PT94090A

PT94090A - Separador para um electrolisador acido de agua tritiada e processo de fabricacao de um tal separador

Info

Publication number: PT94090A
Application number: PT94090A
Authority: PT
Inventors: Luigi Giuffre; Giancarlo Pierini; Giovanni Modica; Ezio Tempesti; Silvia Maffi
Original assignee: Euratom
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1991-01-08
Also published as: EP0398208B1; EP0398208A1; LU87526A1; DE69003305T2; DE69003305D1

Description

"COMUNIDADE EUROPEIA DA ENERGIA ATÓMICA (EURATOM)11 "SEPARADOR PARA UM ELECTROLISADOR ACIDO DE AGUA TRITIADA E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM TAL SEPARADOR" A invenção diz respeito a um separador para um electro-lisador ácido de água tritiada, constituído por um suporte e uma impregnação desse suporte.

Para a fabricação de um separador aplicável na elec-trólise ácida de água tritiada, exige-se sobretudo uma estabilidade química em relação a soluções ácidas e em relação à radiação Beta.

Por meio da memória descritiva da patente de invenção britânica UK-A 2 045 804, conhece-se um processo para a preparação de uma membrana de separação constituída por um pó de á-cido poli-antimónico e por um ligante orgânico tal como poli--sulfona. Esse separador degrada-se rapidamente sob a influência da radiação Beta proveniente da água tritiada. 0 objectivo da presente invenção é proporcionar um separador para um electrolisador ácido de água que resista melhor â radiação Beta da água fortemente tritiada. Um outro objectivo da presente invenção é proporcionar um processo de fabricação do referido separador. -2

De acordo com a presente invenção, o separador, que é constituído por um suporte e por uma impregnação desse suporte, caracteriza-se pelo facto de o referido suporte ser um corpo cerâmico microporoso e o material de impregnação ser ácido po-1i-antimónico (Sb20g.nH20). 0 processo de fabricação de um tal separador é caracte-rizado pelo facto de se mergulhar primeiramente o corpo cerâmico numa solução de cloreto de antimónio, SbClg, em 1,2-dic 1 õr= -ro-etano, de se secar em seguida o corpo com ar seco e de se colocar depois em água para transformar o cloreto de antimónio em ácido poli-antimónico.

No que diz respeito aos exemplos.preferidos de realização prática da presente invenção, faz-se referência a eles nas reivindicações secundárias. A invenção será descrita seguidamente em mais pormenor por meio de alguns Exemplos:

EXEMPLOS

Exemplo 1

Prepara-se um suporte de alumina com a espessura de 3,05 milímetros. A taxa de retenção de água deste suporte é -3- / * igual a 19,75% (peso de água absorvida/peso total da amostra).

Este suporte é tratado com uma solução com a seguinte composição: 10 mililitros de 1,2-dicloro-etano 15 gramas de SbCl^. A proporção molar cloreto de antimónio/1,2-dicloro-eta-no é igual a 0,0657/0,127.

Durante todo o tratamento, mantém-se a temperatura constantemente igual a 20° C e a duração do tratamento é igual a vinte e quatro horas. Depois disto, a amostra é extraída desta solução e o dissolvente é eliminado por evaporação durante vinte e quatro horas à temperatura ambiente, vinte minutos em estufa a 60° C e, em seguida, durante quarenta e oito horas à temperatura ambiente.

Em seguida, a amostra é mergulhada em água destilada, à temperatura ambiante durante vinte e quatro horas e depois seca em forno de vácuo à temperatura de 70° C. Obtém-se assim a transformação j_n situ do cloreto de antimónio em óxido de an-timónio hidratado correspondente (ácido poli-antimónico). Pesando a amostra, observa-se um aumento de peso de 18% em relação ao peso inicial. -4

Para determinar a retenção de água de um tal separador, introduz-se em água destilada durante setenta e duas horas e observa-se em seguida que o peso aumentou 17,4¾ em relação ao peso da amostra seca. A queda de tensão medida numa célula de electrólise cujo electrólito é uma solução aquosa de ácido sul-fúrico a 20¾ e que é submetida a uma tensão contínua eleva-se a 3,7£i cm2 a 40° C e a 3.1Λ cm2 a 60° C.

Exemplo 2

Mergulha-se um suporte com as mesmas características do suporte do Exemplo 1 numa solução cuja composição é a seguinte: 10 mililitros de 1,2-dicloro-etano 20 gramas de cloreto de antimónio A proporção molar SbClg/1,2-dicloro-etano é igual a 0,0876/0,127. 0 método de impregnação e a transformação do cloreto de antimónio em ácido poli-antimónicorealizam-se da mesma maneira que se descreveu no Exemplo 1. A amostra assim obtida é 15,8¾ mais pesada que o suporte inicial. A queda de tensão medida numa célula idêntica à do Exemplo 1 é igual a 2,4-0- cm2 a 40° C, igual a 2,1 Γ1 cm2 a 60° C e igual 1,9 jCl cm2 a 80° C. A taxa

de retenção de água é igual a 17,3¾ em peso em relação à amostra seca.

Exemplo 3

As condições de fabricação são as mesmas que se utilizaram nos Exemplos anteriores, com a diferença de a solução de impregnação ter a seguinte composição: 10 mililitros de 1,2-dicloro-etano 10 gramas de cloreto de antimõnio e a relação molar ser igual a 0,0438/0,127. 0 peso da amostra aumentou 18,5% em relação ao peso do suporte sozinho.

Uma tal amostra apresenta as seguintes características: a taxa de retenção de água é igual a 18,4% em relação â amostra seca; a queda de tensão deste separador numa célula de electró-lise tal como se definiu antes eleva-se a 7,5-0. cm2, 5,2/1 cm2 e 4,0 jTL cm2, a 40° C, 60° C ou 80° C, respectivamente.

Atendendo a que os componentes do separador de acordo com a presente invenção são inorgânicos, este separador resis- ψ -ο-

L te bem a uma radiação Beta até 30 Curie/cm3, radiação que provocaria uma destruição rápida de um separador de acordo com a técnica anterior.

Claims

-7- -7- ψ

R Ε I V I Ν D I C A ç Õ Ε S 1. - Separador para ura electrolisador ácido de água tritiada constituído por ura suporte e por uma impregnação deste suporte, caracterizado pelo facto de o referido suporte ser um corpo cerâmico microporoso e o material de impregnação ser o ácido polian-timônico Sb2C>2.n ^0.
2. - Separador de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo facto de o material do suporte ser escolhido entre a alu-mina, o nitreto de silício e o carboneto de silício.
3. - Processo de fabricação de um separador de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de, em primeiro lugar, se mergulhar o corpo cerâmico numa solução -8-

de cloreto de antimónio SbCl^ em 1,2-dicloroetano, em seguida, de se secar o suporte com ar seco e de se colocar em água para trans^ formar o cloreto de antimónio em ácido poliantimónico.
4. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se mergulhar o corpo cerâmico na mencionada solução durante um intervalo de tempo compreendido entre 1 hora e 24 horas.
5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de, em seguida, se secar o corpo durante várias horas com ar seco ou sob vazio â temperatura ambiente.
6. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de, em seguida, se aquecer o corpo durante uma hora a cerca de 60°C; Lisboa, 18 de Maio de 1990 ,.. ã -,íc Oficial da Prcpr.sasãa