DE1105395B - Metallanode fuer die elektrolytische Abscheidung von Chlor - Google Patents
Metallanode fuer die elektrolytische Abscheidung von ChlorInfo
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Description
DEUTSCHES
Es besteht heute ein großes Interesse daran, die bisher bei der Erzeugung von Chlor, z. B. bei der Elektrolyse
wäßriger Chloralkalilösungen, in den Elektrolysezellen verwendeten Graphitanoden durch Metallanoden zu
ersetzen, da Metallanoden hinsichtlich der charakteristischen Metalleigenschaften den Graphitanoden überlegen
sind.
Wegen des starken chemischen Angriffsvermögens, das das Chlor besitzt, können nur chlorbeständige Metalle
in den Kreis der Betrachtung gezogen werden. So sind beispielsweise bereits Anoden aus Platin erprobt worden,
welche sich aber in der Technik, insbesondere auch wegen des hohen Platinpreises, nicht haben einführen können.
Weiterhin ist in der USA.-Patentschrift 1477 099
platiniertes Tantal, in der schweizerischen Patentschrift 236 579 Zirkon oder eine Zirkonlegierung, die mit
Platinmetallen überzogen sind, und in der bekanntgemachten niederländischen Patentanmeldung 216 199 mit
Magnetit überzogenes und rhodiniertes Titan als Anodenmaterial beschrieben. Es sind außerdem auch platinierte
Titanelektroden bekannt.
In der vorerwähnten niederländischen Patentanmeldung sind auch die Funktionen der Edelmetallschicht
solcher Metallanoden näher erläutert; so ist dort beispielsweise gesagt, daß die Deckschicht lediglich aus
einem Material bestehen muß, das am Titan gut haftet, den elektrischen Strom gut leitet und durch den Elektrolyten
nicht angegriffen wird.
Es hat sich gezeigt, daß diese bekannten Elektroden insofern mit einem erheblichen Nachteil behaftet sind, als
sie nicht gestatten, daß der anodisch abzuscheidende Stoff bei einem möglichst niedrigen Abscheidungspotential
abgeschieden wird. Die bekannten und oben angeführten Metallanoden weisen den großen Nachteil
eines hohen Abscheidungspotentials für Chlor auf, was zwangläufig einen höheren Stromverbrauch bedingt und
somit die Wirtschaftlichkeit der mit diesen bekannten Anoden durchgeführten Elektrolyse erheblich vermindert.
Die erfindungsgemäße Metallanode für die Abscheidung von Chlor bei der Elektrolyse wäßriger Alkalichlorid- oder
Salzsäurelösungen oder Alkalichloridschmelzen besteht aus unedlem, gegen Chlor beständigem Grundmetall mit
einer ebenfalls gegen Chlor beständigen edelmetallischen Deckschicht und ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckschicht ganz oder teilweise aus Iridium besteht.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Metallanode gemäß der Erfindung die aufgezeigten Nachteile
der bekannten Elektroden nicht besitzt. Mit ihr gelingt es, im Gegensatz zu der Arbeitsweise mit den
bekannten Metallanoden, die Abscheidung des Chlors bei der Elektrolyse von wäßriger Alkalichlorid- oder Salzsäurelösung
oder auch von Alkalichloridschmelzen in vorteilhafter Weise bei einem niedrigen Abscheidungs-Metallanode
für die elektrolytische
Abscheidung von Chlor
Abscheidung von Chlor
Anmelder:
Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning,
Frankfurt/M., Brüningstr. 45
Dr. Heinz Schmidt, Dr. Franz Holzinger
und Dipl.-Ing. Waldemar Ziemer,
und Dipl.-Ing. Waldemar Ziemer,
Frankfurt/M.-Unterliederbach,
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
potential zu bewirken, so daß der Stromverbrauch verringert und die Wirtschaftlichkeit der Elektrolyse
erhöht wird.
Das Aufbringen der Iridium-Deckschicht auf das Grundmetall kann in an sich bekannter Weise erfolgen,
beispielsweise auf elektrolytischem Wege, durch Aufdampfen im Hochvakuum oder durch mechanisches Aufspritzen
auf das Grundmetall.
Unter einer Deckschicht, die teilweise aus Iridium besteht, ist eine Schicht zu verstehen, die beispielsweise
durch gleichzeitiges Aufdampfen von Iridium und einem oder mehreren anderen Metallen, wie beispielsweise Platin
oder Rhodium, auf das Grundmetall erhalten wird, oder eine solche, die aus einer Iridiumlegierung besteht, z. B.
aus Iridium—Rhodium.
Es hat sich aber auch eine solche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Metallanoden als vorteilhaft erwiesen,
bei der sich zwischen dem Grundmetall und der Deckschicht aus Iridium oder Iridiumlegierung eine oder
mehrere andere Edelmetallschichten, wie beispielsweise solche aus Platin od. dgl., befinden.
Als Grundmetall dient vorteilhaft ein solches, das eine beständige Schutzschicht, vorzugsweise eine Oxydschicht,
bildet, wie z. B. Titan, Tantal, Zirkon.
Daß das Abscheidungspotential für Chlor an mit einer Iridiumschicht überzogenen Elektrode geringer ist als
an mit Platin oder Rhodium überzogenen Elektroden, ergibt sich aus den folgenden Vergleichsversuchen.
Es werden unter gleichen Bedingungen mittels der Aufdampfmethode hergestellte, mit einer Platin-, Rhodium-
und Iridium-Deckschicht versehene Titanelektrodenbleche benutzt. In einer wäßrigen Kochsalzlösung,
109 578/381
die etwa 300 g NaCl/1 enthält, werden bei 700C und bei
einer anodischen Stromdichte von beispielsweise3000A/m2
unter Verwendung einer Quecksilberkathode nach der Poggendorfschen Kompensationsmethode die Abscheidungspotentiale
für Chlor in einer Vielzahl von Einzelmessungen bestimmt. Als Hilfselektrode dient für die
Messungen eine gesättigte Kalomelelektrode, wobei ein zu einer Kapillare ausgezogener elektrolytischer Stromschlüssel
verwendet wird, durch den eine gesättigte KCl-Lösung in schwachem Strom durchfließt.
Unter den gleichen Bedingungen wird auch das Abscheidungspotential
an einer Graphitanode bestimmt.
Für die Abscheidungspotentiale ergeben sich folgende Mittelwerte:
a) für die mit Platin überzogene Titananode 1,84VoIt, 1^
b) fürdie mitRhodium überzogene Titananode 1,61 Volt,
c) für die mit Iridium überzogeneTitananode 1,40VoIt,
dj für die Graphitanode 1,50VoIt.
Die Zellenspannung beträgt hierbei: ao
a) 4,04VoIt,
b) 3,81 Volt,
c) 3,60VoIt,
d) 3,7OVoIt.
Die Meßergebnisse gemäß den Vergleichsversuchen lassen erkennen, daß die Chloralkali-Elektrolyse an mit
Platinmetall überzogenen Titananoden im Vergleich zur Chloralkali-Elektrolyse mit Graphitanoden einen um
9,2% höheren, im Vergleich zur Chloralkali-Elektrolyse an mit Iridium überzogenen Titananoden einen sogar um v
12,2 % höheren Spannungs- und somit auch Energieaufwand erfordert, bezogen auf die Zellenspannung. Für mit
Rhodiummetall überzogene Titananoden liegen die entsprechenden Zahlen bei 3,0 und 5,8 0J0.
Hieraus kann man ferner entnehmen, daß die obenerwähnten Vorteile von Metallanoden gegenüber Graphitanoden
bei der Verwendung von mit Platin- oder Rhodiummetall überzogenen Titananoden mit einer beträchtlichen
Erhöhung der Elektrolysespannung und somit des Strombedarfes erkauft werden müssen, was die Wirtschaftlichkeit
des Einsatzes solcher Elektroden für die Abscheidung von Chlor stark beeinträchtigt.
Erst durch die Anwendung von Metallanoden, bei denen erfindungsgemäß die auf das Grundmetall aufgebrachte
Deckschicht ganz oder teilweise aus Iridium besteht, ist eine wirtschaftliche Durchführung der
Elektrolyse von wäßrigen Alkalichlorid- oder Salzsäurelösungen oder Alkalichloridschmelzen möglich, und zwar
unter Vermeidung der Nachteile der bisher bekannten Metallanoden. Es tritt sogar noch eine nicht zu vernachlässigende
Stromeinsparung von rund 2,5% gegenüber der bisher bekannten Elektrolyse mit Graphitanoden ein.
Claims (3)
1. Metallanode für die Abscheidung von Chlor bei der Elektrolyse wäßriger Alkalichlorid- oder Salzsäurelösungen
oder Alkalichloridschmelzen aus unedlem, gegen Chlor beständigem Grundmetall mit
einer ebenfalls gegen Chlor beständigen edelmetallischen Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckschicht ganz oder teilweise aus Iridium besteht.
2. Metallanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einer Iridiumlegierung
besteht.
3. Metallanode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Grundmetall
und der Deckschicht eine oder mehrere Edelmetallschichten befinden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Billiter, »Die technische Elektrolyse der Nichtmetalle«, Wien, Springer-Verlag, 1954, S. 190 bis 192.
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© 109578/3&1 *.61
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| DEF29453A DE1105395B (de) | 1959-09-24 | 1959-09-24 | Metallanode fuer die elektrolytische Abscheidung von Chlor |
| FR839407A FR1277996A (fr) | 1959-09-24 | 1960-09-23 | Anode métallique pour la séparation électrolytique de chlore |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1105395B true DE1105395B (de) | 1961-04-27 |
Family
ID=7093313
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEF29453A Pending DE1105395B (de) | 1959-09-24 | 1959-09-24 | Metallanode fuer die elektrolytische Abscheidung von Chlor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1105395B (de) |
| GB (1) | GB945712A (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1265722B (de) * | 1960-11-25 | 1968-04-11 | David J Evans Res Ltd | Elektrolysiergeraet zur Erzeugung von Chlor oder Hypochlorit |
| DE1279868B (de) | 1963-05-31 | 1968-10-10 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Elektrodenboiler |
| DE1592015B1 (de) * | 1966-11-08 | 1972-04-27 | Murgatroyds Salt & Chem | Anode fuer diaphragmazelle |
-
1959
- 1959-09-24 DE DEF29453A patent/DE1105395B/de active Pending
-
1960
- 1960-09-26 GB GB33062/60A patent/GB945712A/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| None * |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB945712A (en) | 1964-01-08 |
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