DD147372A5

DD147372A5 - Verfahren zur verhinderung der ansatzbildung an metallflaechen

Info

Publication number: DD147372A5
Application number: DD79217106A
Authority: DD
Inventors: John E Bennett; Joseph E Elliott
Original assignee: Diamond Shamrock Corp
Priority date: 1978-11-24
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1981-04-01
Also published as: AR225022A1; DK499079A; AU525591B2; KR830001414A; PH15617A; FI63969C; US4256556A; FI63969B; PT70489A; EP0012000A1; FI793694A7; IL58776A; EP0012000B1; ES486304A0; BR7907603A; PL121129B1; NZ192219A; PL219819A1; ES8100362A1; CA1156178A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Ansatzbildung in Form von Kesselstein, Verschmutzung, Bewuchs oder dergleichen an Metallflaechen, vorzugsweise Ventilmetallflaechen, insbesondere von Titan, in einem leitenden waeszrigen System, wobei man diese zu schuetzenden Flaechen anodisch schaltet und mit einer solchen Spannung und solcher Stromstaerke elektrolysiert, dasz vorzugsweise zumindest 4,66 mmol/m&exp2!xh Sauerstoff entwickelt werden, es jedoch auch im Falle eines salzhaltigen Elektrolyten nicht zur Entwicklung von Chlor kommt. Wird die Metallflaeche aus einem Ventilmetall gebildet, ist es zweckmaeszig, diese zuvor mit einer stabilen Schicht zu ueberziehen, welche die Sauerstoffentwicklung an der Anode zu katalysieren vermag.

Description

— Λ —

1ΑΟ-52 974

Beschreibung Titel der Erfindung

Verfahren zur Verhinderung der Ansatzbildung an Metallflächen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung biologischen Wachstums und der Ansatzbildung aus der Wasserhärte an Metalloberflächen.die sich im oder am Wasser, insbesondere in Berührung mit Seewasser.befinden, ohne daß toxische Substanzen \-ie Chlorgas entwickelt werden und ohne daß toxische Metallionen in das umgebende Wasser in Lösung geben. Das erfindungsgemäße Verfahren dient in erster Linie dort, wo Seewasser in großen Mengen angewandt und in das Meer rückgeleitet wird; jedoch eignet es sich darüberhinaus auch für wässrige Systeme nicht auf Salzbasis wie Multieffekt-Verdampfer, wo es in erster Linie um die Vermeidung von Kesselsteinbildung geht.

_ 2 Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Freihaltung von Metallflächen von Abscheidungen aller Art ist ein universelles Problem. Metallflächen von Ventilmetallen oder sogenannten "filmbildenden¹¹ Metallen wie Titan, · Tantal, Zirkonium, Aluminium, Niob und Wolfram sind unter den meisten Bedingungen keiner normalen Korrosion zugänglich, so daß diese Metalle in großem Umfang als Werkstoffe für Wärmeaustauscher dienen. An diesen Flächen und auch an anderen elektrisch leitenden Flächen anderer Metallwerkstoffe oder von Graphit kann es jedoch zu einem : Algenbewuchs oder einer Ansatzbildung aus biologischen Stoffen kommen wie auch zu Ansätzen von anorganischen Substanzen wie Härtebildnern oder dergleichen, die den Wärineübergang beeinträchtigen, die Strömungskontrolle behindern, die Heizflächen korrodieren oder dergleichen. Derartige Ansätze . könrm alkalisch sein wie Metallcarbonate oder aus einem biologischen Material des Wassers bestehen wie Algen, Muscheln oder dergleichen. Für wirksamen Wärmeaustausch bzw. Wärmeübergang müssen alle diese Ansätze--ob sie nun weich, halbweich oder hart sind" entfernt werden. Wenn einmal diese Ansätze ein Problem geworden sind, so muß die Anlage abgeschaltet und diese Ansätze von den Wärmeaustauschflächen entfernt werden.

Die verschiedensten Mittel und Maßnahmen wurden bereits zur Entfernung derartiger Ansätze von Metallflä-. chen angewandt. In weitestem Umfang - auch jetzt noch wird von dem Verfahren Gebrauch gemacht, bei dem die Ansätze nach Abschalten der Anlage entweder mechanisch abgekratzt oder mit Hilfe einer Säure abgewaschen werden. Beide Maßnahmen sind mit großen Betriebspausen verbunden. Handelt es sich bei den Ansätzen um Kessel-

stein, also Calcium- und/oder Magnesiumverbindungen, so führt die Anwendung von Wasserenthärtern zu einer Verringerung der Kesselsteinbildung. All diese Maßnahmen sind jedoch .aufwendig und führen häufig nicht zu einer vollständigen Verhinderung der Ansatzbildung„

Es ist auch bekannt, die Austauscherflächen blank zu erhalten, in^dem an ihnen dauernd Chlor oder Natriumhypochlorid in situ etwickelt wird. Damit wird das Anwachsen von Algen und Muscheln verhindert. Normalerweise wird Chlor dem System zugesetzt, obwohl es auch in situ gebildet werden kann, wenn man an das System Strom anlegen kann und es Salz oder eine andere chl'orliefernde Verbindung enthält. Nach US-PS 3 241 wird das Veraigen von Sdiif&iünpfen durch Elektrolyse von Salzwasser unter Freisetzung von Chlorgas verhindert, wobei das gebildete Chlor über den Schiffsrumpf verteilt wird. Auf diese V/eise werden Muscheln, Algen oder anderes fremdes und unerwünschtes Material entfernt bzw. deren Abscheidung vernindert. Nach diesem Stand der Technik werden Kupferelektroden angewandt, so daß Kupferionen in Lösung gehen, die die Verhinderung der Ansatzbildung unterstützen. Es ist weiters bekannt, dimensionsstabile Anoden für die in situ Bildung von Chlor für den gleichen Zweck anzuwenden.

Ziel der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es nun, durch Elektrolyse von V/asser entsprechender Spannung und Stromstärke so viel Sauerstoff und Wasserstoffionen je Zeiteinheit zu erzeugen, daß die Ansatzbildung an Metallflächen verhindert wird. Die angewandte Spannung ist jedoch zur Elektrolyse von eventuell vorhandenem Salz und damit zur Entwicklung von Chlorgas unzureichend. Die bei e¹ s-r Elektrolyse gebildeten Wasserstoff ionen und der^möglicherweise nascierende Sauer-

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stoff bildet eine Elektrolytschicht, die stark sauer ist und die Ansatzbildung, sei es nun aus der Wasserhärte, sei es nun von biologischem Material, verhindert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einer solchen Spannung und Stromstärke elektrolvsiert, daß

-Menge

die gebildete Sauerstoff- und Wasserstoffionen/ je Zeiteinheit ausreicht, um die Ansatzbildung zu verhindern. Handelt es sich bei der zu schützenden Fläche um ein Ventilmetall wie Titan, so wird dieses mit einem stabilen katalytisch wirksamen Überzug versehen, mit dessen Hilfe bei'extrem geringer Stromstärke und Spannung eine ausreichende Menge an Sauerstoff und Wasserstoffionen gebildet werden kann.

Wie bereits darauf hingewiesen, liegt das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung darin, die Kesselsteinbildung und den Bewuchs in Berührung mit Seewasser zu verhindern. Nach der Erfindung wird die zu schützende Fläche anodisch geschaltet, so daß es bei der Wasserelektrolyse zu der Entwicklung von ausreichenden Mengen an Sauerstoff und Wasserstoffionen kommt, die einen Bewuchs sowie die Kesselsteinbildung aus dem Elektrolyt zu verhindern vermögen. Dieser anodischen elektrochemischen Reaktion liegt folgende Gleichung zugrunde

2H₂O -^O₂ + 4H⁺ + 4e~.

Aus dieser Reaktionsgleichung ergibt sich, daß man 4 mol Wasserstoffionen je mol entwickelten Sauerstoff erhält. Diese Wasserstoffionenbildung führt zu einer

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Schicht mit sehr niederem pH-Wert innerhalb des Elektrolyten in unmittelbarer Nähe der anionischen Fläche. Diese Säureschicht ist wahrscheinlich verantwortlich für die Verhinderung der Ansätzbilung an dieser anodischen Fläche.Durch die extrem geringe Stärke dieser Schicht ist die Messung des tatsächlichen pH-Werts innerhalb der stark sauren Zone nicht möglich, Jedoch zeigen indirekte Spannungsmessungen, daß der pH-Wert im Bereiche von etwa 1 bis 3 liegt. Es ist auch möglich, daß etwas aktives Zwischenprodukt wie nascierender Sauerstoff zum Teil verantwortlich ist für die Verhinderung des Bewuchses. Unabhängig davon, auf welchem Mechanismus das ganze beruht, zeigten zahllose Versuche, daß man bei geringer Stromstärke und Spannung' nur durch Entwicklung von Sauerstoff und Wasserstoff?- ionen durch Wasserelektrolyse ohne der-Notwendigkeit einer Chlorentwicklung die Kesselsteinbildung und den Bewuchs verhindern kann. Das Verhältnis von entwickeltem Sauerstoff zu V/asserstoffionen ist durch obige Gleichung der Wasserelektrolyse festgelegt, jedoch kann der erforderliche Anteil für entsprechende Wirksamkeit weitgehend variieren, abhängig von einer Anzahl von Variablen, die sich aus dem speziellen System, welches vor Kesselsteinbildung und/oder Bewuchs geschützt werden soll, ergeben. Solche Variable umfassen den SalzgehäLt, die Härte, die Temperatur, die Strömungsgeschwindigkeit und die Bioaktivität des Elektrolyten sowie die Geometrie des Systems.

Um eine Fläche ohne Entwicklung toxischer .Chemikalien blank zu erhalten, muß die Spannung an der Anode geringer sein, als sie für das spezielle System zur Entwicklung von Chlor benötigt wird_o Für Seewasser beträgt diese Spannung 1,375 V°gegen NHE - Normalwasserstoff elektrode - bzw. 1,133 V gegen SCE Standardca-lomelelektrode -. Für wenig Salz enthalten-

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de Lösungen, d.h. Lösungen mit wenig Chloridionen,liegt die Grenzspannungjbei der Chlor entwickelt würde^etwas höher. Mit anderen Worten muß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis die Spannung bei oder unter der Grenzspannung für die Chlorentwicklung gehalten werden. Darüberhinaus muß bei der Spannung unterhalb der Grenzspannung der Chlorentmcklung ausreichend Sauerstoff entwickelt werden, um wirksam den Bewuchs und/oder die Kesselsteinbildung zu verhindern. Die Säuerstoffentwicklung bei gegebener Spannung hängt natürlich von der Stromstärke und der Fähigkeit der Anodenfläche ab, die Sauerstoffentwicklung zu katalysieren. Während geringere Sauerstoffmengen für die Beeinflußung der Kesselsteinbildung und des Bewuchses unter weniger strengen Bedingungen ausreichen können, sollte die Sauerstoffentwicklung zu-

mindest 4,6 mmol Op/m »h für entsprechenden Schutz über weit variierende Bedingungen angewandt werden. Besonders bevorzugt wird eine Sauerstoffentwicklung

von 10 mmol Op/m ·η für strengere Bedingungen.

Nicht alle Metallflächen eignen sich im gleichen Maße in der Praxis für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, da viele Metalle bereits Chlor zu entwickeln beginnen, bevor eine ausreichende Sauerstoff entwicklung mögüch ist. Um nun das erfindungsgemäße Verfahren auch in derartigen Anlagen erfolgreich durchführen zu können, muß man auf die anodischen Flächen einen stabilen elektrcL_katalytisch wirksamen Überzug aufbringen, der eine ausreichende Sauerstoffentwicklung bei entsprechender Spannung unterhalb der Grenzspannung für die Chlorentwicklung zu katalysieren vermag.

