JPS6018758B2 - アルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用陰極の製造法 - Google Patents
アルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用陰極の製造法Info
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- JPS6018758B2 JPS6018758B2 JP54055242A JP5524279A JPS6018758B2 JP S6018758 B2 JPS6018758 B2 JP S6018758B2 JP 54055242 A JP54055242 A JP 54055242A JP 5524279 A JP5524279 A JP 5524279A JP S6018758 B2 JPS6018758 B2 JP S6018758B2
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Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ金属ハロゲン化物水溶液の電解用陰極
の製造法に関する。
の製造法に関する。
更に詳しくはこの電解において従釆よりも水素過電圧を
著しく低くすることのできる新しい陰極の製造法を提供
するものである。
著しく低くすることのできる新しい陰極の製造法を提供
するものである。
ここにいう新しい陰極とはチタンまたはチタン合金から
なる基体金属にラネーニッケル成分を含む粉末が表面に
保持されたメッキ層を有する陰極を意味する。電解槽を
用いて例えば水素、塩素、および苛性ソーダを製造する
ための食塩水溶液の電解を行う場合陰極における水素過
電圧により生ずる電力効率の損失は重大な問題である。
この陰極における水素過電圧は、陰極の素地、表面材質
、あるいはその表面状態等により著しく異なることが知
られている。即ち素地としては、チタン、チタン合金、
鉄、ステンレス鋼、ニッケル、白金族金属等を用いると
水素過電圧は低くなり、また、表面状態は粗である程、
水素過電圧が低い事が知られている。
なる基体金属にラネーニッケル成分を含む粉末が表面に
保持されたメッキ層を有する陰極を意味する。電解槽を
用いて例えば水素、塩素、および苛性ソーダを製造する
ための食塩水溶液の電解を行う場合陰極における水素過
電圧により生ずる電力効率の損失は重大な問題である。
この陰極における水素過電圧は、陰極の素地、表面材質
、あるいはその表面状態等により著しく異なることが知
られている。即ち素地としては、チタン、チタン合金、
鉄、ステンレス鋼、ニッケル、白金族金属等を用いると
水素過電圧は低くなり、また、表面状態は粗である程、
水素過電圧が低い事が知られている。
これらの知見から水素過電圧の低い材料の粉末を陰極表
面に付着させる各種の方法が提案されている。例えば鉄
板等に焼結法によりニッケル粉末あるいはラネーニッケ
ルの粉末を被覆した陰極、溶射法によりニッケル、コバ
ルト、白金、鉄等の粉末状金属を基体金属の素地に密着
させた陰極（特開昭５２一３２８３２）、鉄板等に粒子
状コバルトと粒子状ジルコニアからなる溶触頃霧混合物
の被覆を有するアルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用
陰極（侍関昭５２−３６球２）の他、粒子状ニッケル、
コバルトもしくはこれらの両者と粒子状アルミニウムと
からなる混合物の溶高蝉質霧された被覆からアルミニウ
ムを除去した被覆をもつ電解用陰極（特閥昭５２−３６
斑３）等がそれである。
面に付着させる各種の方法が提案されている。例えば鉄
板等に焼結法によりニッケル粉末あるいはラネーニッケ
ルの粉末を被覆した陰極、溶射法によりニッケル、コバ
ルト、白金、鉄等の粉末状金属を基体金属の素地に密着
させた陰極（特開昭５２一３２８３２）、鉄板等に粒子
状コバルトと粒子状ジルコニアからなる溶触頃霧混合物
の被覆を有するアルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用
陰極（侍関昭５２−３６球２）の他、粒子状ニッケル、
コバルトもしくはこれらの両者と粒子状アルミニウムと
からなる混合物の溶高蝉質霧された被覆からアルミニウ
ムを除去した被覆をもつ電解用陰極（特閥昭５２−３６
斑３）等がそれである。
しかしこれらの陰極の製造法は、金網板状体あるいは箱
型に成形した金網等複雑な表面形状をもつ陰極基板に対
しては均一な被覆が困難であり、且つ金属粉末の損失も
多く高価になる等の問題が多い。
型に成形した金網等複雑な表面形状をもつ陰極基板に対
しては均一な被覆が困難であり、且つ金属粉末の損失も
多く高価になる等の問題が多い。
そこで我々は、各種形状の陰極素地にも容易に適用でき
る水素過電圧低下に有効な陰極の製造法について鋭意研
究した結果、チタンまたはチタン合金からなる基体金属
の素地の少くとも一部に、少なくとも一部分禾展開のラ
ネーニツケル合金粉末を含有する複合ニッケル〆ツキ浴
を用いてメッキを行って後前記合金粉末を含有しないニ
ッケルメッキ格を用いてメッキを行う前または後に該粉
末に含有するアルミニウムを除去する方法が有効である
ことを見出した。
る水素過電圧低下に有効な陰極の製造法について鋭意研
究した結果、チタンまたはチタン合金からなる基体金属
の素地の少くとも一部に、少なくとも一部分禾展開のラ
