ITMI20082005A1 - Elettrodo per cella elettrolitica - Google Patents

Elettrodo per cella elettrolitica

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ITMI20082005A1
ITMI20082005A1 IT002005A ITMI20082005A ITMI20082005A1 IT MI20082005 A1 ITMI20082005 A1 IT MI20082005A1 IT 002005 A IT002005 A IT 002005A IT MI20082005 A ITMI20082005 A IT MI20082005A IT MI20082005 A1 ITMI20082005 A1 IT MI20082005A1
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anode
acetate
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soluble species
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Antonio Lorenzo Antozzi
Alice Calderara
Franco Dino Floriano Di
Alexander Morozov
Christian Urgeghe
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Industrie De Nora Spa
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Description

ELETTRODO PER CELLA ELETTROLITICA
AMBITO DELL’INVENZIONE
L’invenzione à ̈ relativa ad un elettrodo adatto al funzionamento come anodo in celle elettrolitiche, ad esempio come anodo per evoluzione di cloro in celle cloro-alcali.
ANTECEDENTI DELL’INVENZIONE
L’elettrolisi delle salamoie di cloruri alcalini, ad esempio di salamoia di cloruro sodico per la produzione di cloro e soda caustica, à ̈ spesso condotta con anodi a base di titanio o altro metallo valvola attivato con uno strato superficiale di biossido di rutenio (RuO2), che ha la proprietà di abbassare la sovratensione della reazione anodica di evoluzione del cloro. Una formulazione tipica di catalizzatore per evoluzione cloro consiste ad esempio in una miscela di RuO2e TiO2, che ha una sovratensione anodica di evoluzione cloro sufficientemente ridotta. Al di là della necessità di ricorrere a carichi molto alti di rutenio per ottenere una durata nel tempo soddisfacente nelle usuali condizioni di processo, tale formulazione presenta lo svantaggio di una sovratensione della reazione di evoluzione anodica di ossigeno anch’essa piuttosto ridotta; questo fa sì che la reazione anodica concorrente di evoluzione di ossigeno non sia efficacemente soppressa, cosicché il cloro prodotto presenta un quantitativo di ossigeno troppo elevato per alcuni tipi di utilizzo.
Le stesse considerazioni valgono per le formulazioni a base di RuO2miscelato con SnO2,, o per miscele ternarie di ossidi di rutenio, titanio e stagno; in generale, i catalizzatori in grado di abbassare a sufficienza la sovratensione della reazione di evoluzione cloro, in modo da garantire una efficienza energetica accettabile, tendono ad avere lo stesso effetto sulla concomitante reazione di evoluzione ossigeno, dando origine ad un prodotto di purezza non idonea. Un noto esempio in tal senso à ̈ dato dalle formulazioni catalitiche contenenti palladio, che sono in grado di condurre l’evoluzione di cloro a potenziali sensibilmente ridotti, ma con un quantitativo di ossigeno nel cloro assai più elevato, oltre ad una durata limitata nel tempo.
Un parziale miglioramento in termini di durata e di soppressione dell’evoluzione di ossigeno à ̈ ottenibile addizionando ad una formulazione a base di RuO2miscelato con SnO2un certo quantitativo di un secondo metallo nobile scelto tra iridio e platino, ad esempio secondo quanto descritto in EP 0 153 586. L’attività di questo elettrodo – in termini di tensione di cella e conseguentemente di consumo energetico – non à ̈ ancora tuttavia ideale per l’economia di una produzione industriale di larga scala.
Si rende quindi necessario individuare una formulazione catalitica per un elettrodo adatto al funzionamento come anodo per evoluzione di cloro in celle elettrolitiche industriali che presenti caratteristiche di migliorato potenziale anodico di evoluzione del cloro unitamente ad una adeguata purezza del cloro prodotto.
RIASSUNTO DELL’INVENZIONE
Vari aspetti della presente invenzione sono enunciati nelle rivendicazioni annesse.
