Платино-титановые аноды

Условия электролиза. Реакция электрохимического окисления хлоратов протекает при высоких положительных потенциалах (более 2,0 В отн. н. в.э.), поэтому анод должен обладать высоким перенапряжением кислорода и сохранять пассивные свойства при этих значениях потенциала. Лучше всего этим требованиям удовлетворяет гладкая платина. В промышленности, как правило, используют платино-титановые аноды. [c.187]

Были сделаны попытки наваривать тонкий слой платины, на металлы, стойкие в условиях анодной поляризации благодаря образованию неэлектропроводного слоя хлоридов (титан, тантал, ниобий). Платино-титановые аноды прошли промышленные испытания. Электроды с платиновым покрытием толщиной 3 мкм проработали около четырех лет, однако вследствие дефицитности платины они не нашли промышленного применения в хлорной промышленности. [c.139]

Для электролиза разбавленных растворов хлоридов и морской воды с целью получения растворов гипохлоритов щелочных металлов успешно применяются платино-титановые аноды (ПТА) [88—91]. Для этой же цели в последнее время предложено использовать окисно-рутениевые титановые аноды (ОРТА) [92, 94]. [c.20]

На рис. 4.22 показан охлаждаемый платино-титановый анод. Он включает полую титановую коробку 1, к которой в горизонтальном направлении приварены платиновые полоски 6 шириной 3 мм и толщиной 20 мм. С целью обеспечения надежного контакта платины с титаном сверху полосок 6 вертикально приварены титановые прутки 5 диаметром 2 мм. Для улучшения распределения тока по поверхности анода, а также направления потока охлаждающей воды внутри анода имеются алюми- [c.177]

Использование анодов такого типа позволило создать электролизеры на большие токовые нагрузки (до 25 кА). Срок службы охлаждаемых платино-титановых анодов составляет более [c.178]

Зависимость перенапряжения хлора от материала анода, состояния его поверхности и температуры показана графически на рис. 4. Из этого рисунка следует, что наименьшим перенапряжением выделения хлора обладают ОРТА, что является одной из причин интенсивного проникновения анодов данного типа и промышленность. Пассивация платино-титановых анодов (ПТА), связанная, в частности, с повышением pH прианодного слоя, приводит к резкому возрастанию перенапряжения хлора (аналогично влияет и снижение температуры электролита). [c.30]

Рис. У.8. Охлаждаемый платино-титановый анод

Плотность тока. Для поляризации анодов до высоких значений потенциалов, соответствующих оптимальным выходам перхлората по току, необходимы высокие анодные плотности тока. Для платиновых или платино-титановых анодов эти значения составляют 3—5 кА/м , а в некоторых случаях — 10 кА/м . Оптимальный потенциал анода из диоксида свинца имеет на 0,25 В более отрицательное значение, чем потенциал платинового анода. Возможно, поэтому оптимальные плотности тока на анодах из диоксида свинца ниже и составляют 2,0— [c.187]

При соблюдении описанных выше условий выход перхлоратов по току составляет около 90°/с на платиновых или платино-титановых анодах и 70%—на анодах из диоксида свинца. [c.188]

BOM и промежуточных слоях, составляет 70—80% от ее содержания в электролите 141], что позволяет осуществить частичный возврат платины. С целью снижения единовременной закладки цла-тины предложено использовать платино-титановые аноды [42]. [c.184]

На рис. У.8 и У.9 приведены схемы конструкции электродов, предусматривающие системы теплообмена [200]. Конструкция коробчатого платино-титанового анода (рис. У.б) предложена взамен сетчатого анода в производстве пероксодисерной кислоты. Наиболее существенными недостатками сетчатых анодов являются отсутствие системы охлаждения и коррозия токоподводов в месте контакта платины с алюминиевой шиной. Коррозионное разрушение обусловлено недостаточной герметизацией контакта вследствие низкой адгезии винипласта и появления со временем трещин, через которые раствор электролита проникает к месту контакта платины и алюминия. Нарушение контакта приводит к ухудшению распределения тока по поверхности электрода, что ухудшает работу электролизера и требует замены электрода. [c.160]

Для электрохимического получения хлорной кислоты применяют электролизеры с платиновыми или платино-титановыми анодами [26]. Вследствие очень высокой коррозионной активности смесей хлорной и соляной [c.85]

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]

В качестве основы анода может быть использован также тантал. При испытаниях платино-танталовых анодов, полученных нанесением платины на танталовую основу электрода электроискровым способом, при потенциалах 3,0—3,1 В и комнатной температуре полученные электрохимические показатели аналогичны показателям на платино-титановых анодах. При температуре —20 °С выход хлорной кислоты и хлора по току несколько ниже, а кислорода выше, чем на платино-титановом аноде. Это, по-видимому, можно объяснить образованием платино-танталовых сплавов на поверхности анода при нанесении платины электроискровым способом [18]. [c.89]

Предложено также получать хлорную кислоту анодным окислением водных растворов хлоратов в трехкамерном электролизере с двумя ионообменными мембранами. При применении платиновых или платино-титановых анодов в анодном пространстве можно получить достаточно чистую 2 н. кислоту, а в катодном пространстве — раствор щелочи. При этом в качестве катода можно использовать обычную сталь. [c.90]

