NO752310L

NO752310L -

Info

Publication number: NO752310L
Application number: NO752310A
Authority: NO
Inventors: F Hine
Original assignee: Hooker Chemicals Plastics Corp
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1975-06-26
Publication date: 1976-01-20
Also published as: FI751937A; AR205039A1; SE7508154L; BR7504462A; FR2278798A1; JPS5154877A; CA1072915A; AU8210575A; NL7507550A; BE831346A; DE2527386A1

Description

Ved drift av elektrolytiske' celler, som ved fremstilling av klorIn the operation of electrolytic cells, such as in the production of chlorine

og hydrogen ved elektrolyse av saltopplosninger, oppstår et problem som er særskilt brysomt, nemlig spenningsfall (d.v.s. hydrogen-overspenning) ved katoden og dermed forbunden lavere effektivitet. and hydrogen during the electrolysis of salt solutions, a problem arises which is particularly troublesome, namely voltage drop (i.e. hydrogen overvoltage) at the cathode and thus associated lower efficiency.

En overspenningsforbedring på bare 0,1 volt kan forenkle cellens konstruksjon betraktelig og i hoy grad forbedre det okonomiske resultat. Det er kjent at en stor del av denne hydrogen-overspenning avhenger av katodens konstruksjon, særlig da av de materialer som blir brukt. Elektro-katalytisk aktivitet i katodens kjerne er viktig når det gjelder å redusere hydrogen-overspenning. Men okonomiske betraktninger gjor det vanskelig å bruke de elektro-katalytisk mest aktive metaller, som platina og andre edle metaller, eller legeringer av disse. De ""er dyrere å anskaffe, og tap som fremkommer ved at de utsettes for et korroderende medium, bidrar til hoyere driftsomkostninger. Innen industrien blir det derfor et viktig anliggende med hensyn til driftomkostninger å kunne redusere overspenningen i en elektrolytisk celle ved bruk av katoder som har lavest mulig overspenninger og er rimelige å produsere. Av denne grunn er eksperimentelle forsok blitt konsentrert rundt undersokelser hvorvidt relativt billige kjernematerialer, som jern, stål, grafitt, kobber, eller deres legeringer, kan modifiseres slik at de gir lavere overspenninger. An overvoltage improvement of just 0.1 volts can simplify the cell's construction considerably and greatly improve the economic result. It is known that a large part of this hydrogen overvoltage depends on the construction of the cathode, particularly on the materials used. Electro-catalytic activity in the cathode's core is important when it comes to reducing hydrogen overvoltage. But economic considerations make it difficult to use the most electro-catalytically active metals, such as platinum and other noble metals, or their alloys. They are more expensive to acquire, and losses arising from exposure to a corrosive medium contribute to higher operating costs. Within the industry, it therefore becomes an important matter with regard to operating costs to be able to reduce the overvoltage in an electrolytic cell by using cathodes which have the lowest possible overvoltages and are reasonable to produce. For this reason, experimental efforts have been concentrated around investigating whether relatively cheap core materials, such as iron, steel, graphite, copper, or their alloys, can be modified so that they produce lower overvoltages.

Senkning av hydrogen-overspenning ved modifikasjon av katoden er blitt foreslått, på grunnlag av forskjellige metoder, som omfatter å kle eller dekke en kjerne av vanlig metall med et lag av et metall som har storre overflateaktivitet. Reduction of hydrogen overvoltage by modification of the cathode has been proposed, on the basis of various methods, which include cladding or covering a core of common metal with a layer of a metal having greater surface activity.

U.S. Patent nr. 3.291.714 viser at visse legeringer kan legges på kjerner av titanium hvis disse er passende preparert, slik at der fremkommer katoder med lavere hydrogen-overspenning, og samme patent viser også at visse legeringer kan legges på visse andre metalliske katoder, særlig stål, for å redusere overspenning. Bruk av palladium eller platina i form av et fint pulverbelegg på en kjerne av jern, er også velkjent innen faget. Alle disse metodene har en viss reduserende effekt hva hydrogen-overspenning angår, men i de fleste tilfeller er reduksjonen minimal, og de metodene som bruker sjeldne metaller er meget kostbare. U.S. Patent No. 3,291,714 shows that certain alloys can be placed on cores of titanium if these are suitably prepared, so that cathodes with a lower hydrogen overvoltage appear, and the same patent also shows that certain alloys can be placed on certain other metallic cathodes, in particular steel, to reduce overvoltage. The use of palladium or platinum in the form of a fine powder coating on an iron core is also well known in the art. All of these methods have a certain reducing effect as far as hydrogen overvoltage is concerned, but in most cases the reduction is minimal, and the methods that use rare metals are very expensive.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en katode som utviser storre motstand mot korrosjon enn eksisterende katoder. Et andre formål med oppfinnelsen er å fremskaffe en katode med redusert hydrogen-overspenning. Et tredje formål er å anvise en enkel fremgangsmåte for fremstilling av en katode som har storre motstand mot korrosjon og lavere hydrogen-overspenning. Et fjerde formål er å anvise en rimelig fremgangsmåte for preparering av en katode som har storre motstand mot korrosjon og lavere hydrogen-overspenning. Disse formål, og andre formål med oppfinnelsen, vil tre klarere frem gjennom den folgende fremstilling. It is therefore an object of the present invention to provide a cathode which exhibits greater resistance to corrosion than existing cathodes. A second object of the invention is to provide a cathode with reduced hydrogen overvoltage. A third purpose is to provide a simple method for producing a cathode which has greater resistance to corrosion and lower hydrogen overvoltage. A fourth purpose is to provide a reasonable method for preparing a cathode which has greater resistance to corrosion and lower hydrogen overvoltage. These purposes, and other purposes of the invention, will emerge more clearly through the following description.

I overensstemmelse med foregående bakgrunrsbetraktninger er der fremskaffet en ny type katode og en fremgangsmåte for dens fremstilling. Katoden omfatter en kjerne fremstilt .at et materiale utvalgt på grunnlag av den periodiske tabell over grunnstoffer (Handbook of Chemistry, N.A. Lange, 10th oédition 1961), nemlig blandt elementene i gruppene IB, IVB, VB, VIIB og VIII, samt karbon, og blandinger eller legeringer derav, idet kjernens overflate er helt eller delvis dekket med et elektrisk ledende og meget fint porost (mikroporost) lag, bestående av minst ett av metallene nikkel, kobolt, krom, mangan, kobber og jern. Nevnte lag blir fremstilt ved en fremgangsmåte som omfatter å belegge kjernen med en legering av minst ett av nevnte metaller og et annet fyllmetall, og derpå å fjerne minst en del av nevnte fyllmetall fra det pålagte legering. In accordance with the preceding background considerations, a new type of cathode and a method for its production have been provided. The cathode comprises a core made of a material selected on the basis of the periodic table of elements (Handbook of Chemistry, N.A. Lange, 10th edition 1961), namely among the elements in groups IB, IVB, VB, VIIB and VIII, as well as carbon, and mixtures or alloys thereof, the surface of the core being completely or partially covered with an electrically conductive and very fine porous (microporous) layer, consisting of at least one of the metals nickel, cobalt, chromium, manganese, copper and iron. Said layer is produced by a method which comprises coating the core with an alloy of at least one of said metals and another filler metal, and then removing at least part of said filler metal from the applied alloy.

Det er videre fremskaffet en elektrolytisk celle med en katode som er fremstilt ved ovennevnte fremgangsmåte, hvori kjernen er av jern, og hvorpå hele eller en del av overflaten er belagt med et ledende og mikroporost lag av minst ett av metallene innen gruppen nikkel, kobber, kobolt, krom, mangan og jern. Med mikroporost menes at overflaten er nesten fullstendig poros, og at minst 50% av porene, helst 90% av dem, er mindre enn 10 mikron. An electrolytic cell has also been provided with a cathode produced by the above-mentioned method, in which the core is made of iron, and on which all or part of the surface is coated with a conductive and microporous layer of at least one of the metals within the group of nickel, copper, cobalt, chromium, manganese and iron. Microporous means that the surface is almost completely porous, and that at least 50% of the pores, preferably 90% of them, are smaller than 10 microns.

Katoder fremstilt ved nevnte fremgangsmåte har vist seg å haCathodes produced by the aforementioned method have been shown to have

lavere hydrogen-overspenning. De tilsvarende elektrolytiske celler har storre effektivitet, og katodene selv har vist seg mere motstandsdyktige mot korrosjon. lower hydrogen overvoltage. The corresponding electrolytic cells have greater efficiency, and the cathodes themselves have proven to be more resistant to corrosion.

Selve kjernen i katoden ka ha enhver storrelse og fasong som passer til den cellen der den skal brukes. Den kan være en tråd, The core of the cathode itself can have any size and shape that suits the cell in which it is to be used. It can be a thread,

et ror, en stang, plan eller boyd plate, perforert plate, strekk-metall, pocost metall, metallisk duk, porose blandinger, som sintret metallisk pulver. Det kan bestå av passende elektriske ledende materialer, som titan,-zirkon, vanadium, niob, tantal, krom,-molybden, wolfram, mangan, rhenium, jern, rutenium, osmium, kobolt, rhodium, iridium, nikkel, palladium, platina, kobber, solv, gull, karbon,eller blandinger av disse. Materialet bor velges med henblikk på katodens utformning. De foretrukne kjernematerialer omfatter jern, kobber, nikkel, krom, grafitt, og blandinger eller legeringer av disse. Av disse er jern spesielt å foretrekke, samt dets legeringer,, spesielt stål som karbonstål, jern/nikkel legeringer, og rustfritt stål som jern/krom og jern/nikkel/krom legeringer. Andre foretrukne kjernematerialer er blandinger av forskjellige legeringer basert på jern, kobber eller nikkel, så som legeringer av nikkel/kobber, nikkel/jern, nikkel/kobolt og nikkel/krom. a rudder, a rod, plane or boyd plate, perforated plate, stretched metal, pocost metal, metallic cloth, porous mixtures, such as sintered metallic powder. It may consist of suitable electrically conductive materials, such as titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum, copper, silver, gold, carbon, or mixtures of these. The material should be chosen with a view to the design of the cathode. The preferred core materials include iron, copper, nickel, chromium, graphite, and mixtures or alloys thereof. Of these, iron and its alloys are particularly preferred, especially steels such as carbon steel, iron/nickel alloys, and stainless steels such as iron/chromium and iron/nickel/chromium alloys. Other preferred core materials are mixtures of different alloys based on iron, copper or nickel, such as alloys of nickel/copper, nickel/iron, nickel/cobalt and nickel/chromium.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse blir katodens kjerne forst preparert ved å påfore et lag av en legering som omfatter minst ett av de onskeverdige basismetaller innen gruppen kobber, nikkel, kobolt, mangan, krom og jern, sammen med et sekundært fyllmetall. Dette sekundære fyllmetall må være slik at det senere kan fjerne selektivt fra nevnte legeringslag, fortrinnsvis uten at vesentlige mengder av basismetallet folger med. Denne selektive fjerning kan utfores ved å utnytte forskjeller i opploselighet og elektrokjemisk aktivitet. Folgelig omfatter de brukbare sekundære fyllmetaller slike metaller som kan danne en legering med det utvalgte basismetall, som kan fjernes selektivt fra det påforte lag, og som ikke i nevneverdig grad vil oke det katodiske spenningsfall hvis noe av fyllmetallet blir igjen på katoden etter at prosessen med selektiv fjerning er avsluttet. Typiske slike fyllmetaller som kan anvendes sammen med de nevnte basismetaller, er aluminium, sink, magnesium, gallium, tinn, bly, kadmium, vismut og antimon. In accordance with the present invention, the cathode's core is first prepared by applying a layer of an alloy comprising at least one of the desirable base metals within the group of copper, nickel, cobalt, manganese, chromium and iron, together with a secondary filler metal. This secondary filler metal must be such that it can later be selectively removed from said alloy layer, preferably without significant amounts of the base metal being included. This selective removal can be accomplished by exploiting differences in solubility and electrochemical activity. Accordingly, the usable secondary filler metals include those metals which can form an alloy with the selected base metal, which can be selectively removed from the deposited layer, and which will not appreciably increase the cathodic voltage drop if some of the filler metal remains on the cathode after the process of selective removal has ended. Typical such filler metals which can be used together with the aforementioned base metals are aluminium, zinc, magnesium, gallium, tin, lead, cadmium, bismuth and antimony.

Til ovenstående skal bemerkes athhvert av disse fyllmetaller må selektivt tilpasses hvert av nevnte basismetaller, med hensyn til den prosess som er påtenkt for fjerning av fyllmetall, og med hensyn til katodens effektivitet. Ett eller flere fyllmetaller kan være brukbare med ett ellerfflere basismetaller. Foretrukne fyllmetaller omfatter aluminium, sink, magnesium og tinn. To the above, it should be noted that each of these filler metals must be selectively adapted to each of the mentioned base metals, with regard to the process intended for the removal of filler metal, and with regard to the efficiency of the cathode. One or more filler metals may be usable with one or more base metals. Preferred filler metals include aluminium, zinc, magnesium and tin.

Blandt legeringene er nikkel/aluminium og nikkel/sink å foretrekke. Av disse er igjen nikkel/sink særlig fordelaktig, og aller mest gamma-nikkel/sink. Among the alloys, nickel/aluminum and nickel/zinc are preferable. Of these, nickel/zinc is again particularly advantageous, and most gamma nickel/zinc.

Det belegg eller lag som foreliggende oppfinnelse omfatter, kan påfores kjernen på forskjellig vis, slik at den onskede blanding oppnås. Legeringen kan, f.eks., oppblandes med en kommersielt tilgjengelig harpiks, og blandingen sproytes på kjernen eller anbringes på denne på annen måte. Den kan så gjennomgå visse prosesser som baking o.l., for at den skal sitte godt fast på kjernen. U.S. Patent nr. 3.649.485 beskriver forskjellige pålegningsmetoder som kan anvendes i denne forbindelse. Metall-legeringen kan påfores ved elektrisk plettering, ved sintring av The coating or layer that the present invention comprises can be applied to the core in different ways, so that the desired mixture is achieved. The alloy can, for example, be mixed with a commercially available resin and the mixture sprayed onto the core or otherwise applied to it. It can then go through certain processes such as baking etc., so that it is firmly attached to the core. U.S. Patent No. 3,649,485 describes various application methods that can be used in this connection. The metal alloy can be applied by electroplating, by sintering

blandinger av pulveriserte legeringer under oppvarming med eller uten overtrykk, ved pårulling, ved vakuum-deposi sjon, ved termisk dekomposisjon av organiske metallforbindélser, ved metallsproyting, eller ved å rulle pulveriserte legeringer og blandinger på katoden, samt ved å male passende opplosninger av legeringene på kjernen og deretter brenne dem. Disse metodene, og visse andre, er beskrevet i U.S. Patent nr. 3.291.714 og er anvendbare i denne sammenheng. mixtures of powdered alloys under heating with or without excess pressure, by rolling, by vacuum deposition, by thermal decomposition of organic metal compounds, by metal spraying, or by rolling powdered alloys and mixtures on the cathode, as well as by painting suitable solutions of the alloys on core and then burn them. These methods, and certain others, are described in U.S. Pat. Patent No. 3,291,714 and are applicable in this context.

Andre metoder, som pålegg fra dampfase, jone-plettering eller "sputtering" kan også anvendes. De foretrukne metoder er imidlertid elektrisk plettering, kjemisk pålegning, Other methods, such as deposition from the vapor phase, ion plating or "sputtering" can also be used. However, the preferred methods are electroplating, chemical deposition,

sproytepålegning, eller dypping i smeltet metall.spray application, or dipping in molten metal.

Innen fagområdet finnes mange fremgangsmåter for belegging av katoder, som er anvendbare i denne sammenheng. For å oppnå Within the field there are many methods for coating cathodes, which are applicable in this context. To achieve

maksimum reduksjon av overspenning er det onskelig at katode-belegget er fullstendig,slik at katodens kjerne ikke utsettes for det korroderende medium i den elektrolytiske cellen. Blottlegging av kjernen kan frembringe et blandet elektrisk potential, som kan redusere beleggets effektivitet ved at det frembringer en batteri-effekt. Det er imidlertid klart at selv et ufullstendig belegg på katoden, d.v.s. flekker, vil medfore redusert overspenning. maximum reduction of overvoltage, it is desirable that the cathode coating is complete, so that the core of the cathode is not exposed to the corrosive medium in the electrolytic cell. Exposing the core can produce a mixed electrical potential, which can reduce the effectiveness of the coating by producing a battery effect. However, it is clear that even an incomplete coating on the cathode, i.e. stains, will result in reduced overvoltage.

Når katoden er blitt belagt med den onskede legering, så kanWhen the cathode has been coated with the desired alloy, it can

den mikroporose overflaten fremkomme ved at i det minste en del av fyllmetallet fjernes fra legeringen. Den foretrukne fremgangsmåte for dette er å behandle den belagte kjernen med en alkalisk opplosning som vil fjerne fyllmetallet uten å angripe basismetallet, skjont litt av basismetallet kan: nok også fjernes uten at dette gir noen reduksjon av beleggets effektivitet. Overraskende nok har det vist seg at det. mikroporose belegget som derved er blitt ; the microporous surface is produced by removing at least part of the filler metal from the alloy. The preferred method for this is to treat the coated core with an alkaline solution which will remove the filler metal without attacking the base metal, although some of the base metal may also be removed without reducing the effectiveness of the coating. Surprisingly, it has been found that. the microporous coating that has thereby become;

i oppnådd, fremdeles uten betydelig motstand mot korrosj onsangrep på kjernen, og samtidig reduserer det hydrogen-overspenning. Fyllmetallet kan fjernes med enhver passende opplosning som er selektiv nok, men det har vist seg særlig fordelaktig å anvende en sterk kaustisk opplosning. Montering av en ubehandlet legert katode direkte i den elektrolytiske cellen vil i seg selv resultere i opplosning av fyllmetallet og derfor gi en gradvis reduksjon av hydrogen-overspenning ettersom legeringslagets porositet stiger. Ennvidere kan fyllmetallet fjernes ved selektiv reversert elektrolytisk plettering. Disse metodene er vanligvis langsomme og kostbare, og derfor i de fleste tilfeller uokonomiske. For visse selektive fyllmetaller, slik som magnesium, kan en syre bli anvendt for fremstilling av den mikroporose overflate ved selektiv opplosning av disse. i achieved, still without significant resistance to corrosion attack on the core, and at the same time it reduces hydrogen overvoltage. The filler metal can be removed with any suitable solution which is selective enough, but it has been found particularly advantageous to use a strong caustic solution. Mounting an untreated alloy cathode directly in the electrolytic cell will in itself result in dissolution of the filler metal and therefore provide a gradual reduction of hydrogen overvoltage as the porosity of the alloy layer increases. Furthermore, the filler metal can be removed by selective reversed electrolytic plating. These methods are usually slow and expensive, and therefore in most cases uneconomical. For certain selective filler metals, such as magnesium, an acid can be used to produce the microporous surface by selectively dissolving them.

Utvalgte kjemisk inerte materialer kan også tilsettes belegget for å oke overflatens areal. Slike materialer er, blandt andre, sulfater, fosfater, silikater, borater, hydroksyder, grafitt, karbon, teflon, inorganisk oksyd/ magnetitter, o.s.v. En fagmann vil ikke finne det vanskelig å velge et passende pore-frembringende medium blandt dem som her er angitt. De kan påfores elektroforetisk eller på annen måte. Fyllmetallet kan imidlertid fjernes med forsiktighet slik at deaandre materialer ikke folger med. Selected chemically inert materials can also be added to the coating to increase the surface area. Such materials are, among others, sulphates, phosphates, silicates, borates, hydroxides, graphite, carbon, Teflon, inorganic oxide/magnetites, etc. A person skilled in the art will not find it difficult to select a suitable pore-producing medium from among those indicated herein. They can be applied electrophoretically or by other means. However, the filler metal can be removed with care so that the other materials do not follow.

Folgende.eksempler presenteres herved for å beskrive oppfinnelsen nærmere, og er ikke ment som noen begrensning av denne. The following examples are hereby presented to describe the invention in more detail, and are not intended as any limitation thereof.

Eksempel I.Example I.