Dieser stabile elektrokatalytisch wirksame Überzug kann aus einem oder mehreren Metallen, Legierungen oder

Metalloxiden bestehen. Von den Metallen bevorzugt man Ruthenium und Iridium. Platin und PaTLadium sind ungeeig-

sehen

net, da an ihnen/Chlor entwicleLt wird, zumindest bevor ausreichende Mengen an Sauerstoff in der Zeiteinheit gebildet werden konnten. Rhenium und Legierungen von Rhenium und Palladium lassen sich auch noch für das erfindungsgemäße Verfahren anwenden. Jedoch ist es erforderlich, Spannung und Stromstärke sehr exakt einzuhalten, um ausreichend Sauerstoff ohne Chlor in der Zeiteinheit zu entwickeln.

Von den Metalloxid-Schichten, an denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, eignet sich besonders die sogenannte "Beer-Schicht" (US-PS.3 632-498), die aus einem filmbildenden Oxid und einem Oxid eines Platinmetalls besteht. Aus diesen Überzügen bevorzugt man ganz besonders solche aus einem Gemisch von Titandioxid und Rutheniumdioxid.

Andere stabile Anodenschichten sind auch den US-PS 3 751 296, 3 853 739, 3 855 092 und 4 005 003 bekannt. Daraus sind nicht nur nichtpassivierende und für die Sauerstoffentwicklung aus Salzwasser elektrokatalytisch wirksame Beschichtungen bekannt, sondern auch verschiedene Verfahren zu deren Aufbringung auf die Metallfläche ., welche in vorliegendem Fall vorzugsweise ein filmbildendes Metall, insbesondere Titan,ist. Obwohl eine Vielzahl von katalytisch wirksamen Be- , ; Schichtungen für das erfindungsgemäße Verfahren herangezogen werden kann, ist es in jedem Fall absolut notwendig, eine solche katalytisch^ Beschichtung vorzusehen, welche wirksam ist bei einer Spannung unter der Grenzspannung der Chlorentwicklung und welche zu .. einer ausreichenden Sauerstoffentwicklung, vorzugsweise zumindest etwa 4,66 mmbl 0p/m .h, bezogen auf

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die mit dem elektrokatalytisch wirksamen Überzug versehene Fläche.

Wie oben bereits darauf hingewiesen, kann nach dem bekannten Verfahren der elektrokatalytisch wirksame dimensionsstabile Überzug aufgetragen werden. Bevorzugt bringt man jedoch die Schicht dadurch auf, daß man eine Beschichtungslösung auf eine der Austauscherflächen der Rohre - gleichgültig ob die innere oder die äußere - aufbringt und unter Wechselstrom-Widerstandbeheizung auf die entsprechende Temperatur erwärmt. In diesem Fall ist das Rohr aus Ventilmetall sein eigener Widerstandsheizer und entwickelt ausreichend Wärme unter dem Einfluß von Wechselstrom,

bzw. zu brennen

um die Auftragsmasse auf dem Rohr zu oxidieren/. Handelt es sich um die Beschichtung von Rohrbündeln oder komplizierteren Formen muß berücksichtigt werden, daß Flächenbereiche in der Nähe von Schweißstellen schwerer zu beschichten sind. In Rohrbündeln, bei denen Schweißnähte am Eingang und Ausgang in das Bündel vorliegen, ist das Problem kritischer, da der Bewuchs häufig am Eintritt und Austritt derartiger Rohre am schlimmsten ist. In solchen Fällen sollte gewährleistet sein, daß diese Bereiche eine entsprechende Beschichtung tragen, so daß man vorzugsweise eine zweite vorsorgliche Beschichtung an solchen Flächenbereichen vornimmt und diese Bereiche dann einfach abflammt,um das Beschichtungsmaterial zu oxidieren.

Eine andere brauchbare Beschichtung für das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand einer älteren Anmeldung (USSN 890,374 vom 27.03.78). Dabei geht es um eine sauerstoffselektive Anodenbeschichtung aus S -Mangandioxid. Die S -Modifikation des Mangandioxids

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ist hinsichtlich Sauerstoff hoch selektiv und ist einwandfrei wirksam im Gegensatz zu anderen Modifikationen des Mangandioxid, welche eher zur Entwicklung von Chlor als von Sauerstoff bei der Elektrolyse von Seewasser führen, δ"-Mangandioxid wird dadurch aufgebracht, in^dem die zu beschichtende Fläche in eine saure Salzlösung, enthaltend eine ausreichende Menge an Mangan-O^-Ionen enthält, und Elektrolysieren der Salzlösung, so daß sich an der entsprechenden Stelle der anodischen Fläche amorphes oder wenig kristallines Mangandioxid abscheidet. Anfänglich kann zwar Chlor entwickelt werden, jedoch wird die Chlorentwicklung vollständig durch Sauerstoff entwicklung ersetzt, wenn die Oberfläche ausreichend mit Ό -Mangandioxid überzogen ist.

Das bedeutendste Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Verfahren ist die Freihaltung von Wärmeaustauscherflächen von Kesselstein und Bewuchs, um auf diese Weise den Wärmeübergang maximal und/oder besonders wirksam zu erhalten. Die auf die Anodenfläche aufgebrachten stabilen Überzüge sind extrem dünn und beeinträchtigen in keiner Welse den Wärmeübergang in dem System im nachteiligen Sinn, sondern im Gegenteil sie tragen dazu bei, den Wärmeübergang hoch zu halten, in^jiem sie Bewuchs und Kesselsteinbildung verhindern. Die erfindungsgemäße Maßnahme, eine stabile katalytisch wirksame Schicht· auf der Heizfläche vorzusehen, steht somit nicht · im Gegensatz zu den Anforderungen hinsichtlich Wärmeübergang oder Wärmeaustausch. An einer Vielzahl von Fällen wurde beobachtet, daß nach der Erfindung die Wärmeaustauschkapazität des Systems tatsächlich verbessert wird, und zwar um etwa 10 %, möglicherweise aufgrund der Tatsache, daß der Filmeffekt der Flüssigkeitsströmung durch den Wärmeaustauscher durch die

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Sauerstoffentwicklung an der anodischen Fläche unterbrochen wird und damit der Wärmeübergang verbessert ist.

In vielen Anwendungsgebieten ist es nicht erforderlich, die vor Bewuchs- und/oder Kesselsteinbildung zu schützende Fläche dauernd anodisch unter Strom zu halten. In solchen Fällen wird die zu schützende Fläche nur über einen Teil einer bestimmten Zeit unter Strom gehalten, abhängig von dem speziellen Wärmeaustauschersystem, dem Verunreinigungsgrad des Kühlmediums und dergleichen. In solchen Fällen braucht man nur die Anodenpolarität über variierende Zeitspannen zu unterbrechen, z.B. kann die Oberfläche alle 8 h ausreichend lang anodisch geschaltet werden, daß der Bewuchs oder der Kesselstein abgehoben bzw. deren Bildung verhindert wird. Auch kann die zu schützende Fläche schnell mehre-

je Sekunde

re Male / anodisch geschaltet werden bei entsprechenden Eigenschaften des Kühlmediums. In jedem Fall jedoch ist der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, in der Praxis angewandt Strom außerordentlich gering und in den meisten Fällen ist es wahrscheinlich besonders vorteilhaft, die zu schützende Fläche anodisch geschaltet zu belassen, wenn nicht ausdrücklich wirtschaftliche Gesichtspunkte dagegen sprechen.