ネーニツケル合金粉末を含有する複合ニッケル〆ツキ浴
を用いてメッキを行って後前記合金粉末を含有しないニ
ッケルメッキ格を用いてメッキを行う前または後に該粉
末に含有するアルミニウムを除去する方法が有効である
ことを見出した。
次に本発明に係る陰極の製造法を詳細に説明する。陰極
基体としては電気伝導性材料で、陰極として必要な機械
的性質と食塩電解格における耐薬品性を有するチタンま
たはチタン合金が用いられる。
基体としては電気伝導性材料で、陰極として必要な機械
的性質と食塩電解格における耐薬品性を有するチタンま
たはチタン合金が用いられる。
ここでチタン合金にはチタンとジルコニウム、タンタル
、ニオブ、モリブデン、クロム、鉄、バナジウムまたは
マンガン等との合金が用いられる。チタン以外の成分は
一般に数重量％含有されたものが適当である。メッキは
電気メッキ法でも無電解〆ツキ法でもよいが電気メッキ
法が粉末をメッキ層に多量に且つ均一に含有させ得る点
でより秀れている。
、ニオブ、モリブデン、クロム、鉄、バナジウムまたは
マンガン等との合金が用いられる。チタン以外の成分は
一般に数重量％含有されたものが適当である。メッキは
電気メッキ法でも無電解〆ツキ法でもよいが電気メッキ
法が粉末をメッキ層に多量に且つ均一に含有させ得る点
でより秀れている。
素地のメッキ処理の前処理は通常の慣用手段即ち脱脂、
エッチング、ブラスト処理等粗面化または清浄化処理を
適宜単独または組合わせて実施することが好ましい。メ
ッキ裕中に懸濁されて用いられる少なくとも一部分未展
開のラネーニツケル合金粉末はアルミニウムとニッケル
の合金のラネーニツケル合金の少なくとも一部分が展開
されていないものである。
エッチング、ブラスト処理等粗面化または清浄化処理を
適宜単独または組合わせて実施することが好ましい。メ
ッキ裕中に懸濁されて用いられる少なくとも一部分未展
開のラネーニツケル合金粉末はアルミニウムとニッケル
の合金のラネーニツケル合金の少なくとも一部分が展開
されていないものである。
ここに用いられる粉末の大きさは細かい方が有効であり
懸濁も容易である。直径５００〃以上の紛末は懸濁状態
の維持が困難であり、実用的でない。好適には１００一
前後以下である。メッキ格はニッケルメッキ格、鉄メッ
キ裕等の通常の電気メッキまたは無電解〆ッキ格に上記
少なくとも一部分は未展開のラネーニッケル合金粉末を
懸濁したものが使用できるが、当該粉末含有量は、付着
量、懸濁液の維持、付着の均一性、経済性等の点から１
〜５００夕／そで、好ましくは１０〜２００タノそであ
る。
懸濁も容易である。直径５００〃以上の紛末は懸濁状態
の維持が困難であり、実用的でない。好適には１００一
前後以下である。メッキ格はニッケルメッキ格、鉄メッ
キ裕等の通常の電気メッキまたは無電解〆ッキ格に上記
少なくとも一部分は未展開のラネーニッケル合金粉末を
懸濁したものが使用できるが、当該粉末含有量は、付着
量、懸濁液の維持、付着の均一性、経済性等の点から１
〜５００夕／そで、好ましくは１０〜２００タノそであ
る。
上記メッキ裕中ニッケルメッキ格としてはワット格、ホ
ウフツ化ニッケルの〆ッキ浴、スルフアミン酸ニッケル
のメッキ裕等が用いられうる。格ｐＨは４以上好ましく
は５以上である。メッキ格には通常の電気メッキ、無電
解〆ッキの場合と同じく界面活性剤例えばポリオキシェ
チレンアルキルアミン、アルキルイミダゾリウムクロリ
ド等の添加は表面の平滑化に有効である。
ウフツ化ニッケルの〆ッキ浴、スルフアミン酸ニッケル
のメッキ裕等が用いられうる。格ｐＨは４以上好ましく
は５以上である。メッキ格には通常の電気メッキ、無電
解〆ッキの場合と同じく界面活性剤例えばポリオキシェ
チレンアルキルアミン、アルキルイミダゾリウムクロリ
ド等の添加は表面の平滑化に有効である。
一方、メッキ量及び粉末付着量は電流密度により左右さ
れ、電流密度が大である程メッキ量及び粉末付着量は大
となる。実用的には私／ｄのが好適である。〆ッキ浴温
度は通常の場合のメッキ温度（４０〜７０ｑｏ）でよく
、特に限定されるものではない。
れ、電流密度が大である程メッキ量及び粉末付着量は大
となる。実用的には私／ｄのが好適である。〆ッキ浴温
度は通常の場合のメッキ温度（４０〜７０ｑｏ）でよく
、特に限定されるものではない。
前記少なくとも一部分未展開のラネーニツケル合金粉末
の〆ッキ浴への懸濁方法としては、機械的燈拝、ガス気
泡燈拝、液循還鷹梓等の方法が適用可能である。前記諸
条件により複合メッキが達成されるが前記粉末を有する
陰極表面は、粉末濃度の低いメッキ格によるものはその
高いものよりも付着強度が大である。
の〆ッキ浴への懸濁方法としては、機械的燈拝、ガス気
泡燈拝、液循還鷹梓等の方法が適用可能である。前記諸
条件により複合メッキが達成されるが前記粉末を有する
陰極表面は、粉末濃度の低いメッキ格によるものはその
高いものよりも付着強度が大である。
付着強度が低い場合には更に重ねて、前記粉末を懸濁せ
しめていない通常のメッキ俗にて好ましくは１０仏（厚
み）以下のニッケルメッキ層を作ることにより付着強度
を大にする事が可能である。次に前記未展開ないし一部
展開のラネーニッケル合金粉末を含めて複合メッキされ
た表面からは、アルミニウム成分がアルカリ性溶液によ
り除去されるが前記粉末を含有しないメッキ処理の前後
を問わない。
しめていない通常のメッキ俗にて好ましくは１０仏（厚
み）以下のニッケルメッキ層を作ることにより付着強度
を大にする事が可能である。次に前記未展開ないし一部