Возможна комбинированная схема окисления хлората в перхлорат в электролизерах с анодами из диоксида свинца (первая стадия) и в электролизерах с платино-титановыми анодами на завершающей ступени окисления, где концентрация хлората может быть критической для анодов из РЬОг [84]. [c.103]

Для понижения рабочей температуры применяют электролизеры с охлаждением электролита. Ранее для охлаждения использовались полые графитовые катоды после разработки платино-титановых анодов их стали конструировать в виде холодильников. [c.125]

В СССР в настоящее время при получении пероксодисерной кислоты применяются охлаждаемые платино-титановые аноды [53]. [c.132]

Продолжительная эксплуатация электролизеров с охлаждаемыми платино-титановыми анодами показала, что расход платины составляет 0,3—0,4 г на 1 т 30%-ного пероксида водорода вместо 1,0—1,2 г при работе на сетчатых неохлаждаемых платиновых анодах. Единовременная затрата платины на охлаждаемый анод при токовой нагрузке 1 кА составляет 85—86 г, тогда как на сетчатый анод при такой же нагрузке требуется 209 г платины. Срок службы сетчатых платиновых анодов составляет в среднем полгода, а охлаждаемых платино-титановых 5 лет. Использовать платиновую фольгу толщиной менее 20 мкм нерационально из-за трудностей ее изготовления и последующей приварки к титановой коробке. [c.133]

Напряжение на электролизере с платино-титановыми анодами для приведенных выще условий равно 4,6 В и состоит из следующих составляющих [c.135]

В данном разделе мы ограничимся рассмотрением анодов из искусственного графита, который, как отмечалось ранее, является единственным анодным материалом, практически применяемым сейчас в хлорной промышленности. Кратко будут рассмотрены также платино-титановые аноды, которые в будущем могут найти применение в промышленной электрохимии. [c.108]

Платино-титановые аноды [c.119]

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]

На рис. 30 приведены потенциалы платиновых и платино-титановых анодов, полученные на модельном электролизере при различной плотности тока, температуре 80 °С и pH, равных 1 и 3. На этом же рисунке показаны значения потенциала ПТА в промышленном электролизере. [c.121]

Потенциалы платинового и платино-титанового анода могут сильно изменяться в зависимости от pH электролита. [c.121]

Условия электролиза. На процесс образования пероксодисерной кислоты существенное влияние оказывает температура электролита. Повышение температуры приводит к значительным потерям целевого продукта, так как при этом ускоряется процесс гидролиза пероксодисерной. кислоты с образованием кислоты Каро. Для снижения температуры электролита до 10—16 °С были предложены охлаждаемые платино-титановые аноды, позволяющие получать растворы с концентрацией H2S2O8 300 кг/ /м вместо 230 кг/м без снижения выхода по току. [c.173]

Плотность тока зависит от материала анода. При использовании графитовых анод0 В электролиз можно провести при плотностях тока до 1,4 кА/м . На платино-титановых анодах выход гипохлорита натрия по току практически не изменяется до достижения плотности тока 4 кА/м . Оптимальной плотностью тока при электролизе с ОРТА является 1,5—2 кА/м . При повышении анодных плотностей тока выход гипохлорита натрия по току несколько снижается и возрастает выход хлората по току. [c.179]

Достаточно высокие, но все же ниже, чем на платиновых или платино-титановых анодах, выходы перхлората по току могут быть достигнуты и на анодах из электроосажденного диоксида свинца. [c.187]

Условия электролиза. Окисление аниона Н804 протекает при высоком положительном потенциале (3,0—3,3 В), поэтому в качестве материала анода с наибольшей эффективностью может быть использована гладкая платина, на которой перенапряжение кислорода высоко. Используют также платино-титановые аноды. С целью уменьшения износа платины в некоторых случаях применяют ее сплавы с небольшим количеством иридия. Катоды изготавливают из свинца или графита и охлаждают водой. [c.191]

Электролизер представляет собой ящичную монополярную конструкцию. Корпус электролизера 1 изготовлен из поливинилхлорида и снабжен ребрами жесткости. В электролизере помещены щесть платино-титановых анодов-холодильников 4, выполненных в виде сварных полых титановых коробов, охлаждаемых внутри водой, которая подается по трубе 10 из коллектора 7. К поверхности титановых коробов приварены платиновые ленты. Аноды по1мещают в винипластовые пористые диафрагмы 5. [c.195]

Для поддержания низкой температуры в прианодной зоне предложено использовать охлаждаемые платино-титановые аноды. Непосредственное охлаждение самого анода позволило поддерживать температуру электролита 12—14° С и повысить концентрацию получаемой пероксодвусерной кислоты до 300 г/л. При этом выход по току H2S2O8 увеличился на 10%. [c.168]

До последнего вре.мени ие было разработано анодов, которые бы полностью могли заменить платиновые в производствах перхлоратов, хлорной и надсерной кислот и некоторых других, поэтому в этих производствах широко применяют платиновые, а в последнее время платино-титановые аноды. Применение платиновых анодов ограничивалось вследствие их высокой стоимости. [c.14]