In una forma di realizzazione, la presente invenzione à ̈ relativa ad un elettrodo comprendente un substrato di titanio, lega di titanio o altro metallo valvola provvisto di uno strato catalitico esterno, applicato in superficie, contenente una miscela di ossidi di stagno, rutenio, iridio, palladio e niobio nei rapporti molari, riferiti agli elementi, Sn 50-70%, Ru 5-20%, Ir 5-20%, Pd 1-10%, Nb 0.5-5%. L’aggiunta simultanea di palladio e niobio nelle concentrazioni indicate ad uno strato catalitico basato sulla formulazione a base di ossidi di stagno, rutenio e iridio presenta la caratteristica di ridurre in maniera sensibile il potenziale della reazione di evoluzione anodica di cloro mantenendo elevato quello della reazione di evoluzione anodica di ossigeno, traducendosi nel duplice vantaggio di permettere una riduzione del consumo energetico per unità di prodotto aumentando al tempo stesso la purezza del cloro ottenuto. Come si à ̈ detto anteriormente, l’azione catalitica del palladio nei confronti della reazione di evoluzione anodica di cloro non ha trovato un’applicazione pratica negli elettrolizzatori industriali a causa di una resistenza chimica più labile e soprattutto dell’elevato quantitativo di ossigeno prodotto dalla relativa reazione anodica concomitante; gli inventori hanno sorprendentemente osservato che una piccola aggiunta di ossido di niobio nello strato catalitico ha un efficace effetto di soppressione della reazione di scarica dell’ossigeno anche in presenza di palladio, consentendo di operare con tensioni di cella di alcune decine di mV più basse rispetto ai processi della tecnica nota , senza nulla perdere in termini di purezza del cloro prodotto. Un’aggiunta di 0.5% molare di Nb à ̈ sufficiente ad ottenere un marcato effetto di soppressione della reazione di evoluzione anodica di ossigeno; in una forma di realizzazione, il quantitativo molare di Nb riferito agli elementi à ̈ compreso tra 1 e 2%.
Il potenziale anodico tende a decrescere all’aumentare del quantitativo di ossido di palladio nel rivestimento catalitico; un quantitativo dell’1% à ̈ sufficiente ad impartire un effetto catalitico sensibile, mentre il limite superiore del 10% à ̈ dettato più da ragioni di stabilità in un ambiente ricco di cloruri che di incrementata produzione di ossigeno. Un’aggiunta di Pd non superiore al 10% molare, in concomitanza con la presenza di ossido di niobio nell’intervallo indicato, consente tuttavia di ottenere elettrodi con una durata del tutto in linea con i requisiti di un’applicazione industriale, probabilmente in virtù della formazione di fasi cristalline miste con un effetto stabilizzante.
Gli inventori hanno inoltre notato che l’applicazione dello strato catalitico, che come à ̈ noto viene effettuata per applicazione e decomposizione termica in più cicli di soluzioni di composti solubili dei vari elementi, può essere condotta, per formulazioni contenenti piccoli quantitativi di niobio, ad una temperatura più ridotta rispetto a quanto avviene con le formulazioni note a base di stagno, rutenio e iridio, ad esempio a 440-480 anziché 500°C. Senza che si intenda limitare l’invenzione ad alcuna teoria particolare, gli inventori ipotizzano che parte dell’effetto benefico sul potenziale di elettrodo, e quindi sulla tensione di cella, ottenibile con la composizione indicata sia dovuto alla temperatura più bassa alla quale può essere effettuato il trattamento termico in seguito all’applicazione del rivestimento: à ̈ noto infatti che, nel caso di formulazioni generiche, temperature di decomposizione più basse sono generalmente associate ad un potenziale anodico più basso.
In una forma di realizzazione, l’elettrodo à ̈ provvisto di uno strato intermedio contenente TiO2interposto tra il substrato e lo strato catalitico esterno testé descritto. Questo può avere il vantaggio di conferire una protezione nei confronti dell’aggressività dell’ambiente chimico al quale l’elettrodo à ̈ esposto durante l’esercizio, ad esempio rallentando la passivazione del metallo valvola del substrato o inibendone la corrosione. In una forma di realizzazione, il TiO2à ̈ miscelato con un piccolo quantitativo, ad esempio tra 0.5 e 3%, di altri ossidi come ossido di tantalio, niobio o bismuto. L’aggiunta di tali ossidi al TiO2, oltre ad aumentarne la conducibilità elettrica per un effetto di drogaggio, può presentare il vantaggio di conferire una maggiore adesione dello strato catalitico esterno allo strato intermedio protettivo, che si traduce in un ulteriore aumento della durata dell’elettrodo nelle usuali condizioni operative.
