Анод для электроосаждения цинка из сернокислых растворов

 

АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЯ ЦИНКА ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, включающий титановую основу с активным слоем из окислов железа и палладия, отличающийся тем, что, с целью повьпиения стабильности анода и снижения содержания благородного металла в нем, анод дополнительно содержит подслой из сплава железа с оловом формулы FeSnj толщиной ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„„A

3+@ С 25 В 11/10

)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{(21) 3431787/23-26 (22) 29.04.82 (46) 07.12.83. Бюл, Р 45 (72) Н.Ф. Разина и Л.Н. Гурьева (71) Институт органического катализа и электрохимии AH Казахской CCP (53) 621.3.035.2(088,8) (56) 1. Разина Н,Ф., Долдина В.И. и Кирьяков Г.3, Электроды и электролиты. Труды института химии, AH Казахской ССР, т. 15, Алма-Ата, "Наука,"

1967, с. 3.

2. Авторское свидетельство СССР

9 416925, кл, С 25 В 11/00, 1974 (прототип), (54 ) (57) АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ

ЦИНКА ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, включающий титановую основу с активным слоем из окислов железа и палладия, отлич ающий ся тем, что, с целью повышения стабильности анода и снижения содержания благородного металла в нем, анод дополнительно содержит подслой из сплава железа с оловом формулы Fe F n толщиной, (0,5-9) . 10 см, а активный слой содержит 58-63 мас. Ъ окислов железа и 37-42 мас.Ъ окиси палладия.

1059025

Изобретение относится к технической электрохимии, в частности к электродам для электрохимических процессов,, конкретно анодам для i электроосаждения цинка из сернокислых растворов, 5

Известен керавыческий анод, полученный из окиси железа (1$ .

Недостаток этого анода заключается в том,. что в отсутствии добавок окись железа неэлектропроводна. tO

Ора этом введение двуокиси титана

s окись железа незначительно повышает электропроводность, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и положительному эффекту является анод с активным покрытием из смеси окислов благородного и неблагородного металлов, в частности окислов палладия и железа с содержанием окисла неблагородного металла менее 50 вес.% j2) .

Недостатками известного анода являются" необходимость закладки значительного количества драгоценного металла (Pd), а также нестабильйость анода при длительном электролизе сер- 5 нокислых растворов . цель изОбретения - повышение стабильности анода и снижение в нем содержания благородного металла, Поставленная цель достигается 30 тем, что анод для злектроосаждения . цинка из сернокислых растворов, включающий титановую основу с активным слоем из окислок железа и палладия,. дополнительно содержит подслой из З5 сплава железа с оловом формулы Гевц толщиной (0,5-9) ° 10 4см, а активный слой содержит 58-б3 мас.% окислов железа и 37-42 мас,% окиси палладия, Пример. Анод готовят следующим образом. На предварительно протравленную в 10%-ном растворе щавелевой кислоты в течение 60 мин при 950С титановую основу толщиной

2,5 MM гальванически осаждают сплав 45

FeSnq из электролита состава, г/л:

FeC1> 6Н 0 27, SnC1Z 2HgO 4,0 tt а Р О 10Н О 150, pH — 8,4, температура - 80 С, катодная плотность тока -. 0,5 A/дмт 5О

После нанесения подслоя анод промывают водой, висутаивают при комнатной температуре на воздухе, Затем на подслой из FeSnZ наносят активйое покрытие из окислов железа и палладия многократным погружением титановой основы с нанесенным на нее подслоем в смесь азотнокислых растворов палладйя и железа с последующим разложением при 600ЭС и охлаждением на воздухе. Толщина активного слоя из окислов железа и палладия, равная.

4 ° 10 см, соответствует применяемой на практи.ке толщине покрытий, содержащих окислы благородных металлов.

Аноды, приготовленные предлагаемым и известным способами, испытывали при электролизе раствора 2 н. Н $04 при 25-30оС, плотности тока 500 A/ ëZ, а также при электролизе раствора, содержащего 1 моль/л zns04 и 1 моль/л

HZSO4 при 35 С и плотности тоо ка 500 А/м, результаты испытаний представлены в таблице, Применение предлагаемого анода по сравнению с, известным позволяет снизить напряжение на ванне на

2,12-2,18В и увеличить срок службы айода на 200-215 сут.

Толщина подслоя из FeSnZ варьиру ется от 5 10 до 9 10 " см. Подслой из Fe Sn толщиной менее 5 ° 10 см не оказывает стабилизирующего действия на потенциал анода, Так, например, на аноде с подслоем из FeSnZ тслщиной 4 ° 10 см потенциал в 2 н Н2804 при 500 А/м возрастает за 20 сут от 1,74 до 4,0 В. Нанесение подслоя из FesnZ толщиной более 9 10 см не целесообразно ввиду ухудшения сцепления подслоя с титановой основой и снижения качества сплава.

Увеличение содержания палладия в окисном слое активного покрытия выше 42,0 вес.% нежелательно, поскольку электропроводность покрытия при этом не увеличивается, а стоимость анода возрастает: потенциал анода с активным слоем, содержащим 55 вес.% Fe Oy и 45 вес.%

РФО в 2 н. HqS04 при 500 A/v Z и 25-30 С составляет 1,70 В. При уменьшении содержания окисла палладия в активном слое ниже 37,0 вес.% покрытие. имеет меньшую электропроводность, потенциал анода выше: в

2 н, Н,SO> при 500 A/ì аиод содержащий в активном слое 85,5 вес.%

FeZ0 и 14,5 вес.% FdO, имеет поте нци ал 1, 99 В, 1059025

Пот енци ал анода при

500 A/ì,В

Состав электролита

Срок службы, сут!

Анод

2 н, н4$04

1 моль/л Zn$04) )

®. Моль/л Н1$04

15 2,0-4,0

4,7

83 5

2н,Н$04

230 1;67-1,68

1 МОль/л Еп$04

1 MoJIb/JI H )S 04

2,68

97,0

1 мОль/л Zn$04, 1 мОль/л н<$04

Предлагаемый с подслоем из FeSn2 толщиной 2 ° 10-4 см

2,62

97,2

2 н ° Н1$04 230 1,67-1,68

230 1,67-1,68

:2 н. Н О

1 мОль/л Еп$04 ю

1 мОль/л Н 1$ 04

2,64

97,0

2,63

97,0

1 мОль/л Н Z $04

215 1,67-1,68

2 и, Н $04

1 мОль/л Zh $04>

1 моль/л Н,2$ 04

2,64

97,1

Составитель Т Усова

Редактор Г. Безвефшенко Техред, Л.Микеш, Корректор Л.Тяско

Заказ 9722/26 Тираж 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Известный, с содержанием 51 вес.%

PdO и 49 вес. %

Fe20. в активном слое

Предлагаеьий, содержащий в активном слое 39,5 вес.%

PdO и 60,5 вес.% .Ге О, с под- слбем из УеБп толщиной 5 ° 10 см

Предл агаеьий с подслоем из

FeSnq толщиной

9 10 4см

Предлагаеьий с подслоем

ИЗ Р8$п2 ТОлщинОЙ

4 ° 10 4 см, содержащий в активном слое 42 вес.% Pio и 58 вес.% Fe20

Предл агаеьий, содержащий в активном слое 37 вес.% PCO и 6 3 вес.% Fe 0>

2 н. Н 1$04 220 1 67-1,68

1 моль/л Хп$0

Выход по тоКу g

% .

Напряжение на ванне, В