На основании приведенных данных в ч1ромышленном процессе использованы электролизеры с платино-титановыми анодами. Электролиз проводится в среде метилового спирта в каскаде электролизеров при плотности тока 600—1500 А/м и температуре 45— 55 °С. Содержание в исходном электролите монометиладипината составляет 30—35%, монометиладипината натрия 2— 7%, воды 1—5%. [c.187]

Кроме того, использование сетчатых анодов в производстве пероксодисерной кислоты не позволяет понизить температуру анолита ниже. 17 °С. Предложена конструкция охлаждаемого платино-титанового анода (см. рис. У.8). Анод представляет собой короб 5, имеющий размер 98X78X2,5 см. Внутри короба находятся алюминиевые токоподводящие шины 4. С целью удлинения пути хладоагента и улучшения распределения тока по поверхности анода внутри короба размещены алюминиевые гребенки 3 (путь охлаждающей жидкости на рисунке обозначен стрелками). [c.160]

Для получения хлорной кислоты необходимо применять аноды, на которых можно добиться высокого перенапряжения для процессов, конкурирующих с окислением хлор-иона до иона lOi т.е. для процессов выделения хлора и кислорода. В рассматриваемом случае это достигается на платиновых или платино-титановых анодах при низкой концентрации хлор-ионов и низкой температуре электролиза. При этом, естественно, получают хлорную кислоту низкой концентрации. Из-за малой электропроводности электролита напряжение на ячейке и расход электроэнергии велики. [c.83]

В растворах смесей НСЮ4 и НС1 и с растворенным xjfopoM без анодной поляризации и при поляризации с потенциалом менее 1,2—1,3 В контакт Pt—Ti может в определенных условиях быстро разрушаться, а платино-титановые аноды выходить из строя. [c.89]

Для получения хлорной кислоты в качестве анода могут быть использованы и другие металлы платиновой группы. Электролиз смешанных растворов H IO4 и НС1 (содержание НС1 1 н.) предложено проводить на иридиевом аноде в интервале (—5) — (—30) °С при анодном потенциале 2,9—3,3 В, а также на родиевом аноде [37]. Однако в промышленных условиях обычно применяются платино-титановые аноды. [c.89]

Мощность электролизеров с охлаждаемыми платино-титановыми анодами в 15—20 раз больше, чем электролизеров с катодным охлаждением [47], а расход электроэнергии на 1т 30%-ного Н2О2 при применении анодного охлаждения на 20% меньше, чем в электролизерах с неохлаждаемыми анодами. [c.132]

Платино-титановый анод имеет размеры 780X980X25 мм (рис. 4-9). Он представляет собой плоскую титановую коробку 1, к наружным поверхностям которой в горизонтальном направлении приварены платиновые полоски 6 шириной 3 мм и толщиной 20 мкм на расстоянии 6—7 мм-друг от друга. Для надежного контакта платины с титаном сверху платиновых полосок приваривают вертикально с шагом 25 мм титановые прутки 5 диаметром 2 мм, которые одновременно обеспечивают заданное расстояние между анодом и диафрагмой. Внутри титановой коробки проходят две токопроводящие шины из алюминия. Для улучшения распределения тока по поверхности анода внутри имеются алюминиевые гребенки, которые приварены к алюминиевым токоподводам и титановой коробке. Гребенки выполняют роль направляющих охлаждающей воды. [c.132]

Электролизер состоит из 6—12 анодных ячеек и 7—13 графитовых катодов. Токовая нагрузка на один платино-титановый анод составляет около 2 кА, общая нагрузка 12-25 кА. В промышленных электролизерах анодные ячейки соединены по ходу раствора последовательно. Это обусловлено тем, что с повышением концентрации НгЗгОв выход по току пероксодисерной кислоты снижается. При непрерывном процессе получения H2S2O8 без каскада концентрация пероксодисерной кислоты в анолите будет близка к конечной (300 г/л). В таких условиях работы электролизера выход по току целевого продукта будет минимальным и составит 60—65%. При каскадном оформлении процесса концентрация H2S2O8 возрастает постепенно от ячейки к ячейке и достигает максимального значения лишь на сливе. При этом средний выход H2S2O8 по току приближается к оптимальному значению, получаемому при периодическом процессе, и составит 75% (рис. 4-12). [c.134]

Влияние условий электролиза. Электрохимический синтез хлоргидринов проводится, как правило, с использованием пористых графитовых или платино-тнтановых анодов [83, 85—88]. Если применяется пористый графитовый анод, то газообразный олефин обычно подается во внутреннюю полость анода. Предложена также конструкция пористого титанового анода, на поверхность которого по специальной технологии наносится платина. Так же, как и нри электролизе с графитовым анодом, олефин подается во внутреннюю полость под некоторым давлением. Следует отметить, что прй проведении электролиза с пористым платино-титановым анодом снижается выход ио току кислорода и побочных продуктов, например дихлорпропана, а также увеличивается конверсия пропилена. [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология