновым покрытием в процессе анодной поляризации с поверхности анода может удаляться платина в виде мелкой металлической пыли. Особенно сильно это проявляется в начале анодной поляризации и может быть причиной значительной потери платины именно в этот период работы электрода. [c.156]

При небольшой толщине платинового слоя ПТА (0,1. мкм) или при длительной поляризации ПТА в критических условиях при высоком значении анодного потенциала изменения состояния поверхности анода становятся необратимыми. Поверхность платинотитанового анода приобретает матовый оттенок с белыми точками и бугорками, внутри которых обнажается титановая основа. Наступает быстрое механическое разрушение платинового слоя ПТА, и анод выходит из строя. [c.165]

Платинотитановые аноды, которые изготовляют с помощью Наварки платиновой фольги на титан, успешно используют при получении перекиси водорода [157—159]. Платинотитановые аноды могут быть выполнены в виде охлаждаемых изнутри коробок, что в процессах, проводимых при низких температурах, позволяет уменьшить удельные затраты платины и обеспечить увеличение выхода целевого продукта по току в результате понижения температуры непосредственно в прианодном слое электролита [138]. Аноды из платинированного титана позволяют в зависимости от процесса уменьшить расход платины в 3—8 раз. С применением ПТА, изготовляемых при помощи наварки платиновой фольги, в производстве надсерной кислоты уменьшилась потребность в платине в 2,5 раза. Использование охлаждаемой титановой основы анода позволяет, например, в производстве перекиси водорода увеличить выход по току от 68 до 75% и снизить удельный расход платины на производство более чем в два раза [158]. Так, использование охлаждаемого ПТА позволило уменьшить расход Pt от 1,0—1,2 до 0,3 г/т пергидроля. [c.174]

Из многочисленных. вариантов анодов, содержащих платиновые металлы или их окислы, в последние годы в промышленной электрохимии нолучили широкое распространение аноды с активным слоем на основе двуокиси рутения [33—351. Эти аноды с активным слоем из смеси окислов рутения и титана нолучают термохимическим способом, нанесением на специально подготовленную поверхность титановой основы анода раствора хлоридов титана в смеси с хлористыми солями рутения и термическим разложением их после высушивания нанесенного раствора. После многократного повторения этой операции получают активный слой необходимой толщины. Такие аноды получили за рубежом название анодов стабильных размеров, в названии подчеркивается постоянство их геометрических размеров на протяжении всего тура работы, в отличие от графитовых анодов, подвергаемых в процессе электролиза значительной коррозии. В литературе эти аподы часто называют металлическими, хотя это название нельзя считать удачным. [c.188]

В процессе работы окисносвинцовых анодов быстро возникает переходное сопротивление между титановой основой и активным слоем, что выводит анод из строя. Для предотвращения этого на всю поверхность анода или только часть ее наносят тонкий слой платины или металлов платиновой группы или их окислов [39, 40], либо других электропроводных материалов, стойких при анодной поляризации [41,42]. Предложено также защищать титановую основу электрода от окисления, нанося на электрод слой графита пли карбида титана [43]. [c.225]

И 1г наносится тонким слоем на титановую основу гальв аниче-ским, пиролитическим или другим методом. Авторы, [63], изучавшие поведение в хлоратном электролизе РЬОг, графита, Р1, титановых анодов, покрытых 1г, Ки0г-4-Т10г, Р1+40% 1г, установили более высокую электрохимическую активность последних трех видов анодов по сравнению с активностью РЬОг, графита и даже Р1 (рис. 1.10). Многодневные испытания показали, что сплав Р1-1-40% 1г значительно более коррозиойно стоек, чем 1г и особенно Р1, как это следует из рис. 1.10. Интере с-но, что платиновое покрытие в условиях получения хлоратов через 2 мес. практически исчезает (рис. 1.11, кривая 1) [63]. [c.38]

Аноды с активным слоем из смешанных оксидов шпинельной или перовскитной структуры получают термическим раз-отожением смеси солей, нанесенных на токопроводящую, чаще всего титановую основу. Другой способ — металлокерамический— состоит в прессовании и высокотемпературном обжиге смесей простых оксидов. Металлокерамический способ позволяет получать соединения заданного состава [61]. Иногда композицию шпинельной структуры используют как токопроводящую основу для нанесения металлов платиновой группы. [c.36]

Центральным электрохимическим исоледовательским институтом в Бомбее разработаны металлические аноды на титановой основе (так называемые Т51А), в качестве покрытия которых может быть использована платина, сплав платины с родием или иридием или смесь одного и более металлов платиновой группы с окислами плен- [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология