Анод для одержання хлору та хлорпохідних

Изобретение относится к технической электрохимии, в частности, к электродам, используемым в качестве анодов для электрохимического производства хлора и его производных. Известен анод для электролитического получения кислорода, содержащий основу из вентельного металла с активным (каталитическим) покрытием из диоксидов рутения и марганца, взятых в мольном соотношении, соответственно, в пределах от 1:1 до 1:9 [1]. Однако, использование его для электролитического получения хлора и его производных из разбавленных хлоридных электролитов нецелесообразно из-за низкого выхода целевого продукта (например гипохлорита), так при электролизе морской воды выход гипохлорита по току не превышает 50%. Задача изобретения - повышение выхода целевого продукта (хлора и его производных) по току. Это достигается тем, что известный анод, состоящий из основы (вентильный металл) и нанесенного на нее покрытия, включающего диоксид рутения и диоксид марганца, согласно изобретения, покрытие дополнительно содержит оксид палладия (PdO) при следующем соотношении компонентов, мол. %: диоксид марганца 60,0-89,9, диоксид рутения 10,0-39,9 и оксид палладия 0,1-8,0. При содержании PdO в каталитическом активном покрытии меньше 0,1 мол.% анод приобретает недостаток, а именно, низкий выход хлора и его производных по току. При содержании PdO более 8,0 мол.% не происходит существенного повышения активности анода, а только увеличивается расход палладия, кроме того происходит и незначительное повышение электродного потенциала. Повышение содержания PdO более 8,0 мол.% нецелесообразно. Введение PdO в указанных пределах в активную массу позволяет повысить выход по току за счет увеличения каталитической активности покрытия и снижения перенапряжения выделения хлора. Пример изготовления На основу из титана марки ВТ1-0, предварительно механически зачищенную наждачной бумагой, протравленную 10 с в смеси кислот HF:HNO3 (1:3), и прогидрированную в 10% растворе щавелевой кислоты при 95°С в течение одного часа, с помощью кисти наносят раствор смеси азотнокислого марганца, оксихлорида рутения и хлорида палладия, взятых в соотношении, позволяющем после термообработки получить активное покрытие, содержащее 37 мол.% диоксида рутения, 3,0 мол. % оксида палладия и остальное 60 мол.% диоксид марганца. После нанесения раствора электроды помещают в обжиговую печь при температуре 120°С и со скоростью 10° в минуту, температуру повышают до 450°С и выдерживают 30 мин. После охлаждения наносят следующий слой раствора и повторяют обжиг. Таким образом наносят 20 слоев активного покрытия. Полученные таким способом электроды были использованы при электролизе 0,5 н раствора NaCI в течение 30 мин в ячейке объемом 90 мл. При плотности тока 200 и 1000 А/м 2 выход гипохлорита натрия составил 88,5%, а потенциал соответственно 1,41 и 1,46 В (н.в.э.). Характеристики анодов с другим составом трехкомпонентной активной массы представлены в таблице, где даны значения выхода гипохлорита по току и потенциалов легированных анодов в 0,5 н NaCI при плотности тока 200 А/м . длительности электролиза 30 мин в ячейке с объемом 90 мл, t =23°С. Как видно из таблицы, для заявляемого анода (электрода) можно считать, что оптимальным содержанием оксида палладия в активном покрытии анода является 5,0 мол.%, при котором обеспечивается максимальный выход целевого продукта (гипохлорита натрия) по току без повышения расхода электроэнергии при сохранении коррозионной стойкости анода на уровне прототипа. Кроме того, было проведено пробное испытание заявляемого анода на морской воде для получения гипохлорита натрия при плотности тока 1000 А/м 2. Результаты испытания позволяют сделать вывод, что заявляемый анод существенно превосходит по эффективности нелегированный оксидом палладия анод, так как выход гипохлорита по току оказался на 40% выше, чем у нелегированного, при потенциале анода, не превышающем 1,45 В (н.в.э.). Использование анода в электролитическом производстве гипохлорита позволяет повысить выход целевого продукта по току без дополнительных затрат электроэнергии при уменьшенной, по меньшей мере, на 30% площади рабочей поверхности анода. Экономический эффект достигается за счет экономии электроэнергии и материалов, расходуемых на изготовление анода, а также за счет увеличения производительности агрегата.