DE1279868B

DE1279868B - Elektrodenboiler

Info

Publication number: DE1279868B
Application number: DEJ25936A
Authority: DE
Inventors: Joseph Bernard Cotton; Brenda Sanderson
Original assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Current assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Priority date: 1963-05-31
Filing date: 1964-05-29
Publication date: 1968-10-10
Also published as: BE648655A; NL6406118A; US3469074A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H05b

Deutsche Kl.: 21h-6

P 12 79 868.4-34 (J 25936)

29. Mai 1964

10. Oktober 1968

Elektrodenboiler werden gewöhnlich mit Wechselstrom betrieben, und die Elektroden müssen aus einem Werkstoff bestehen, der einen starken Strom in den Elektrolyten, gewöhnlich Wasser, leiten kann, ohne zu korrodieren. Als Werkstoffe zur Verwendung als Elektrode in solchen Boilern sind Gußeisen, Siliciumeisen, Nickelkupferlegierungen, Legierungen auf Kupferbasis, Aluminium und rostfreier Stahl vorgeschlagen worden, es wurde jedoch festgestellt, daß Korrosion in verschiedenen Graden auftritt, je nach den Eigenschaften des Wassers.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Korrosion der Elektroden in Elektrodenboilern durch die Verwendung bestimmter Metalle bzw. deren Legierungen für die Elektrodenoberfläche zu vermeiden.

Es ist bekannt, für elektrolytische Zwecke Elektroden aus Iridium, Rhodium oder Platin—Iridium zu verwenden, und es ist weiterhin bekannt, diese Edelmetalle als Auflage auf einen Grundstoff aus Titan oder einer Titanlegierung aufzubringen und diesen Aufbau als ao Elektrolyseelektroden zu verwenden. Elektrolysebehandlungen werden mit Gleichstrom durchgeführt, d. h. unter Bedingungen, bei denen die Polarität der Elektroden nicht geändert wird. Die Verwendung derartiger Elektroden unter Wechselstrom ist nach bis- as heriger Auffassung nicht möglich, da hierbei selbst solche aus Edelmetallen bestehende Legierungen oder eine Edelmetallauflage aufweisende Elektroden korrodieren.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß in der angegebenen Weise aufgebaute Elektroden beispielsweise in Elektrodenboilern ohne Beeinträchtigung mit einem Wechselstrom üblicher Perioden verwendet werden können.

Die Erfindung betrifft also die Verwendung einer Elektrode mit einer den elektrischen Strom leitenden Oberfläche aus Iridium, Rhodium oder einer Legierung aus Iridium und/oder Platin und/oder Rhodium in mit Wechselstrom betriebenen Elektrodenboilern.

Platin selbst ist als Elektrodenoberfläche nur für eine kurze Zeit wirksam, weil das Metall oxydiert und es daher unwirtschaftlich ist.

Ein Platin Überzug durch Plattieren oder Anstreichen von Titan ist ebenfalls unbefriedigend, weil der Platinfilm schnell abgestreift wird. Wenn teilweise überzogene Titananoden verwendet werden, korrodiert das blanke Titan, besonders in Gegenwart von Chloriden.

Eine erfindungsgemäße Elektrode kann dadurch aufgebaut werden, daß die Elektrodenform aus Titan oder Legierungen auf Titanbasis besteht und die Flächen, aus denen der Strom in den Elektrolyten übergeht, durch Anstreichen mit Iridium, Rhodium Elektrodenboiler

Anmelder:

Imperial Metal Industries (Kynoch) Limited,

London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr
und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,
8000 München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

Joseph Bernard Cotton,

Brenda Sanderson,

Sutton Coldfield (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 31. Mai 1963 (21 936)

oder deren Legierungen plattiert oder mit einem entsprechenden Belag versehen werden. Solche Legierungen sind in Form von Anstrichmitteln im Handel.

Die Elektrode kann die Form eines Drahtgitters oder einer Platte aus Iridium, Rhodium oder deren Legierungen besitzen.

Die in die Flüssigkeit eintauchenden Teile der Zuleitungen zu der Elektrode können aus Titan oder aus Legierungen auf Titanbasis bestehen, vorausgesetzt, daß das Betriebsverfahren für den Boiler entsprechend modifiziert ist, um eine Korrosion des Titans, insbesondere in der Gegenwart von Chloriden, zu verhindern.

Die Verwendung von Titanzuleitungen, die gleichzeitig als Träger für die eigentlichen Elektroden dienen, ist besonders vorteilhaft und vereinfacht den Aufbau des Elektrodenboilers.

Wenn Wechselstrom zwischen zwei in Wasser eingetauchten Titanelektroden fließt, wird der Schutzfilm auf der Oberfläche des Titans durchbrochen und diese korrodiert, wenn merkbare Chloridmengen in der Flüssigkeit vorhanden sind und wenn die Spannungen höher sind als 8 bis 10 Volt Gleichstrom oder zwischen und 250 Volt Wechselstrom liegen. Diese Wechselspannungen liegen im allgemeinen vor und werden normalerweise in Elektrodenboilern mit einigermaßen hoher Stromdichte verwendet.