In una forma di realizzazione, l’elettrodo secondo la precedente descrizione à ̈ preparato per pirolisi ossidativa di una soluzione precursore che contiene stagno, iridio e rutenio in forma di acetatoidrossicloro complessi, come Sn(OH)2Ac(2-x)Clx, Ir(OH)2Ac(2-x)Clx, Ru(OH)2Ac(2-x)Clx.Questo può presentare il vantaggio di stabilizzare la composizione dei vari elementi e soprattutto dello stagno nell’intero spessore del rivestimento, rispetto a quanto avviene con precursori di uso più comune come SnCl4, la cui volatilità si traduce in variazioni di concentrazione difficili da controllare. Un controllo accurato della composizione dei componenti facilita l’inclusione dei vari componenti in cristalli monofasici, che può giocare un ruolo positivo nella stabilizzazione del palladio.
In una forma di realizzazione, una soluzione opzionalmente idroalcolica di acetatoidrossicloro complessi di Sn, Ru e Ir contenente una specie solubile di Pd ed una specie solubile di Nb à ̈ applicata in più mani ad un substrato di metallo valvola con effettuazione, dopo ogni mano, di un trattamento termico ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti. La temperatura massima indicata corrisponde generalmente alla temperatura alla quale viene completata la decomposizione termica dei precursori con formazione dei relativi ossidi; detta fase può essere preceduta da una fase di asciugatura a temperatura più bassa, ad esempio 100-120°C. L’uso di una soluzione idroalcolica può presentare vantaggi in termini di facilità di applicazione e di efficacia di allontanamento del solvente in fase di asciugatura.
In una forma di realizzazione, la specie solubile di Pd nella soluzione precursore à ̈ costituita da Pd(NO3)2in soluzione acquosa di acido nitrico.
In una forma di realizzazione, la specie solubile di Pd nella soluzione precursore à ̈ costituita da PdCl2in etanolo.
In una forma di realizzazione, la specie solubile di Nb nella soluzione precursore à ̈ costituita da NbCl5in butanolo.
In una forma di realizzazione, un elettrodo comprendente uno strato protettivo intermedio ed uno strato catalitico esterno à ̈ preparato per pirolisi ossidativa di una prima soluzione idroalcolica che contiene titanio, ad esempio in forma di acetatoidrossicloro complesso, ed almeno uno fra tantalio, niobio e bismuto, ad esempio in forma di sale solubile, fino ad ottenimento dello strato protettivo intermedio; successivamente, lo strato catalitico à ̈ ottenuto per pirolisi ossidativa di una soluzione precursore applicata allo strato protettivo intermedio, secondo la procedura descritta in precedenza.
In una forma di realizzazione, una soluzione idroalcolica di un acetatoidrossicloro complesso di Ti contenente una specie solubile, ad esempio un sale solubile, di almeno un elemento scelto tra Ta, Nb e Bi, à ̈ applicata in più mani ad un substrato di metallo valvola con effettuazione, dopo ogni mano, di un trattamento termico ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti; successivamente, una soluzione opzionalmente idroalcolica di acetatoidrossicloro complessi di Sn, Ru e Ir contenente una specie solubile di Pd ed una specie solubile di Nb à ̈ applicata in più mani ad un substrato di metallo valvola con effettuazione, dopo ogni mano, di un trattamento termico ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti. Anche in questo caso, la temperatura massima indicata corrisponde generalmente alla temperatura alla quale viene completata la decomposizione termica dei precursori con formazione dei relativi ossidi; detta fase può essere preceduta da una fase di asciugatura a temperatura più bassa, ad esempio 100-120°C.
In una forma di realizzazione, la specie BiCl3viene disciolta in una soluzione acetica di un acetatoidrossicloro complesso di Ti, la quale viene successivamente addizionata con NbCl5disciolto in butanolo.
In una forma di realizzazione, una soluzione acetica di un acetatoidrossicloro complesso di Ti viene addizionata con TaCl5disciolto in butanolo.
ESEMPIO 1
Un pezzo di rete di titanio di dimensioni 10 cm x 10 cm à ̈ stato sabbiato con corindone, pulendo i residui di lavorazione con un getto di aria compressa. Il pezzo à ̈ stato poi sgrassato utilizzando acetone in bagno di ultrasuoni per circa 10 minuti. Dopo un’asciugatura, il pezzo à ̈ stato immerso in una soluzione acquosa contenente 250 g/l di NaOH e 50 g/l di KNO3a circa 100°C per 1 ora. Dopo il trattamento alcalino, il pezzo à ̈ stato lavato per tre volte in acqua deionizzata a 60°C, cambiando ogni volta il liquido. L’ultimo dei lavaggi à ̈ stato effettuato aggiungendo una piccola quantità di HCl (circa 1 ml per litro di soluzione). È stata effettuata un’asciugatura in aria, osservando la formazione di una colorazione bruna dovuta alla crescita di un film sottile di TiOx.
Sono stati quindi preparati 100 ml di una soluzione idroalcolica del precursore a base di Ti 1.3 M atta alla deposizione di uno strato protettivo di composizione molare pari a 98% Ti, 1% Bi, 1% Nb, utilizzando i seguenti componenti:
65 ml di soluzione 2 M di acetatoidrossicloro complesso di Ti;
32.5 ml di etanolo, grado reagente;
0.41 g di BiCl3;
1.3 ml di soluzione butanolica 1M di NbCl5.
La soluzione di acetatoidrossicloro complesso di Ti 2 M Ã ̈ stata ottenuta dissolvendo 220 ml di TiCl4in 600 ml di acido acetico acquoso al 10% in volume controllando la temperatura al di sotto dei 60°C per mezzo di un bagno di ghiaccio e portando la soluzione ottenuta a volume con lo stesso acido acetico al 10% fino al raggiungimento della concentrazione indicata.
Il BiCl3à ̈ stato disciolto nella soluzione di acetatoidrossicloro complesso di Ti sotto agitazione, quindi sono stati aggiunti la soluzione di NbCl5e l’etanolo. La soluzione ottenuta à ̈ stata quindi portata a volume con una soluzione acquosa di acido acetico al 10% in volume: una diluizione in rapporto di circa 1:1 ha portato ad avere una concentrazione finale di Ti di 62 g/l.
La soluzione ottenuta à ̈ stata applicata al pezzo di titanio precedentemente preparato mediante pennellatura in più mani, fino al raggiungimento di un carico di circa 3 g/m² di TiO2. Dopo ciascuna mano à ̈ stata effettuata un’asciugatura a 100-110°C per circa 10 minuti, quindi un trattamento termico a 420°C per 15-20 minuti. Il pezzo à ̈ stato ogni volta raffreddato all’aria prima dell’applicazione della mano successiva. Il carico desiderato à ̈ stato raggiunto applicando due mani della soluzione idroalcolica indicata. Alla fine dell’applicazione, à ̈ stato ottenuto un elettrodo di colore grigio opaco.
Sono stati altresì preparati 100 ml di una soluzione precursore atta alla deposizione di uno strato catalitico di composizione molare pari a 20% Ru, 10% Ir, 10% Pd, 59% Sn, 1% Nb utilizzando i seguenti componenti:
42.15 ml di soluzione 1.65 M di acetatoidrossicloro complesso di Sn;
12.85 ml di soluzione 0.9 M di acetatoidrossicloro complesso di Ir;
25.7 ml di soluzione 0.9 M di acetatoidrossicloro complesso di Ru;
12.85 ml di soluzione 0.9M di Pd(NO3)2, acidulata per acido nitrico;
1.3 ml di soluzione butanolica 1M di NbCl5;
5 ml di etanolo, grado reagente.
La soluzione di acetatoidrossicloro complesso di Sn à ̈ stata preparata secondo la procedura descritta in WO 2005/014885; le soluzioni degli acetatoidrossicloro complessi di Ir e Ru sono state ottenute dissolvendo i relativi cloruri in acido acetico acquoso al 10% in volume, evaporando il solvente, riprendendo con acido acetico acquoso al 10% con evaporazione successiva del solvente per altre due volte, dissolvendo infine il prodotto ancora in acido acetico acquoso al 10% ad ottenere la concentrazione specificata.
Sono stati premiscelate le soluzioni degli acetatoidrossicloro complessi, quindi sono stati aggiunti sotto agitazione la soluzione di NbCl5e l’etanolo.
La soluzione ottenuta à ̈ stata applicata all’elettrodo mediante pennellatura in più mani, fino al raggiungimento di un carico di circa 9 g/m² di metallo nobile totale, espresso come somma di Ir, Ru e Pd riferito agli elementi. Dopo ciascuna mano à ̈ stata effettuata un’asciugatura a 100-110°C per circa 10 minuti, quindi un trattamento termico di 15 minuti a 420°C per le prime due mani, a 440°C per la terza e la quarta mano, a 460-470°C per le successive. Il pezzo à ̈ stato ogni volta raffreddato all’aria prima dell’applicazione della mano successiva. Il carico desiderato à ̈ stato raggiunto applicando sei mani della soluzione precursore.
L’elettrodo à ̈ stato identificato come campione A01.
ESEMPIO 2
Un pezzo di rete di titanio di dimensioni 10 cm x 10 cm à ̈ stato sabbiato con corindone, pulendo i residui di lavorazione con un getto di aria compressa. Il pezzo à ̈ stato poi sgrassato utilizzando acetone in bagno di ultrasuoni per circa 10 minuti. Dopo un’asciugatura, il pezzo à ̈ stato immerso in una soluzione acquosa contenente 250 g/l di NaOH e 50 g/l di KNO3a circa 100°C per 1 ora. Dopo il trattamento alcalino, il pezzo à ̈ stato lavato per tre volte in acqua deionizzata a 60°C, cambiando ogni volta il liquido. L’ultimo dei lavaggi à ̈ stato effettuato aggiungendo una piccola quantità di HCl (circa 1 ml per litro di soluzione). È stata effettuata un’asciugatura in aria, osservando la formazione di una colorazione bruna dovuta alla crescita di un film sottile di TiOx.
Sono stati quindi preparati 100 ml di una soluzione idroalcolica del precursore a base di Ti 1.3 M, atta alla deposizione di uno strato protettivo di composizione molare pari a 98% Ti, 2% Ta, utilizzando i seguenti componenti:
65 ml di soluzione 2 M di acetatoidrossicloro complesso di Ti;
32.5 ml di etanolo, grado reagente;
2.6 ml di soluzione butanolica 1M di TaCl5.
La soluzione idroalcolica di acetatoidrossicloro complesso di Ti 1.3 M era la stessa dell’Esempio precedente.
La soluzione di TaCl3à ̈ stata unita a quella di acetatoidrossicloro complesso di Ti sotto agitazione, quindi sono à ̈ stato aggiunto l’etanolo. La soluzione ottenuta à ̈ stata quindi portata a volume con una soluzione acquosa di acido acetico al 10% in volume: una diluizione in rapporto di circa 1:1 ha portato ad avere una concentrazione finale di Ti di 62 g/l.
La soluzione ottenuta à ̈ stata applicata al pezzo di titanio precedentemente preparato mediante pennellatura in più mani, fino al raggiungimento di un carico di circa 3 g/m² di TiO2. Dopo ciascuna mano à ̈ stata effettuata un’asciugatura a 100-110°C per circa 10 minuti, quindi un trattamento termico a 420°C per 15-20 minuti. Il pezzo à ̈ stato ogni volta raffreddato all’aria prima dell’applicazione della mano successiva. Il carico desiderato à ̈ stato raggiunto applicando due mani della soluzione idroalcolica indicata. Alla fine dell’applicazione, à ̈ stato ottenuto un elettrodo di colore grigio opaco.
L’elettrodo à ̈ stato attivato con uno strato catalitico di composizione molare pari a 20% Ru, 10% Ir, 10% Pd, 59% Sn, 1% Nb come nell’Esempio 1, con la differenza che il Pd à ̈ stato aggiunto in forma di PdCl2previamente disciolto in etanolo anziché come nitrato in soluzione acetica.
L’elettrodo à ̈ stato identificato come campione B01.
ESEMPIO COMPARATIVO
Un pezzo di rete di titanio di dimensioni 10 cm x 10 cm à ̈ stato sabbiato con corindone, pulendo i residui di lavorazione con un getto di aria compressa. Il pezzo à ̈ stato poi sgrassato utilizzando acetone in bagno di ultrasuoni per circa 10 minuti. Dopo un’asciugatura, il pezzo à ̈ stato immerso in una soluzione acquosa contenente 250 g/l di NaOH e 50 g/l di KNO3a circa 100°C per 1 ora. Dopo il trattamento alcalino, il pezzo à ̈ stato lavato per tre volte in acqua deionizzata a 60°C, cambiando ogni volta il liquido. L’ultimo dei lavaggi à ̈ stato effettuato aggiungendo una piccola quantità di HCl (circa 1 ml per litro di soluzione). È stata effettuata un’asciugatura in aria, osservando la formazione di una colorazione bruna dovuta alla crescita di un film sottile di TiOx.
Sull’elettrodo à ̈ stato deposto uno strato protettivo di composizione molare pari a 98% Ti, 2% Ta come nell’Esempio 2.
L’elettrodo à ̈ stato attivato con uno strato catalitico di composizione molare pari a 25% Ru, 15% Ir, 60% Sn a partire dalle relative soluzioni di acetatoidrossicloro complessi, analogamente agli esempi precedenti. Anche in questo caso à ̈ stato applicato un carico di circa 9 g/m² di metallo nobile totale, utilizzando la medesima tecnica.
L’elettrodo à ̈ stato identificato come campione B00.
ESEMPIO 3
Con i reagenti e la metodologia dell’Esempio 1 à ̈ stata preparata una serie di campioni, identificati come A02-A11, a partire da pezzi di rete di titanio di dimensioni 10 cm x 10 cm pretrattati come indicato e provvisti di uno strato protettivo di composizione molare pari a 98% Ti, 1% Bi, 1% Nb e quindi di uno strato catalitico con le composizioni ed i carichi specifici di metallo nobile indicati in Tabella 1.
ESEMPIO 4
Con i reagenti e la metodologia dell’Esempio 2 à ̈ stata preparata una serie di campioni, identificati come B02-B11, a partire da pezzi di rete di titanio di dimensioni 10 cm x 10 cm pretrattati come indicato e provvisti di uno strato protettivo di composizione molare pari a 98% Ti, 2% Ta e quindi di uno strato catalitico con le composizioni ed i carichi specifici di metallo nobile indicati in Tabella 1.
ESEMPIO 5
I campioni degli Esempi precedenti sono stati caratterizzati come anodi per evoluzione di cloro in una cella di laboratorio alimentata con una salamoia di cloruro sodico alla concentrazione di 220 g/l, controllando strettamente il pH al valore di 2. La Tabella 1 riporta la sovratensione di cloro misurata ad una densità di corrente di 3 kA/m² e la percentuale in volume di ossigeno nel cloro prodotto.
TABELLA 1
Campione Composizione (% molare riferito agli elementi) Metallo ?Cl2O2(%) n° Ru Ir Pd Sn Nb nobile (mV)
(g/m²)
A01 20 10 10 59 1 9 44 0.5 A02 15 10 5.5 68.5 1 9 49 0.4 A03 5 20 10 64 1 9 46 0.5 A04 19.8 5 8 65.2 2 9 46 0.5 A05 20 10 1 67.3 1.7 9 52 0.4 A06 20 19.5 10 50 0.5 9 45 0.5 A07 19.5 19.5 5 51 5 9 48 0.4 A08 10 10.8 7.7 70 1.5 9 48 0.5 A09 19.8 9.9 9.9 59.4 1 5 47 0.5 A10 5 20 10 64 1 5 49 0.5 A11 19.8 5 8 65.2 2 5 48 0.5 B01 20 10 10 59 1 9 45 0.5 B02 15 10 5.5 68.5 1 9 49 0.4 B03 5 20 10 64 1 9 47 0.5 B04 19.8 5 8 65.2 2 9 45 0.5 B05 20 10 1 67.3 1.7 9 54 0.4 B06 20 19.5 10 50 0.5 9 44 0.5 B07 19.5 19.5 5 51 5 9 48 0.5 B08 10 10.8 7.7 70 1.5 9 46 0.6 B09 19.8 9.9 9.9 59.4 1 5 45 0.5 B10 5 20 10 64 1 5 51 0.5 B11 19.8 5 8 65.2 2 5 48 0.5 B00 25 15 --- 60 --- 9 60 0.7 La precedente descrizione non intende limitare l’invenzione, che può essere utilizzata secondo diverse forme di realizzazione senza per questo discostarsi dagli scopi e la cui portata à ̈ univocamente definita dalle rivendicazioni allegate.
Nella descrizione e nelle rivendicazioni della presente domanda la parola “comprendere†e le sue variazioni quali “comprendente†e “comprende†non escludono la presenza di altri elementi, componenti o stadi di processo aggiuntivi.
La discussione di documenti, atti, materiali, apparati, articoli e simili à ̈ inclusa nel testo al solo scopo di fornire un contesto alla presente invenzione; non à ̈ comunque da intendersi che questa materia o parte di essa costituisse una conoscenza generale nel campo relativo all’invenzione prima della data di priorità di ciascuna delle rivendicazioni allegate alla presente domanda.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Elettrodo adatto al funzionamento come anodo in celle elettrolitiche comprendente un substrato di metallo valvola ed uno strato catalitico esterno contenente ossidi di stagno, rutenio, iridio, palladio e niobio nei rapporti molari, riferiti agli elementi, Sn 50-70%, Ru 5-20%, Ir 5-20%, Pd 1 -10%, Nb 0.5-5%.
  2. 2. L’elettrodo secondo la rivendicazione 1 comprendente uno strato protettivo contenente TiO2interposto tra detto substrato in metallo valvola e detto strato catalitico esterno.
  3. 3. L’elettrodo secondo la rivendicazione 2 ove detto strato protettivo contenente TiO2à ̈ addizionato con ossidi di tantalio, niobio o bismuto in rapporto molare complessivo, riferito agli elementi, compreso tra 0.5 e 3%.
  4. 4. Metodo per la preparazione di un elettrodo secondo la ri vendicazione 1 che comprende l’applicazione in più mani ad un substrato di metallo valvola di una soluzione precursore contenente acetatoidrossicloro complessi di Sn, Ir e Ru, almeno una specie solubile di Pd e almeno una specie solubile di Nb con effettuazione di un trattamento termico dopo ogni mano ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti.
  5. 5. Il metodo secondo la rivendicazione 4 ove detta almeno una specie solubile di Pd à ̈ selezionata tra Pd(NO3)2previamente disciolto in una soluzione acquosa di acido nitrico e PdCl2previamente disciolto in etanolo, e detta almeno una specie solubile di Nb à ̈ NbCl5previamente disciolto in butanolo.
  6. 6. Metodo per la preparazione di un elettrodo secondo la rivendicazione 2 o 3 che comprende l’applicazione in più mani ad un substrato di metallo valvola di una prima soluzione idroalcolica contenente un acetatoidrossicloro complesso di titanio e almeno un sale di tantalio, niobio o bismuto con effettuazione di un trattamento termico dopo ogni mano ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti, seguita dall’applicazione in più mani di una seconda soluzione idroalcolica contenente acetatoidrossicloro complessi di Sn, Ir e Ru, almeno una specie solubile di Pd e almeno una specie solubile di Nb con effettuazione di un trattamento termico dopo ogni mano ad una temperatura massima compresa tra 400 e 480°C per un tempo compreso tra 15 e 30 minuti.
  7. 7. Il metodo secondo la rivendicazione 6 ove detta prima soluzione idroalcolica à ̈ preparata per dissoluzione di BiCl3in una soluzione acetica di un acetatoidrossicloro complesso di titanio e successiva aggiunta di NbCl5disciolto in butanolo.
  8. 8. Il metodo secondo la rivendicazione 6 ove detta prima soluzione idroalcolica à ̈ preparata per aggiunta di TaCl5disciolto in butanolo ad una soluzione acetica di un acetatoidrossicloro complesso di titanio.
  9. 9. Cella di elettrolisi che comprende un compartimento catodico contenente un catodo e un compartimento anodico contenente un anodo separati da una membrana o diaframma, detto compartimento anodico alimentato con una salamoia di cloruri alcalini, ove detto anodo di detto compartimento anodico à ̈ un elettrodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3.
  10. 10. Processo di produzione di cloro e alcali che comprende l’applicazione di una differenza di potenziale elettrico tra l’anodo e il catodo della cella secondo la rivendicazione 9 e l’evoluzione di cloro sulla superficie di detto anodo di detto compartimento anodico.
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