Рутений Электролиты

Отечественные электролизеры биполярного типа для получения хлоратов (ХТБ-1) рассчитаны на нагрузку 25 и 50 кА. Ячейки этих электролизеров образованы биполярными элементами, которые с анодной стороны имеют покрытие из смеси оксидов титана и рутения. Оптимальный режим электролизера достигается путем организации внешней циркуляции электролита через выносной теплообменник с введением соляной кислоты в циркулирующий электролит. Во внешнем циркуляционном контуре устанавливается сепаратор для разделения жидкой и газовой фаз и реактор для обеспечения перехода гипохлорита в хлорат. Основные показатели электролизеров ХТБ [c.158]

Выход по току сплава Со — Ки снижается с увеличением концентрации рутения в электролите, что связано с уменьшением перенапряжения водорода. Хлористый аммоний, изменяя катодную поляризацию, значительно улучшает сцепление покрытий с подложкой, даже при больших толщинах (30—40 мкм). Без этой добавки покрытия при толщине 1 мкм легко отслаиваются. [c.111]

Снижение выхода хлората по току и увеличение скорости разрушения анодного материала при снижении концентрации хлорида натрия в Электролите наблюдается также и при применении других анодных материалов диоксида рутения [48, 49], платины [98, 101] и диоксида свинца [34—38]. Однако эти изменения происходят не так резко, как в случае использования графитовых анодов. [c.62]

Отметим, что многие элементы, взятые сами по себе в концентрациях, значительно превышающих их возможную концентрацию в электролите, не оказывают каталитического действия на разряд водорода в электролизере. Так, в соответствии с данными о кинетике разложения амальгамы натрия в состоянии покоя, в течение 30 мин [241] незаметно действие солей бериллия, кальция, стронция, бария, цинка, иттрия, церия, празеодима, неодима, самария, европия, эрбия, циркония, олова, бора, тантала и теллура, добавленных в концентрации 1000 мг/л. Соли меди, магния, кадмия, галлия, таллия, тория, марганца, сурьмы и вольфрама не оказывают влияния при концентрации 100 мг/л, соли серебра, алюминия, лантана, титана, висмута, железа, никеля — при концентрации 10 мг/л соли урана, кобальта, рутения, палладия—при концентрации 1 мг/л, а соли молибдена, рения, осмия, родия не оказывают влияния при концентрации 0,1 мг/л. Действие германия не обнаруживается при концентрации 0,01 мг/л, в то время как влияние солей ванадия, хрома и платины при этой же концентрации заметно. [c.39]

По данным [95, с. 115], в результате растворения рутения переменным током в соляной кислоте получают электролит, содержащий 3—3,5 г/л Ru и 36,5 г/л НС1. При /= 18 4-25 °С и 4 = 0,084-0,2 А/дм в нем могут быть получены блестящие, беспористые покрытия толщиной до 1 —1,5 мкм. При плотности тока [c.197]

Вместо хлористого лития может применяться NaBr или Nal. В подобных электроли I iix получаются и сплавы других металлов платиновой группы — иридия, палладим. родия, рутения и осмия [c.958]

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]

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]

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]

На рис. 11 представлена принципиальная схема электролизера. Корпус 9, перекрытый крышкой 8, разделен пористой перегородг кой на две полости анодное 4 и катодное 5 пространства. В первом установлены аноды 1. В электролизерах более старых конструкций аноды графитовые у новейших электролизеров аноды малоизнашивающиеся из титана с покрытием из оксида рутения. Стальная сетчатая перегородка, разделяющая катодное и анодное пространства, служит катодом 3. На катодную сетку со стороны, обращенной к аноду, нанесена пористая диафрагма 2. Свежий рас СОЛ, поступающий в анодное пространство, перетекает через диафрагму в катодное пространство. Его подачу регулируют так, чтобы электролит в анодном пространстве (анолит) полностью закрывал аноды и диафрагму. Над зеркалами анолита и католита имеются объемы для сбора выделившихся газов. Из них по отдельным трубопроводам отводятся в сборные коллекторы хлор и водород, католит через трубопровод 6 и капельницу 7. [c.40]