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Claims

3 4

Durch die Modifizierung des Betriebsverfahrens am Siedepunkt gehalten, wobei ein Wechselstrom von

eines Elektrodenboilers kann Chloride enthaltendes 240 Volt, 50 Hz und einer Stromstärke von 0,8 Ampere

Wasser mit kommerziellen Spannungen erhitzt oder im kalten Zustand verwendet wurde, die auf 2,0 Ampere

gekocht werden, ohne daß das nicht überzogene Titan am Siedepunkt anstieg. Eine Korrosion der Elektrode

korrodiert, welches bei der Konstruktion der Elektro- 5 wurde nicht beobachtet. ,"

den verwendet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß Ein ähnliches Verfahren wurde durchgeführt unter

im Boiler Bedingungen geschaffen werden, bei denen Verwendung von Elektroden, die vollständig mit 70 %

ein Schutzfilm auf dem Titan erhalten bleibt. Solche Platin und 30 % Iridium überzogen waren, und Elek-

Bedingungen liegen vor, wenn das Wasser ein lösliches troden, die vollständig mit Rhodium überzogen waren,

Phosphat enthält. - io ohne daß eine Korrosion auftrat. Die mit Rhodium

Ein geeignetes lösliches Phosphat ist ein Alkalimetall- überzogenen Elektroden wurden mehr als 2000 Stunden

hexametaphosphat, vorzugsweise die Natriumverbin- geprüft.

dung. Ein Zusatz von 2 g pro Liter Natriumhexameta- Andere übliche Elektrodenwerkstoffe, wie oben er-

phosphat wurde als zufriedenstellend gefunden. Wenn wähnt, korrodieren unter solchen Bedingungen selbst

entionisiertes Wasser gekocht wird, so kann die gleiche 15 in Gegenwart des löslichen Phosphates.
Menge von Natriumhexametaphosphat zugesetzt wer-

den, um eine genügende Leitfähigkeit des Wassers zu Patentansprüche:

erreichen, ohne daß die Elektroden korrodieren. 1. Verwendung einer Elektrode mit einer den

Versuche wurden mit einem Wasser folgender Zu- , elektrischen Strom leitenden Oberfläche aus Iridium,

sammensetzung durchgeführt: »o Rhodium oder einer Legierung aus Iridium und/

Gesamte gelöste Festkörper 415 Teile pro Million ^oder ψ^ύ* ™d/oder Rhodium in mit Wechsel-

SiO₂ ... .. 11,5 Teile pro Million strom betretenen Elektrodenboilern

91 Teile pro Million ^{2- Verwendun}§ ^elner Elektrode nach Anspruch 1,

Mg 35 Teile pro Million dadurch gekennzeichnet daß die stromleitende

_NO 32 Teile pro Million ^a5 Oberfläche aus einem Belag aus Indium, Rhodium

SO/ .!;".'.;".!"'."'.".'.; IO7 Teile pro Million ■ ^odf, ^ej^nerRegierung aus Iridium und/oder Platin

Q . 5j j_ejj_e p_ro MiUi_0n und/oder Rhodium auf einer Elektrode aus Titan

Gesamtälkaiität'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 210 Teile pro Million oder einer Titanlegierung besteht.

Gesamthärte 373 Teile pro Million > Verwendung einer Elektrode nach Anspruch 1

pH-Wert 7,5 Teile pro Million 3° oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strom-

Leitfähigkeit 680 Megohm-* J^e^^nde ^Olc^³t^ f" ^""¹S ^{von 30}°/o

- . Indium und 70% Platin besteht.

Wenn ein solches Wasser mit Wechselstrom von 4. Verwendung einer Elektrode nach einem der

240 Volt und einer Stromstärke von 2,0 Ampere ge- Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

kocht wird, tritt an einem Titanelektrodenpaar Kor- 35 der Elektrolyt 0,2% Natriumhexametaphosphat

rosion auf. enthält.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde

ein Elektrodenboiler mit technisch reinen Titanelek- In Betracht gezogene Druckschriften:

troden von 3 mm Durchmesser, die vollständig mit Deutsche Patentschrift Nr. 170175;

Iridium überzogen waren, 15,2 cm voneinander ent- 40 deutsche Auslegeschrift Nr. 1105 395;

fernt angeordnet und 7,65 cm tief in die Flüssigkeit österreichische Patentschrift Nr. 219 564;

eingetaucht waren, verwendet. 3 1 Wasser der obigen schweizerische Patentschrift Nr. 101 816;

Zusammensetzung wurden gekocht und 300 Stunden USA.-Patentschrift Nr. 2 434 731.

809 620/131 9.68 © Bundesdruckerei Berlin