Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 20 - Platina och platinabelagda metaller som korrosionsbeständiga anodmaterial, av Gösta Wranglén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Platinan blir vidare oädlare i lösningar, där
komplexa joner kan bildas, såsom
kloridlös-ningar. Exempelvis har man
Pt + 4Cr —>• PtCU + 2e~, e0 = 0,73 V
Som jämförelse kan anföras reaktionerna
Au —> Au3+ + 3e~, e0 = 1,50 V och
Au + 4Cr—> AuCf, — + 3e~, e0 = 1,00 V
Guld är således, termodynamiskt sett, avgjort
ädlare än platina. Det är dessutom billigare
och har lägre täthet. Att guld trots detta icke
kommer i fråga som anodmaterial,
sammanhänger med att det icke har lika stor
passive-ringsförmåga som platina.
Det är nämligen att märka, att en inert anod
ofta måste arbeta med avsevärt högre
potentialer än de anförda jämviktspotentialerna.
Sålunda har man för utveckling av syrgas och
klorgas
2H.0 —» 02 + 4H+ + 4e~, e0 = 1,23 V
2C1~ —► Cl„ + 2e~, e0 = 1,36 V
Till dessa normalpotentialer måste emellertid
för en arbetande anod läggas överspänningar
(aktiveringspolarisationer), som för
klorgasut-veckling uppgår till några tiondels voit, för
syrgasutveckling till 1—1,5 V vid i praktiken
förekommande strömtätheter.
De oxider, som vid passivering utbildas på
platinametallens yta, kan påvisas genom
kato-disk reduktion eller genom upplösning i
saltsyra och analys av den erhållna lösningen. På
detta sätt har man- funnit PtO och PtO., i
proportionerna 6:1. Röntgenografiskt har man
funnit oxiderna Pt30, och PtO» • «H„0 på
platinaanoder, använda vid
persulfatframställ-ning3. Teoretiskt kan man vänta sig oxiden
PtO, vid mycket positiva anodpotential4.
Utbildningen av reducerbara oxidskikt på
platinaanoders yta synes vara orsaken till att
platinaanoder korroderas starkt vid elektrolys
med växelström eller med likström, överlagrad
med en växelström vars amplitud är större än
likströmmen5. Genom reduktion av oxiden
under de katodiska momenten hindras tydligen
uppkomsten av ett skyddande oxidskikt.
Samtidigt underlättas syrgasutveckling (sänks
syreöverspänningen), så att strömutbytet för
anodiska processer, såsom persulfat- och
per-kloratbildning, minskas. Den senare effekten
synes inträda även vid pulserande likström,
som kan uppstå vid likriktarfel.
Då platinans beständighet som anod beror på
ett passivt tillstånd, ligger det i sakens natur,
att metallen under vissa ogynnsamma
omständigheter kan övergå i aktivt tillstånd och
korroderas. Detta gäller särskilt om
förutsättningar för komplexbildning föreligger. Sålunda blir
platinan lätt aktiv i starkt sura
kloridelektro-lvter. Det aktiva tillståndet befrämjas av hög
syrehalt, låg strömtäthet och framför allt hög
temperatur.
Vid rumstemperatur passiveras platina i
klor-vätelösningar, om strömtätheten är hög, men
vid 80° C förblir den aktiv vid alla
strömtätheter och kan gå i lösning kvantitativt enligt
Faradays lag. Även i koncentrerade lösningar
av salpetersyra och fluorvätesyra angrips
platinaanoder avsevärt liksom i alkaliska
ammo-niumsaltlösningar under komplexbildning.
Likaså angrips den starkt i saltsmältor, såsom av
KOH och KHF2, i vilka ytoxiderna löses.
Att en arbetande platinaanod befinner sig i
det passiva och inte i det immuna området av
potential-pH-diagrammet enligt fig. 1 medför
vidare, att den alltid är utsatt för en viss, om
än minimal korrosion eller avnötning, genom
att ytoxiderna upplöses ocli nybildas. För rena
platinaanoder i neutrala kloridlösningar under
i praktiken förekommande betingelser är
av-nötningen av storleksordningen 10"° g/Ah
platina. Den ökar med stigande temperatur och
strömtäthet. Denna ofrånkomliga avnötning
synes man ibland lia förbisett vid utvecklandet
av platinabelagda anoder, varvid man ibland
arbetat med extremt tunna skikt (ned till
0,05 |x, som inte kan beräknas få någon
nämnvärd livslängd.
Enligt en allmän uppfattning skulle
platinaanoders beständighet avsevärt höjas genom
in-legering av iridium, på samma sätt som
motståndskraften mot ett rent kemiskt angrepp,
t.ex. av kungsvatten, därvid ökas. Enligt nyare
undersökningar synes emellertid
anodkorro-sionen vara lika stor på iridiumlegerad som på
ren platina.
Platinan passiveras vidare lättare och visar
en högre överspänning vid gasutveckling ju
blankare den är. Elektrolytiskt utfälld platina,
som alltid är något porös och har en matt yta,
visar i överensstämmelse därmed mindre
beständighet mot anodiskt angrepp än valsad
platina. Extremfallet platinasvart (platinerad
platina), som består av elektrolytiskt utfälld,
finfördelad platinasvamp med en verklig yta som
kan vara flera tusen gånger den projicierade,
visar mycket liten överspänning. Om den
kopplas som anod, aktiveras den emellertid också
lätt och går i lösning.
Användning
Fram till omkring 1920 användes platina ofta
som material för olösliga anoder även där detta
icke var obetingat nödvändigt, såsom för
elektrolytisk framställning av klor, hypoklorit
och klorat. Genom den begränsade tillgången
på platina och den ökade efterfrågan, steg
sedermera priset mycket kraftigt och det blev
nödvändigt att övergå till andra material,
nämligen för klorframställning grafit och för
klo-ratframställning först magnetit men numera
även där grafit.
Numera används platina som anodmaterial
endast vid elektrolytisk framställning av
per-salter, såsom persulfater och perklorater samt
i någon utsträckning vid katodiskt
korrosions-skydd". Genom att syrgasutveckling är starkt
försvårad på platina (syreöverspänningen är
hög), erhålles vid de elektrolytiska processerna
ett gott strömutbyte. Andra material ger större
strömförluster i form av syrgasutveckling och
har i regel ej heller tillräcklig beständighet.
552 TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 19
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
