DE2919113C2 - Schaltanordnung zur Verlängerung der Lebensdauer einer als Anode geschalteten Elektrode - Google Patents

Description

Durch die Erfindung wird eine Schaltanordnung zur Verlängerung der Lebensdauer einer als Anode geschalteten Elekirode geschaffen. Durch die Erfindung wird die Lebensdauer einer als Anode geschalteten Elektrode — -die hauptsachlich zur Stromleitung dient — dadurch verlängert, daß dia Elektrode in einem elektrolytischen Medium abwechselnd anodisch und kathodisch polarisiert wird.

Bekannt ist, daß die stromleitende, in einem elektrolytischen Medium befindliche Elektrode — d. h. die Anode — unter der Wirkung des durchfließenden elektrischen Stromes — entsprechend dem Faraday'schen Gesetz — einen gewissen Gewichtsverlust erleidet. Somit wird das Gesamtgewicht der zur Verwendung einzubauenden Elektrode grundsätzlich durch einen von der Zusammensetzung der Materialien abhängigen Verlust-Faktor, durch die erwünschte Betriebszeitdauer und die Belastung bestimmt.

Materialien, die kostspielig sind (Graphit, Si-Stahl, Platin-Titan Legierung; Anwendung hauptsächlich beim elektrochemischen Korrosionsschutz) sind infolge ihres niedrigen Gewichtsverlust-Faktors nicht verbreitet Als Grund hierfür können auch die geometrischen Abmessungen angegeben werden, weil eine bedeutende Verminderung des Anodenmaterials infolge eines niedrigen, zur Beschränkung der Energieverluste notwendigen Widerstandes nicht ermöglicht wird, so daß ihre Anwendung unwirtschaftlich ist.

Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung von Elektroden — insbesondere von Folienelektroden — sind auch bereits bekannt. Bei all diesen Verfahren und Einrichtungen wird immer auf die Metallschicht abgestellt, die auf die Oberfläche der Folie aufzutragen ist. Die Lebensdauer der Elektrode hingegen wird nur in zweiter Linie berücksichtigt.

Die US-PS 34 20 760 beschreibt die Herstellung einer Elektrode durch Bildung einer Elektrodenoberfläche auf elektrolytischem Wege. Das Verfahren ist insbesondere durch die Beseitigung schädlicher Oxydschichten gekennzeichnet Hingegen sind zur Verlängerung der Lebensdauer der Elektrode erforderliche Maßnahmen weder aus dieser Druckschrift noch aus den sich auf den gleichen Gegenstand beziehenden DE-PS 15 64 501 und 15 64 486 erkennbar.

Auch aus den US-PS'en 21 46 488 und 30 82 164 ist eine elektrolytische Behandlung von Elektroden bekannt, ohne daß jedoch auch daraus auf eine verlängerte Lebensdauer der in dieser Weise hergesteHten Elektroden geschlossen werden könnte.

Gemäß der Erfindung wird ein Anoden-Elektrodensystem geschaffen, durch welches die Lebensdauer einer einen hohen Gewichtsverlustfaktor aufweisenden Anode durch ihre Kombination mit einer aus einem Ma-15. terial kleinen Gewichtsverlustfaktors hergestellten Hilfselektrode und eines mechanischen oder elektronischen Schaltelementes um ein Mehrfaches verlängert werden kana
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltanordnung gelöst, die eine Gleichstromquelle (oder Gleichrichter), eine Anoden-Elektrode, eine Kathoden-Elektrode, eine vorteilhaft aus einen? Material kleinen Gewichtsverlustfaktors hergestellte Hilfselektrode, ein mechanisches oder elektronisches Schaltelement und eine Steuereinrichtung enthält Diese Konstruktionsbauteile sind miteinander derart zusammengebaut, daß die Anoden-Elektrode wechselweise anodisch bzw. kathodisch polarisiert wird. Der Wert der anodischen bzw. kathodischen Polarisation kann durch Handbetätigung oder mit Hilfe einer automatischen Steuereinrichtung geändert werden.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand einer die Erfindung nur schematisch darstellenden Zeichnung erläutert

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Gleichstromquelle 1 (oder ein Gleichrichter) über eine mechanische oder elektronische Schalteinrichtung 2 an die Kathodenelektrode 3, an die Anodenelektrode 4 und an eine Hilfselektrode 5 angeschlossea Die Schalteinrichtung 2 ist außerdem mit einer Steuereinrichtung 6 verbunden. Die Anodenelektrode 4 wird in einer durch die Steuereinrichtung 6 bestimmten Zeitdauer abwechselnd anodisch und kathodisch polarisiert. Die Zeitdauer der anodischen bzw. kathodischen Polarisation soll derart gesteuert werden, daß die Anodenelektrode 4 — im Verhältnis zu der Umgebung — immer ein negatives Potential aufweist Es liegt auf der Hand, daß sowohl die anodische wie auch die kathodische Polarisation durch die gegenseitige Lage der Kathodenelektrode 3, der Anodenelektrode 4 und der Hilfselektrode 5, sowie durch das Verhältnis der Oberfläche derselben beeinflußt werden.

Die Erfindung kann auch auf zwei Anoden-Kathoden-Elektrodenpaare angewendet werden, wobei die Kathodenelektrode 3 stets als Kathode, die Hilfselektrode stets als Anode und die Anodenelektrode 4 abwechselnd als Anode und Kathode betrieben werden.

Versuche haben erwiesen, daß in der erfindungsgemäß aufgebauten Schaltanordnung die Gewichtsverluste der Anodenelektrode 4 im Ganzen auf die zweckmäßig aus einem Material kleinen Gewichtsverlustfaktors hergestellte Hilfselektrode 5 übertragen werden können. Die Hilfselektrode 5 kann in entsprechender Konstruktion so gewählt werden, daß sie eine bedeutend kleinere Masse aufweist, als die Anodenelektrode 4. Somit wird die Lebensdauer des Anodensystems ausschließlich durch die Hilfselektrode 5 bestimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Elektrolyseanlagen, mit einer Kathodenelektrode, einer Anodenelektrode und einer Hilfselektrode in einem elektrolytischen Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelektrode (4) abwechselnd anodisch und im Zusammenwirken mit der einen geringeren Gewichtsverlustfaktor als die Anodenelektrode (4) aufweisenden Hilfselektrode (5) kathodisch polarisierbar ist

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) durch Hand oder automatisch betätigbar ist und derart ausgebildet ist, daß sie die anodische bzw. kathodische Polarisation der Anodenelektrode (4) verändern kann.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle {1), die gegebenenfalls ein Gleichrichter ist, die mechanische bzw. elektronische Schalteinrichtung (2) und die Steuereinrichtung als Baueinheit zusammengefaßt sind.