(57)【要約】  本発明は、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システム（１）であって、前記システム（１）が少なくとも、  ・  塩素酸ナトリウムを含む電解質（１０）と、  ・  ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面を有する、電解質（１０）中に存在するアノード（１５）と、  ・  電解質（１０）中に存在するカソード（１７）と、  ・  アノード（１５）及びカソード（１７）に接続された電源（２０）とを含む、電解システム（１）に関する。
2019520482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システム（１）であって、前記システム（１）が少なくとも、
・  塩素酸ナトリウムを含む電解質（１０）と、
・  ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面（Ｓ１；Ｓ２）を有する、前記電解質（１０）中に存在するアノード（１５；１１５）と、
・  ５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面（Ｓ３；Ｓ４）を有する、前記電解質（１０）中に存在するカソード（１７；１１７）と、
・  前記アノード（１５；１１５）及び前記カソード（１７；１１７）に接続された電源（２０）と
を含む、電解システム（１）。
【請求項２】
前記アノード（１５）が、ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている被膜（２６）で覆われた導電性基体（２８）を含む、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項３】
前記アノード（１１５）は全体がホウ素ドープ型ダイアモンドから形成されている、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記カソード（１７；１１７）の前記金属合金が１０重量％〜２０重量％の範囲内にあるクロム含量を有している、請求項１から３までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記カソード（１７；１１７）の前記金属合金が鋼、ニッケル合金、又はジルコニウム合金である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項６】
前記電解質（１０）中の塩素酸ナトリウムの濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上である、請求項１から５までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項７】
前記電解質（１０）が、いかなるアルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩も含んでいない、請求項１から６までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項８】
前記電解質（１０）、前記アノード（１５）、及び前記カソード（１７）が内在する第１チャンバ（３）と、前記電解質（１０）が内在する、前記第１チャンバ（３）とは区別可能な第２チャンバ（５）との両方を含み、前記システム（１）がさらに、前記電解質（１０）が前記第１及び第２チャンバ（３，５）の間を流れるように形成された電解質循環回路（７）を含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項９】
過塩素酸ナトリウムを製造する方法であって、前記方法が、
請求項１から８までのいずれか１項に記載のシステム（１）を使用することにより、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させて過塩素酸ナトリウムにする工程を含む、過塩素酸ナトリウムを製造する方法。
【請求項１０】
電気化学的酸化中に与えられる電流密度が１０００Ａ／ｍ２〜２０，０００Ａ／ｍ２の範囲内にあり得る、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
推進装薬のための成分として宇宙産業において過塩素酸アンモニウム（ＮＨ４ＣｌＯ４）が使用され、これは典型的には過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）から合成される。過塩素酸ナトリウムは、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）を電気化学的に酸化させることにより得ることができる。塩素酸ナトリウムは、両方とも塩素酸ナトリウムを含有する浴内に存在するアノードとカソードとを有する電解システムによって電気化学的に酸化させられて、過塩素酸ナトリウムになる。現行の電解システムでは、アノードにおける塩素酸イオンの酸化反応は、カソードにおける寄生反応、例えば二塩化物が形成されるようにする反応によって達成される。
【０００３】
これらの寄生反応を制限し、塩素酸ナトリウムから過塩素酸ナトリウムへの電気化学的酸化の効率を改善することが望ましい。
【０００４】
本発明は具体的には上記必要性を満たそうと努める。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これを目的として、第１の態様では、本発明は、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システムであって、前記システムが少なくとも、
・  塩素酸ナトリウムを含む電解質と、
・  ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面を有する、電解質中に存在するアノードと、
・  電解質中に存在するカソードと、
・  アノード及びカソードに接続された電源と
を含む、電解システムを提案する。
【０００６】
本発明の電解システムは、特定の材料から成り且つ塩素酸ナトリウムから過塩素酸ナトリウムへの電気化学的酸化の効率を改善するのに有利に役立つ電気的に活性の外面を有するアノードを使用する。
【０００７】
１実施態様では、アノードは、ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている被膜で覆われた導電性基体を含んでよい。
【０００８】
このような形態は、これが制限された量のホウ素ドープ型ダイアモンドを有するアノードを使用する限りにおいて有利であり、ひいてはコストが低い。
【０００９】
１変更形において、全体がホウ素ドープ型ダイアモンドでできているアノードを使用することが可能である。
【００１０】
１実施態様では、カソードは、５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面を有してよい。
【００１１】
従来技術では、寄生反応を制限するために、アルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩のタイプの添加剤を浴に添加することが知られている。添加剤が存在する場合には、電気化学的酸化の終了時に、結果として得られた過塩素酸ナトリウムをフッ化物又は二クロム酸塩添加剤から分離する工程を実施することが必要である。その分離工程は、過塩素酸ナトリウムを得る方法を長くし、またこれをより複雑にする。５％〜２５％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面を有するカソードを使用することは、電解質中にアルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩の添加剤を使用することを回避するのに有利に役立つ一方、電気合成中に生成される不純物の量を制限する。結果として、このようなカソードを使用することにより、過塩素酸ナトリウムをフッ化物又は二クロム酸塩添加剤から分離する工程が不要になり、これにより、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることによって過塩素酸ナトリウムを得る方法を単純化する。このように、１実施態様では、電解質は、いかなるアルカリ金属二クロム酸塩又はフッ化物も含んでいなくてよい。
【００１２】
１実施態様では、カソードの金属合金は１０重量％〜２５重量％の範囲内、例えば１０重量％〜２０重量％の範囲内にあるクロム含量を有していてよい。
【００１３】
１実施態様では、カソードの金属合金は鋼、ニッケル合金、又はジルコニウム合金であってよい。
【００１４】
１変更形において、ニッケル又はジルコニウムでできている外面を有するカソードを使用することが可能である。特に、全体がニッケル又はジルコニウムでできているカソードを使用することが可能である。
【００１５】
１実施態様では、電解質中の塩素酸ナトリウムの濃度は、１リットル当たり０．１モル（ｍｏｌ／Ｌ）以上であってよい。具体的には、電解質中の塩素酸ナトリウムの濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であってよい。一例としては、電解質中の塩素酸ナトリウムの濃度は０．５ｍｏｌ／Ｌ〜Ｃｓ（Ｃｓは電解質中の塩素酸ナトリウムの飽和濃度を表す）の範囲内にあってよく、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあってよい。
【００１６】
１実施態様では、システムは、電解質、アノード、及びカソードが内在する第１チャンバと、電解質が内在する、第１チャンバとは区別可能な第２チャンバとの両方を含み、システムは場合によってはさらに、電解質が第１チャンバと第２チャンバとの間を流れるように形成された電解質循環回路を含む。
【００１７】
第２の態様において、本発明は、過塩素酸ナトリウムを製造する方法であって、方法が、上記システムを使用することにより、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させて過塩素酸ナトリウムにする工程を含む、過塩素酸ナトリウムを製造する方法を提案する。
【００１８】
１実施形では、電気化学的酸化中に与えられる電流密度が１平方メートル当たり１０００アンペア（Ａ／ｍ２）〜２０，０００Ａ／ｍ２、例えば１０００Ａ／ｍ２〜５０００Ａ／ｍ２の範囲内にあり得る。
【００１９】
このような電流密度値は、過塩素酸ナトリウムの形成をさらに促進するために有利である。
【００２０】
非制限的であることを前提として下記説明から、そして添付の図面を参照すると、本発明の他の特徴及び利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明のシステムの一例を示す概略図である。
【図２】図２及び図３は、図１のシステム内に使用するのに適したアノードの構造を示す概略図である。
【図３】図２及び図３は、図１のシステム内に使用するのに適したアノードの構造を示す概略図である。
【図４】図４及び図５は、図１のシステム内に使用するのに適したカソードの構造を示す概略図である。
【図５】図４及び図５は、図１のシステム内に使用するのに適したカソードの構造を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明のシステムを使用して過塩素酸ナトリウムが得られる速度と、本発明に基づかないシステムを使用して得られる速度とを比較する、試験により得られたグラフである。
【図７】図７は、本発明のシステム、及び本発明に基づかないシステムを使用したときに発生するガス流量を比較する、試験により得られたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の電解システム１の一例を示す概略図である。システム１は、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることによって過塩素酸ナトリウムを製造するように構成されている。
【００２３】
システム１は、液体電解質１０が内在する第１チャンバ３を含む。電解質１０は塩素酸ナトリウムを含有している。電気化学的酸化を開始する前では、電解質１０中の塩素酸ナトリウムの濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であってよく、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあってよい。電解質１０は水性電解質であってよい。さらに、電解質１０はいかなるアルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩も含んでいない。具体的には、電解質１０は、次の化合物、すなわちフッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）、二クロム酸ナトリウム（Ｎａ２Ｃｒ２Ｏ７）、又は二クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）のいずれをも含んでいない。
【００２４】
システム１はまたアノード１５とカソード１７とを含む。これらのそれぞれは、第１チャンバ３内の電解質１０中に存在している。過塩素酸ナトリウムを得るために行われる塩素酸ナトリウムの電気化学的酸化は、第１チャンバ３内で行うことができる。
【００２５】
アノード１５は、その活性表面に相当しホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面を有している。ホウ素ドープ型ダイアモンドは典型的には０．００５重量％〜０．５５重量％の範囲内にあるホウ素含量を有していてよい。残余はダイアモンドによって構成されている。この外面は電極１０内に存在する。図２は、図１のシステム１内で使用するのに適したアノード１５の一例の構造を示している。この例では、アノード１５は、ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている被膜２６で覆われた導電性基体２８を含む。被膜２６は、アノード１５の外面Ｓ１を画定する。基体２８は、被膜２６を構成する材料とは異なる材料から形成されている。基体２８を形成する材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタル、パラジウム、モリブデン、又はこれらの合金を含んでよい。基体２８を形成する材料は、例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタル、パラジウム、モリブデン、又はこれらの合金から選択されてよい。基体２８を形成する材料は、グラファイトであってもよい。例えば被膜２６の厚さｅ１は、０．５マイクロメートル（μｍ）以上であってよく、そして例えば１μｍ〜５μｍの範囲内にあってよい。１変更形において、全体がホウ素ドープ型ダイアモンドでできているアノード１１５を使用することが可能である。アノード１１５は外面Ｓ２を画定する。
【００２６】
カソード１７は、例えば５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金から成っていてよいその活性表面に相当する外面を有している。１変更形において、カソードの外面はジルコニウム又はニッケルから形成されていてよい。この外面は電解質１０中に存在している。具体的には、カソードは、１０重量％〜２５重量％の範囲内にある、例えば１０重量％〜２０重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面を有していてよい。このような環境下では、カソード１７の金属合金はステンレス鋼、例えば３１６Ｌステンレス鋼、ニッケル合金、又はジルコニウム合金であってよい。図４は、図１のシステム１内に使用するのに適したカソード１７の一例の構造を示している。この例では、カソード１７は、５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金から全体的に形成されている（５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている固体カソード）。カソード１７は外面Ｓ３を画定する。図５に示されているように、１変更形において、５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金の被膜１１８で覆われた導電性基体１１９を含むカソード１１７を使用することも可能である。被膜１１８は、カソード１１７の外面Ｓ４を画定する。基体１１９は、被膜１１８を構成する材料とは異なる材料でできている。
【００２７】
図１に示されたシステム１はさらに、アノード１５及びカソード１７に接続された電源２０を含む。アノード１５は、導体１６によって電源２０の正端子１８に接続されている。カソード１７は、導体１９によって電源２０の負端子２１に接続されている。
【００２８】
システム１はまた、第１チャンバ３とは区別可能な第２チャンバ５を含む。そして第２チャンバ５内には液体電解質１０が存在している。この第２チャンバ５の存在は任意である。第２チャンバ５は第１チャンバ３と連通している。電気化学的酸化が行われている間、電解質１０は第１チャンバ３と第２チャンバ５との間で循環することができる。このような循環が行われるのを可能にするために、システム１は図示の例では、
・  第１チャンバ３の出口３ｓを第２チャンバ５の入口５ｅに接続する第１チャネル１２と、
・  第２チャンバ５の出口５ｓをポンプ９の入口に接続する、図示のような弁１３を場合によっては含む第２チャネル８と、
・  ポンプ９の出口を第１チャンバ３の入口３ｅに接続する第３チャネル１１と、
を含む電解質循環回路７を含んでいる。
【００２９】
ポンプ９の作動中、電解質１０は、矢印Ｆ１によって示された経路をたどりながら、第１チャンバ３と第２チャンバ５との間を循環する。電解質１０は循環中、第１チャネル１２と、第２チャネル８と、第３チャネル１１とを貫流する。
【００３０】
第２チャンバは、温度調節流体が貫流する（矢印Ｆ２）サーモスタット２３によってほぼ一定の温度で維持される。例えば、サーモスタット２３は第２チャンバの温度を約２０℃で維持することができる。
【００３１】
システム１は、電気化学的酸化中に生成された蒸気の少なくとも一部を凝縮するのに役立つ冷却装置２５を含んでもよい。このような凝縮を実施するために冷却流体が冷却装置２５を貫流する（矢印Ｆ３）。例えば、熱交換前に、冷却流体は約−５℃の温度であってよい。
【００３２】
塩素酸ナトリウムから過塩素酸ナトリウムを電気分解により合成する方法を、図１のシステムを参照しながら下述する。
【００３３】
先ず、ポンプ９を作動させることにより、第１チャンバ３と第２チャンバ５との間の電解質１０の循環が開始される。その後、電源２０を使用することによって、アノード１５とカソード１７との間には電位差が与えられ、これにより、第１チャンバ３内で塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させて過塩素酸ナトリウムにする。過塩素酸ナトリウムは下記反応全体、すなわち、
NaClO3 + H2O → NaClO4 + H2 (g)
に従って電気化学的に合成される。
【００３４】
過塩素酸ナトリウムは、下記反応、すなわち、
ClO3- + H2O → ClO4- + 2H+ + 2e-
に従って塩素酸ナトリウムのアノード酸化によって形成される。
【００３５】
電気合成中、電解質１０は連続的に循環してよい。電解質は、例えば１時間当たり２５０リットル（Ｌ／ｈ）〜３５０Ｌ／ｈの範囲にある速度で回路７内を循環させられてよい。電気酸化中に加えられる電流密度は、１平方メートル当たり１キロアンペア（ｋＡ／ｍ２）〜２０ｋＡ／ｍ２、例えば１ｋＡ／ｍ２〜５ｋＡ／ｍ２の範囲内にあってよい。
【００３６】
図示されていない変更形では、過塩素酸ナトリウムは、第２チャンバ５を含まないシステムを使用することによって得られる。このような環境下では、システム内では電解質のいかなる循環も必要でない。
【００３７】
例
用いられた試験設定は図１に示されたものと同じタイプであった。設定は、冷却装置からの出口に流量計を備えた。流量計は、流量（１時間当たりのリットル：Ｌ／ｈ）及び電気分解中に生成されたガスの量を定量化するのに役立った。
【００３８】
この例では、電解システムはステンレス鋼カソードを有した（１８重量％のクロム含量を備えた３１６Ｌ鋼）。２つの区別可能なアノード材料を試験した。ホウ素ドープ型ダイアモンド被膜で覆われたニオビウム基体を有するＮｂ／ＤＤＢアノードを用いて本発明による第１試験に着手した。第２試験は本発明には基づかず、二酸化鉛被膜で覆われたチタン基体を有するＴｉ／ＰｂＯ２アノードを使用して着手した。
【００３９】
着手した試験中に与えられた試験条件は下記のように設定される。すなわち、
・  Ｎｂ／ＤＤＢ又はＴｉ／ＰｂＯ２でできているアノード、
・  ３１６Ｌステンレス鋼でできているカソード、
・  アノードとカソードとの間に与えられた電流は１５Ａ（電流密度２ｋＡ／ｍ２）、
・  １リットル（Ｌ）に等しい電解質の体積、
・  電解質中の塩素酸ナトリウムの初期重量は約５５０グラム（ｇ）、
・  第１チャンバと第２チャンバとの間の電解質循環流量は３００Ｌ／ｈ、そして
・  電解質の初期温度は２０℃。
【００４０】
下記表１及び図６は、本発明のシステムによってもたらされる利点を明らかにしている。過塩素酸ナトリウムの形成の効率及び速度が、本発明には基づかない、Ｔｉ／ＰｂＯ２アノードを使用するシステムと比較して、本発明のシステムによって改善されることが判る。
【００４１】
電気合成中に記録されたガス流量の分析が示すところによれば、本発明に基づかないシステムは、本発明のシステムと比較して付加的なガスを生成する（図７参照）。本発明に基づかないシステム内ではより多くの量の二酸素がアノードで生成され、これにより効率の低下に関与する。加えて、本発明に基づかないシステム内では、塩素含有ガスを生成する寄生反応が存在する。この寄生反応も反応の効率を低下させるのに関与する。評価された本発明のシステムはこのように寄生反応の規模を制限し、そしてたとえ使用される電解質がいかなるフッ化物又は二クロム酸塩添加剤を含まなくてもそのようにする。
【表１】
2019520482.tif 000003
【００４２】
塩素酸イオン及び過塩素酸イオンに関する材料量は、試験実施中にイオンクロマトグラフィによって割り出した。
【００４３】
反応の電流効率（Ｅｆｆ電流）は、塩素酸イオンを酸化させて過塩素酸イオンにするために使用される電荷を、システムに加えられた全電荷で割り算した比を求めることにより計算した。
【数１】
2019520482.tif 000004
上記式中、ｎＣｌＯ４−は、合成終了時の過塩素酸イオンの数を示し、Ｆはファラデー係数（１モル当たり９６４８５クーロン（Ｃ．ｍｏｌ−１））であり、Ｉは加えられた電流（Ａ）であり、そしてｔは電気分解の時間（秒（ｓ））である。
【００４４】
合成の化学効率（Ｅｆｆ化学）は、形成された過塩素酸イオンのモル数を、消費された塩素酸イオンのモル数で割り算した比を求めることにより計算する。
【数２】
2019520482.tif 000005
【００４５】
合成の進行（Ａｄｖ）は、消費された塩素酸イオンのモル数を塩素酸イオンの初期モル数で割り算した比を求めることにより割り出す。
【数３】
2019520482.tif 000006
【００４６】
「．．．〜．．．の範囲内にある」という用語は、境界値を含むものと理解されるべきである。
【図１】
2019520482.tif 000007
【図２】
2019520482.tif 000008
【図３】
2019520482.tif 000009
【図４】
2019520482.tif 000010
【図５】
2019520482.tif 000011
【図６】
2019520482.tif 000012
【図７】
2019520482.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月7日(2019.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
「．．．〜．．．の範囲内にある」という用語は、境界値を含むものと理解されるべきである。
本開示には以下の実施形態も開示される。
［実施形態１］
塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システム（１）であって、前記システム（１）が少なくとも、
・  塩素酸ナトリウムを含む電解質（１０）と、
・  ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面（Ｓ１；Ｓ２）を有する、前記電解質（１０）中に存在するアノード（１５；１１５）と、
・  ５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面（Ｓ３；Ｓ４）を有する、前記電解質（１０）中に存在するカソード（１７；１１７）と、
・  前記アノード（１５；１１５）及び前記カソード（１７；１１７）に接続された電源（２０）と
を含む、電解システム（１）。
［実施形態２］
前記アノード（１５）が、ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている被膜（２６）で覆われた導電性基体（２８）を含む、実施形態１に記載のシステム（１）。
［実施形態３］
前記アノード（１１５）は全体がホウ素ドープ型ダイアモンドから形成されている、実施形態１に記載のシステム（１）。
［実施形態４］
前記カソード（１７；１１７）の前記金属合金が１０重量％〜２０重量％の範囲内にあるクロム含量を有している、実施形態１から３までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
［実施形態５］