Wie oben bereits darauf hingewiesen, ist das Hauptanwendungsgebiet des erfhdungsgemäßen Verfahrens die Freihaltung der Wärmeaustauschflächen von Bewuchs und/oder Kesselstein, welche den Wärmeübergang beeinträchtigen würden. Dies gilt insbesondere für küstennahe Kraftwerke und Wärmeaustauscher auf Schiffen, bei denen Seewasser als Kühlmedium angewandt wird. Bei derartigen Wärmeaustauschern benötigt man meistens als Werkstoff Titan. Ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgeinäßen. Verfahrens sind

sogenannte "Ocean Thermal Energy Conversion plants'

tOTEC), die insbesondere zur Nutzbarmachung der Sonnenenergie entwickelt wurdet Das Grundprinzip eines solchen Kraftwerkes beruht auf der Temperaturdifferenz zwischen dem warmen Oberflächenwasser in tropischen Gewässern und tieferem kälterem Wasser zur Verwertung in einer Wärmepumpe. Es wird angenommen, daß 4 bis 6 % des voraussichtlichen Energiebedarfs der Vereinigten Staaten von Amerika im Jahre 2020 auf diese Weise aufgebracht werden können. Derartige Systeme benötigen außerordentlich große Wärmeaustauschflächen. Zur Zeit kann angenommen werden, daß man hierfür Titan als Werkstoff wählen wird. Verfahren, die einen Bewuchs innerhalb derartiger OTEC-Anlagen zu verhindern vermögen, sind sehr begrenzt. Chlor und andere Bioeide sind nicht anwendbar wegen der enorm großen Seewasserströmung. Die Belastung der Ozeane mit derartig großen Mengen an Chlor oder anderen Bioeiden würde beträchtlich sein und die Natur in der Umgebung einer solchen OTEC-Anlage sehr stark schädigen.

Ein anderes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die mehrstufigen Schnellverdampfer für die Gewinnung von Frischwasser aus Seewasser. Derartige Schnellverdampfer bestehen meist aus Titan und es besteht ein dringender Bedarf· zur Verhinderung des Bewuchses und der Abscheidung von Kesselstein, um einen entsprechenden Wärmeübergang zu gewährleisten. Sind derartige Wärmeaustauscherlachen mit Kesselstein- also Ablagerung von Magnesium- und Calciumverbindungen-bedeckt, so benötigt man hohes Vakuum, um die Siedetemperatur herabzusetzen, gleichbedeutend mit einem hohen Kapitalaufwand, um die Kesselsteinbildung minimal zu halten. In den meisten Fällen wird • daher dauernd Säure dem Seewasser zugesetzt, um den pH-Wert auf 5 abzusenken» Selbst bei dieser Vorsichtsmaßnahme macht die Kesselsteinbildung häufig eine

Betriebsunterbrechung notwendig, um mit Säure oder auf mechanischem Wege die Ansätze zu entfernen, was natürlich zu beträchtlichen Kosten führt. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Austauscherflächen tüank gehalten und erlauben die Konstruktion und Auslegung von Anlagen für höhere Arbeitstemperaturen und größere Wärmeübergangskoeffizienten, womit sich in Folge der Möglichkeit, bei Atmo'sphärendruck zu arbeiten, der Kapitalbedarf wesentlich verringert.

Ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die geothermische Energiegewinnung. Anlagen für die geothermische Energiegewinnung unterliegen extremen Bedingungen hinsichtlich Korrosion, Verschmutzung und Bewuchs. Titan-Wärmeaustauscher werden fast ausschließlich angewandt und in diesen kommt es zu schwerer Kesselsteinbildung. Wird das erfindungsgemäße Verfahren in diesen Fällen angewandt, so erreicht man an der Autauschflache eine genügende Acidität, um die Abscheidung, von Kesselstein zu vermeiden.