Пленка обладает электронной проводимостью и может работать как активный слой электрода, на котором выделяется хлор при разряде хлор-ионов. Пленка частично растворяется в электролите с нарунаюй стороны анода, покрытого хемосорбированным галогеном. Процесс анодного растворения рутения связан с переносом катионов через окисленную поверхность с образованием хлор-комплексов рутения. С увеличением толш,ины окисной пленки миграция катионов рутения затрудняется и увеличение потенциала создает условия для разряда хлор-ионов, что обусловливает снижение выхода по току иа процесс растворения рутения [52]. [c.193]

На рис. VI-6 приведена зависимость обш,его тока поляризации и скорости растворения Ru от концентрации хлор-ионов в электролите, состояш ем из смеси 3 н. H IO4 и НС1 при ср = 1,4 В. Прп увеличении концентрации С1 вследствие уменьшения концентрации СЮ общий ток поляризации сильно возрастает в результате интенсивного выделения хлора, а скорость растворения Ru существенно снижается. Представляется возможным увеличение стойкости прп анодной поляризации металлического рутения и рутения, входящего в состав активной массы, составленной на основе рутения. Это возможно нри подавлении процесса электрохимического выделения кислорода вследствие повышения перенапряжения выделения Oj либо при вытеснении выделения кислорода другим процессом, например выделением хлора. Уменьшевие скорости растворенця рутения с увеличением концентрации хлор-ионов в электролите можно связать с частичным вытеснением с поверхности рутениевого анода адсорбированного кислорода хлором. [c.196]

В сернокислом (сульфаматиом) электролите рутений существует в трех- и четырехвалентной форме, а в нитрозо-хлоридном — только в четырехвалентной. После катодной проработки содержание четырехвалентного рутения во всех электролитах уменьшается. При анодной проработке форма рутения не изменяется. Зависимость от катодной плотности тока в нитрозохлорид-ном электролите представлена на рис. 62. Для уменьшения внутренних напряжений в электролит рекомендуется вводить AI2 (804)3, а т) повышать за счет добавки трилона Б (30 — 50 г/л). В сернокислом электролите, содержащем гидрооксихлорид рутения (4 г/л) и H2SO4 (150 г/л), цвет покрытий изменяется в зависимости от содержания в нем серной кислоты при заниженном они получаются темными, [c.147]

Нитрозохлоридный электролит рутенирования готовят путем перевода металлического рутения в растворимое в воде соединение посредством его сплавления со смесью гидроокиси и нитрата калия, хлорированием рутения при низких температурах или анодным растворением рутения. Рутений сплавляют с КОН и KNOз в соотношении 1,8 2,5. Предварительно щелочь рас- [c.263]

Предлагается использовать ионообменную мембрану нафион в электролизере с нулевым межэлектродным расстоянием при получении водорода электролизом воды [125]. Мембрана с анодной стороны покрывается диоксидами рутения и иридия, с катодной — мелкодисперсной платиной. Так как при этом она действует как протонопроводящий полимерный твердый электролит, в электролизер подается чистая вода. Высокая стоимость и верхний температурный предел 160°С ограничивают применение и развитие этого метода. [c.85]

Образование пленок хлористого серебра на аноде. Содержащиеся в аноде в качестве примесей родий, рутений, осмий и иридий переходят в шлам. Платина и палладий переходят в раствор, и в электролите допустимо содержание до 50—60 г/л и Г5 г/л Р(1, а в отсутствие палладия—даже до 80 г/л Р1, без опасности выделения их на катоде. Медь и свинец также переходят в раствор. Свинец время от времени удаляют из электролита добавкой серной кислоты. Серебро при содержании его в аноде не более 5% переходит в шлам в виде хлористого, серебра, не вызывая особых затруднений. Но при более высоком содержании оно образует на аноде плохо проводяпще пленки хлористого серебра, анод пассивируется, и начинается выделение хлора. [c.461]

При длительных испытаниях в условиях, близких к промышленным, —плотности тока 2 кА/м , температуре 60 °С, содержании в хлорид-хлорат-ном электролите 400 г/л Na lOs, 100 г/л Na l, 2 г/л Na2 f207 и рН=6,5— 7,0 — средняя скорость растворения рутения из активной массы ОРТА составила около 1-10 г/(см ч) [97]. Вследствие повышенного значения потенциала анода в хлоратном процессе (по сравнению с хлорным электролизом) наблюдается значительно большее окисление поверхности титанового анода, что снижает полезное использование первоначальной закладки рутения в ОРТА. [c.49]