前記カソード（１７；１１７）の前記金属合金が鋼、ニッケル合金、又はジルコニウム合金である、実施形態１から４までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
［実施形態６］
前記電解質（１０）中の塩素酸ナトリウムの濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上である、実施形態１から５までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
［実施形態７］
前記電解質（１０）が、いかなるアルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩も含んでいない、実施形態１から６までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
［実施形態８］
前記電解質（１０）、前記アノード（１５）、及び前記カソード（１７）が内在する第１チャンバ（３）と、前記電解質（１０）が内在する、前記第１チャンバ（３）とは区別可能な第２チャンバ（５）との両方を含み、前記システム（１）がさらに、前記電解質（１０）が前記第１及び第２チャンバ（３，５）の間を流れるように形成された電解質循環回路（７）を含む、実施形態１から７までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
［実施形態９］
過塩素酸ナトリウムを製造する方法であって、前記方法が、
実施形態１から８までのいずれか１項に記載のシステム（１）を使用することにより、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させて過塩素酸ナトリウムにする工程を含む、過塩素酸ナトリウムを製造する方法。
［実施形態１０］
電気化学的酸化中に与えられる電流密度が１０００Ａ／ｍ２〜２０，０００Ａ／ｍ２の範囲内にあり得る、実施形態９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させることにより過塩素酸ナトリウムを合成するための電解システム（１）であって、前記システム（１）が少なくとも、
・  塩素酸ナトリウムを含む電解質（１０）と、
・  ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている外面（Ｓ１；Ｓ２）を有する、前記電解質（１０）中に存在するアノード（１５；１１５）と、
・  ５重量％〜２５重量％の範囲内にあるクロム含量を有する金属合金でできている外面（Ｓ３；Ｓ４）を有する、前記電解質（１０）中に存在するカソード（１７；１１７）であって、前記カソードの前記金属合金がニッケル合金又はジルコニウム合金である、カソード（１７；１１７）と、
・  前記アノード（１５；１１５）及び前記カソード（１７；１１７）に接続された電源（２０）と
を含む、電解システム（１）。
【請求項２】
前記アノード（１５）が、ホウ素ドープ型ダイアモンドでできている被膜（２６）で覆われた導電性基体（２８）を含む、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項３】
前記アノード（１１５）は全体がホウ素ドープ型ダイアモンドから形成されている、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記カソード（１７；１１７）の前記金属合金が１０重量％〜２０重量％の範囲内にあるクロム含量を有している、請求項１から３までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記電解質（１０）中の塩素酸ナトリウムの濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項６】
前記電解質（１０）が、いかなるアルカリ金属フッ化物又は二クロム酸塩も含んでいない、請求項１から５までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項７】
前記電解質（１０）、前記アノード（１５）、及び前記カソード（１７）が内在する第１チャンバ（３）と、前記電解質（１０）が内在する、前記第１チャンバ（３）とは区別可能な第２チャンバ（５）との両方を含み、前記システム（１）がさらに、前記電解質（１０）が前記第１及び第２チャンバ（３，５）の間を流れるように形成された電解質循環回路（７）を含む、請求項１から６までのいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項８】
過塩素酸ナトリウムを製造する方法であって、前記方法が、
請求項１から７までのいずれか１項に記載のシステム（１）を使用することにより、塩素酸ナトリウムを電気化学的に酸化させて過塩素酸ナトリウムにする工程を含む、過塩素酸ナトリウムを製造する方法。
【請求項９】
電気化学的酸化中に与えられる電流密度が１０００Ａ／ｍ２〜２０，０００Ａ／ｍ２の範囲内にあり得る、請求項８に記載の方法。
【国際調査報告】
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