To så å si identiske katoder ble fremstilt av en duk av mild ståltråd, 75 x 75 mm, og deretter avfettet, renset, skyllet og torket. En av katodene ble så plettert elektrolytisk ved å anbringe den i ca. 60 minutter i en opplosning, som inneholder 1 mol/l av NiCl3.6H20, 1 mol/l av ZnCl2 og 30 g/l av H3B03, med en Two virtually identical cathodes were prepared from a sheet of mild steel wire, 75 x 75 mm, and then degreased, cleaned, rinsed and dried. One of the cathodes was then plated electrolytically by placing it for approx. 60 minutes in a solution containing 1 mol/l of NiCl3.6H20, 1 mol/l of ZnCl2 and 30 g/l of H3B03, with a

pH = 4.0, idet stromtettheten var 0,775 A/dm^"og temperaturen ca. 40°C. Den pletterte katoden ble så anbragt i en 0,5 M NaOH pH = 4.0, the current density being 0.775 A/dm^" and the temperature about 40°C. The plated cathode was then placed in a 0.5 M NaOH

opplosning i vann i omtrent 24 timer, hvorav 2 timer ved ca. 90°C og resten ved romtemperatur, for a fjerne fyllmaterialet Zn. dissolution in water for approximately 24 hours, of which 2 hours at approx. 90°C and the rest at room temperature, to remove the filler material Zn.

Dernest fulgte en sammenlikning av halv-cellespenningen for katodene, ved å teste begge i.en liten glass-celle under samme betingelser. Glass-cellen hadde to kammere som var adskilt med en perfluoro-sulfonsyre membran. Anoden var av titan belagt med rutenium oksyd, og anolytten var mettet saltopplosning med pH = 3/2. Katolytten var 150 g/l NaOH i vann, og cellens temperatur ble holdt konstant på 84°C. Halv-cellespenninger ble målt med et Luggin kapillar montert på en mettet merkuroklorid referanse-elektrode i et adskilt kammer. TABELL I viser halv-cellespenninger for en rekke stromnivåer. Next followed a comparison of the half-cell voltage for the cathodes, by testing both in a small glass cell under the same conditions. The glass cell had two chambers that were separated by a perfluorosulfonic acid membrane. The anode was made of titanium coated with ruthenium oxide, and the anolyte was saturated salt solution with pH = 3/2. The catholyte was 150 g/l NaOH in water, and the temperature of the cell was kept constant at 84°C. Half-cell voltages were measured with a Luggin capillary mounted on a saturated mercuric chloride reference electrode in a separate chamber. TABLE I shows half-cell voltages for a range of current levels.

Eksempel II Example II

To så å si identiske katoder av blot stålduk, 152 x 127 mm, ble avfettet, renset, spylt og torket. En av katodene ble derpå plettert elektrolytisk, og kaustisk fjerning av fyllmetall ble utfort, som i eksempel I. Two virtually identical bare steel cloth cathodes, 152 x 127 mm, were degreased, cleaned, rinsed and dried. One of the cathodes was then plated electrolytically, and caustic removal of filler metal was carried out, as in Example I.

To. så å si identiske klorceller, 152 x 127 mm, ble fremstilt av glass, hvorav den ene fikk katoden av ubehandlet stål, mens den andre fikk den mikroporose nikkelbelagte katoden. Et system med sirkulerende katolytt ble brukt, hvorved hver celle anvendte den samme katolytt. Denne var ;150 g/l NaOH opplost i vann, og celletemperaturen ble holdt konstant på 84°C. Hver anolytt bestod av mettet saltopplosning med pH =3,2, og hver anode var fremstilt av titan belagt med rutenium oksyd. Et Luggin kapillar ble montert i hver celle og katodeoverflatens potensial ble målt som i eksempel I TABELL II viser halv-celle spenninger målt ved hver av katode-overf låtene, ved forskjellige strømtettheter (ASI= ampere pr. kavdrattomme) . Two. virtually identical chlorine cells, 152 x 127 mm, were made of glass, one of which received the untreated steel cathode, while the other received the microporous nickel-plated cathode. A circulating catholyte system was used whereby each cell used the same catholyte. This was 150 g/l NaOH dissolved in water, and the cell temperature was kept constant at 84°C. Each anolyte consisted of saturated salt solution with pH = 3.2, and each anode was made of titanium coated with ruthenium oxide. A Luggin capillary was mounted in each cell and the potential of the cathode surface was measured as in example I TABLE II shows half-cell voltages measured at each of the cathode-over tracks, at different current densities (ASI= amperes per square inch).

Eksempel III Example III

To så å si identiske katoder ble fremstilt av blot stålduk,Two virtually identical cathodes were made from bare steel cloth,

10 x 50 mm, samt en tredje lik de to forste med unntak at materialet var nikkel, derpå avfettet, renset, spylt og torket. En av stålkatodene ble plettert, og fyllmetall fjernet ved samme fremgangsmåte som i eksempel I. Tre så å si identiske klorceller ble laget av glass, en for hver av de tre katoder. £en katolytiske opplosning var 2,5 M NaOH opplost i vann og anolytten en mettet saltopplosning med pH = 4,0. Anoden var av platina i alle celler. Liiggin prober ble satt ned i hver celle og potensialet på hver katode-overflate målt som i eksempel I. TABELL III viser halv-celle spenningene ved hver katode-overflate, som funksjon av stromtetthet og celletemperatur. 10 x 50 mm, as well as a third similar to the first two except that the material was nickel, then degreased, cleaned, rinsed and dried. One of the steel cathodes was plated, and filler metal removed by the same method as in Example I. Three, so to speak, identical chlorine cells were made of glass, one for each of the three cathodes. A catholytic solution was 2.5 M NaOH dissolved in water and the anolyte a saturated salt solution with pH = 4.0. The anode was platinum in all cells. Liiggin probes were placed in each cell and the potential on each cathode surface measured as in example I. TABLE III shows the half-cell voltages at each cathode surface, as a function of current density and cell temperature.

Claims

1. Electrolytic cathode which has a microporous surface, characterized in that it is produced by applying a coating to a core, which comprises an alloy of at least one base metal within the group of nickel, cobalt, chromium, manganese and iron, and another, less noble filler metal, after which at least part of said filler metal is removed.

2. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said core is made of a material which is carbon or one of the elements in group IB, IVB, VB, VIIÉ. or VIII in the periodic table of elements, or is a mixture of these substances.

3. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said core is made from a material within the group titanium, zircon, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, cobalt, hodium, nickel, palladium, platinum, copper , solv, iridium, gold, carbon and mixtures of these.

4. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said core is made of a material that belongs to the group of iron, copper, nickel, chromium, graphite and mixtures or alloys of these.

5. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said filler metal belongs to the group zinc, aluminium, magnesium and tin.

6. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said filler metal is zinc.

7. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said coating is produced by electroplating.

8. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said filler metal is removed by treatment with a caustic solution.

9. Cathode as specified in claim 1, characterized in that said core is bare steel, the coating is a nickel/zinc alloy, and at least part of the zinc has been removed.

10. Cathode as specified in claim 9, characterized in that said nickel/zinc alloy has a gamma-crystalline structure.

11. Cathode as specified in claim 1, characterized in that approximately 50% of the pores in - said microporous surface have a size smaller than approx. 10 microns.

12. Cathode as specified in claim 1, characteris:' , ert in that approximately 90%. of the pores in said microporous surface have a size smaller than approx. 10 microns

13. Method for producing an electrolytic cathode, characterized in that at least part of a core is made of a material which is one of the elements within groups IB, IVB, VB, VIIB or VIII in the periodic table of elements or graphite or a mixture of these, an alloy consisting of at least one is applied. base metal within the group of nickel, cobalt, chromium, manganese and iron, and at least one filler metal which is less noble than the base metal, and is selected from the group of zinc, aluminium, magnesium and tin •.; after which at least part of said filler metal is removed from the applied alloy.

14. Method as stated in claim 13, characterized in that said core consists of a material from the group, iron, copper, nickel, chromium, graphite, and mixtures thereof, and said filler metal is selected from the group zinc, aluminium, magnesium and tin .

15. Method as stated in claim 13, characterized in that said alloy is applied to said core by electric plating, and said filler metal is removed by treatment with a caustic solution.

16. Method as stated in claim 13, characterized in that said filler metal is removed by treatment with an acid solution.