Ausführungsbeispiel

In diesem Beispiel soll die untere Grenze des wirksamen Schutzes bei Seewasser aus Florida gezeigt werden, d.h. Seewasser enthaltend Salz und weitere gelöste Stoffe, so daß die Grenzspannung für die Chlorentwicklung etwa 1,136 V gegenüber Standardcalomelelektrode beträgt.

im Quadrat, Eine Reihe von Prüfplättchen aus Titan,10 cm/ wurden wie folgt mit einem stabilen Überzug überzogen. Die

Auftragslösung enthielt:

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1,192 g . RuCl₃* 2,5H₂O (38,6 % Ru) 574 g SnCl₂ (wasserfrei)

5,580 cm³ Butyltitanat (14,3 % Ti)

760 cm³ Salzsäure (35 % dick)

-,/ 11,220 cm³ · Butanol

Diese Lösung wurde hergestellt durch teilweises Auflösen der Zinn- und Rutheniumsalze in der Salzsäure und Zugabe des Butanols. Es wurde bis zur Auflösung der Salze gerührt, dann Butyltitanat zugesetzt und nochmals bis zur vollständigen Homogenisierung gemischt. Die Analyse der Lösung ergab einen Gehalt von 25,5 g/l Ru, 44,3 g/l Ti und 20 g/l Sn. Das Molverhältnis TiO₂ : (RuO₂ + SnO₂) betrug 2,2:1 und 40 Mol-% SnO₂ in (RuO₂ + SnO₂).

Ein Teil dieser Auftragslösung wurde auf die Prüfplättchen aufgetragen; diese dann an der Luft 7 min auf 450⁰C erwärmt und das Ganze noch 10 mal wiederholt, bis man ein Auftragsgewicht, bezogen auf RuOp + SnO₂, von 0,139 g/cm² (1,5 g/sq.ft) Anodenfläche,erhielt.

Die so hergestellten Anodenplättchen wurden am Eintritt des Seewassers unter der Wasseroberfläche installiert, und zwar 6 Prüfplättchen unter der Wasseroberfläche und 5 wurden bei unterschiedlichen Stromdichten anodisch geschaltet. Das 6. Prüfplättchen wurde nicht anodisch geschaltet und diente als Vergleich. Nach 5 Monaten ergaben sich folgende Werte: .

Tabelle

2 P

Probe Nr. A/m mmol 0p/m »h Ansatz

1 10 93,2 keiner

2 3 27,96 keiner

3 1 9,32 ' schwach, nur an

den Kanten

;. * /14

8146

Tabelle (Fortsetzung)

Probe Nr_β A/m' mmol 0₉/m «h Ansatz

0,3 0,1

Vergleich 0 2,80 0,93

gering

vollständig bedeckt

Claims

21.710' Erfindungsansprüche

1. Verfahren zur Verhinderung der Ansatzbildung auf Metallflächen in wässriger Umgebung, dadurch gekennzeichnet , daß man die Metallfläche anodisch schaltet und Wasser solange elektrolysiert, daß genügend Sauerstoff und Wasserstoffionen an der Metallfläche gebildet sind, um einen biologischen Bewuchs und/oder Kesselstein oder dergleichen zu verhindern.

2. Verfahren nach Punkt -|_f dadurch g e -

k e η η ζ e i c h ne t , daß man bei einem salzhaltigen Elektrolyten mit einer Spannung unter der Grenzspannung für die Chlorentwicklung elektrolysiert.

3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man im Falle, daß die Metallische von einem Ventilmetall gebildet ist, auf diese eine stabile elektrokatalytisehe Schicht, welche die Sauerstoffentwicklung zu katalysieren vermag, aufträgt.

/2

-$-.217106 -^

4. Verfahren nach Punkt ^» dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schicht aufträgt, die Iridium, Ruthenium, Rhodium und deren Edelmetallegierungen, -Mangandioxid oder ein Gemisch von Edelmetalloxic(en) mit Ventilmetalloxid (en) enthält.

5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, daß das Ventilmetall Titan ist.

6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man so elektrolysiert, daß die Sauerstoffentwicklung zu-

p
mindest 4,66mmol/m «h beträgt.

7. Verfahren nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet , daß man so elektrolysiert, daß die Sauerstoffentwicklung zumindest 10 mmol/m *h beträgt.