展開のラネーニッケル合金粉末を含めて複合メッキされ
た表面からは、アルミニウム成分がアルカリ性溶液によ
り除去されるが前記粉末を含有しないメッキ処理の前後
を問わない。
このアルカリ性溶液の種類、組成、濃度、温度及び浸債
時間等については特に制限は無いが通常代表的に用いら
れる水酸化ナトリウム又はカリウムの１０〜２５重量％
水溶液による温度２５〜８０００、浸出時間１時間以上
の条件で実用上適している。浸出時間は長くなればなる
ほど残存アルミニウムは少なくなり、電解操作時に電解
製品へのアルミニウムの混入が減少し好ましいことは勿
論である。本製造法により製造される陰極は単極として
の用途以外にその耐薬品性、耐酸化性等の点で複極式用
電極として用いうる特徴がある。
時間等については特に制限は無いが通常代表的に用いら
れる水酸化ナトリウム又はカリウムの１０〜２５重量％
水溶液による温度２５〜８０００、浸出時間１時間以上
の条件で実用上適している。浸出時間は長くなればなる
ほど残存アルミニウムは少なくなり、電解操作時に電解
製品へのアルミニウムの混入が減少し好ましいことは勿
論である。本製造法により製造される陰極は単極として
の用途以外にその耐薬品性、耐酸化性等の点で複極式用
電極として用いうる特徴がある。
実施例１及び２
第１表に示した条件で作成した陰極金網上にアスベスト
を沈着させてアスベスト隔膜法陰極とし、チタン金網上
に酸化ルテニウムを被覆した陽極と対置し、温度５０ｑ
ｏ電流密度１７Ａｍｐ／ｄ〆にて飽和食塩水の電解を行
った結果、欧鋼金網陰極を使用した場合に比べ全槽電圧
は０．１４ないし０．１５Ｖ（実施例１）０．１４Ｖ（
実施例２）下ることがわかった。
を沈着させてアスベスト隔膜法陰極とし、チタン金網上
に酸化ルテニウムを被覆した陽極と対置し、温度５０ｑ
ｏ電流密度１７Ａｍｐ／ｄ〆にて飽和食塩水の電解を行
った結果、欧鋼金網陰極を使用した場合に比べ全槽電圧
は０．１４ないし０．１５Ｖ（実施例１）０．１４Ｖ（
実施例２）下ることがわかった。
第 １ 表
また前記軟鋼金網陰極はワイヤブラシにて研磨して用い
た。
た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チタンまたはチタン合金からなる基体金属の素地の
少なくとも一部分に、少なくとも一部分未展開のラネー
ニツケル合金粉末を含有した複合ニツケルメツキ浴を用
いてメツキ処理をして後含有アルミニウムの少なくとも
一部分を除去することを特徴とするアルカリ金属ハロゲ
ン化物水溶液電解用陰極の製造法。 ２ チタンまたはチタン合金からなる基体金属の素地の
少なくとも一部分に、少なくとも一部分未展開のラネー
ニツケル合金粉末を含有した複合ニツケルメツキ浴を用
いてメツキ処理をして後更に上記粉末を含有しないニツ
ケルメツキ浴を用いてメツキ処理する前または後に該粉
末に含有するアルミニウムの少なくとも一部分を除去す
ることを特徴とするアルカリ金属ハロゲン化物水溶液電
解用陰極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54055242A JPS6018758B2 (ja) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | アルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用陰極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54055242A JPS6018758B2 (ja) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | アルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用陰極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55148784A JPS55148784A (en) | 1980-11-19 |
| JPS6018758B2 true JPS6018758B2 (ja) | 1985-05-11 |
Family
ID=12993118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54055242A Expired JPS6018758B2 (ja) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | アルカリ金属ハロゲン化物水溶液電解用陰極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018758B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1094807C (zh) * | 1998-04-21 | 2002-11-27 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 镍基合金粉的表面化学镀镍方法 |
-
1979
- 1979-05-08 JP JP54055242A patent/JPS6018758B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55148784A (en) | 1980-11-19 |
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