Отечественные конструкции биполярных электролизеров для получения хлоратов ХТБ1 рассчитаны на нагрузку 25 и 50 кА. Электролизеры имеют титановые аноды с активным покрытием из смеси оксидов металлов на основе диоксида рутения и общую для всех ячеек внешнюю циркуляцию электролита. Во внешнем контуре циркуляции осуществляется регулирование температуры с помощью выносного теплообменника и pH путем дозирования соляной кислоты в циркулирующий электролит. [c.60]

Покрытия рутением [19, 275, 276] толщиной до 37 мк получены в электролите 4 г/л RUNO3 I3 (нитрозохлорид рутения) и 20 мл/л H2SO4 при Df, = 2,2 а/дм" , температуре 40° с платиновыми анодами. Рутений осаждается также в растворе 5,2 г/л Ru (в виде сульфата) 5,2 г/л сульфаминовой кислоты при температуре 27—50° и плотности тока 1,1—2,7 а/дм . Тонкие осадки блестящие и имеют высокий коэффициент отражения. Твердость электроосажденного рутения приближается к твердости родия. Покрытие рутением применяется для контактов в радиоэлектронике. [c.80]

При выборе покрытий для электрических контактов, в особенности слаботочных, большое значение имеет их переходное электрическое сопротивление. Из рис, 12,2 видно, что его значение и тенденция изменения с нагрузкой зависят как от материала покрытия, так и от условий его получения [128, с, 388]. Наиболее низким электросопротивлением характеризуется серебро, высоким — рутений. Палладиевое покрытие из аминохлоридного электролита имеет преимущество перед покрытием, полученным в фосфатном растворе. Отжиг при 300—350 °С несколько улучшает пластичность палладия, но при этом уменьшается его микротвердость. Исследование стойкости против механического износа родия, рутения, палладия показало преимущество последнего, причем образцы, полученные из аминохлоридного электролита, вели себя лучше, чем из фосфатного. Наложение при испытании переменного тока приводит к увеличению износа, но для палладиевых покрытий, полученных в амииохлоридном электролите, износ остается относительно меньшим. [c.188]

Рутениевые покрытия для электрических контактов можно получать в электролите на основе готовой соли — гидроксохлорида рутения, которую растворяют при нагревании в сульфаминовой кислоте. Электролит содержит 4—5 г/л RuOH lg и 30—50 г/л сульфаминовой кислоты / = 55Ч-60°С, / =1,5 А/дм , аноды — платиновые, из платинированного или палладированного титана. Анодная плотность тока не должна превышать 0,5—0,6 А/дм , во избежание окисления металла до RuO . С увеличением катодной плотности тока от 0,5 до 4 А/дм выход металла по току уменьшается от 26 до 11 % (в расчете на четырехвалентные ионы рутения). Покрытия толщиной 10—12 мкм получаются компактными, беспористыми [133]. , [c.199]

В обычной циклической вольтамперометрии на электрод налагают треугольные импульсы потенциала и регистрируют получающийся ток. Этот метод широко применяют при исследовании электрохимии растворенных веществ [43] и изучении электрохимических реакций с последующими химическими превращениями (гл. 14). Его активно используют и при исследовании модифицированных электродов. На рис. 13.4, а приведены типичные циклические вольтамперограммы электрода, модифицированного трис(бипиридиловым) комплексом рутения, при различных скоростях развертки. Подобные зависимости часто служат для оценки степени покрытия поверхности электрода иммобилизованными электроактивными частицами. Такие оценки получают путем интегрирования анодных и катодных токов модифицированного электрода в индифферентном электролите, когда единственным фарадеевским процессом является окисление или восстановление иммобилизованной редокс-группы. При этом необходимо учитывать вклад тока заряжения двойного слоя. Обычно его оценивают на глазок , поскольку точно измерить ток заряжения невозможно. Иногда можно руководствоваться величиной наблюдаемого тока заряжения двойного слоя на чистом электроде в аналогичных условиях. Однако этот подход следует применять [c.182]

Электролит готовился растворением расчетного количества солей рения и рутения при кипячении в сульфаминовой ки1 лоте. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология