從四方面全面解讀鈦陽(yáng)極
發(fā)布時(shí)間: 2022-07-06 瀏覽:577
1、什么是鈦陽(yáng)極?
鈦陽(yáng)極就是鈦基金屬氧化物涂層中的陽(yáng)極。根據其表面催化涂層不同分別具有析氧功能、析氯功能。一般電極材料要具有良好的導電性,極距變化小,耐腐蝕性強,機械強度和加工性能好,壽命長(cháng),費用低,對電極反應具有良好的電催化性能,目前鈦是最能滿(mǎn)足以上綜合要求的金屬,一般采用工業(yè)純鈦TA1\TA2 鈦陽(yáng)極上的金屬氧化物涂層的作用是:電阻率低,具有良好的導電性(鈦本身導電性能不好),貴金屬涂層的化學(xué)組成穩定,晶體結構穩定,電極尺寸穩定,耐蝕性好,壽命長(cháng),具有良好的電催化性能,有利于降低析氧、析氯反應的過(guò)電位,節約電能。
2、冶金工業(yè)中的陽(yáng)極分可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極。
可溶性陽(yáng)極在電解過(guò)程中起補充金屬離子和導電的作用,不溶陽(yáng)極只起導電作用。最早的不溶性陽(yáng)極是石墨和鉛系陽(yáng)極上世紀70年代鈦陽(yáng)極作為新技術(shù)開(kāi)始應用在電解和電鍍行業(yè)。目前不溶性陽(yáng)極可分為兩大類(lèi):析氯陽(yáng)極和析氧陽(yáng)極。析氯陽(yáng)極主要用于氯化物電解液體系,電鍍過(guò)程中陽(yáng)極有氯氣釋放出來(lái),因此稱(chēng)為析氯陽(yáng)極;析氧陽(yáng)極主要用于硫酸鹽、硝酸鹽、氫氰酸鹽等電解液體系,電鍍過(guò)程中陽(yáng)極有氧氣釋放出來(lái),因此稱(chēng)為析氧陽(yáng)極。鉛合金陽(yáng)極析氧陽(yáng)極,鈦陽(yáng)極根據其表面催化涂層不同分別具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。
3、鉛及鉛合金陽(yáng)極鉛合金陽(yáng)極屬于析氧陽(yáng)極,析氧反應的電解液為硫酸和硫酸鹽,主要用于電解冶金。
這種陽(yáng)極存在電解過(guò)程中幾何尺寸會(huì )有所變化的缺陷。,在電解過(guò)程中,鉛陽(yáng)極基體首先轉化成硫酸鉛,然后再轉化為氧化鉛。硫酸鉛是一個(gè)中間層,它是絕緣體,起著(zhù)化學(xué)阻擋層的作用,可以在硫酸環(huán)境中保護內層的鉛基體。氧化鉛在外層是實(shí)際意義上的電極,上面發(fā)生析氧反應,氧化鉛的析氧電位很高,并且隨著(zhù)電流密度的增加迅速上升,鉛合金陽(yáng)極的這種特征是由它外層物質(zhì)氧化鉛的固有特點(diǎn)—氧化鉛是電的不良導體所決定的。此外,在電解過(guò)程中,氧化鉛陽(yáng)極結構的電化學(xué)性能不斷衰減,其內部應力的產(chǎn)生導致氧化物一層層脫落,另外,過(guò)氧化鉛的生成也導致氧化物不斷溶解,作為中間層的硫酸鉛再次被轉化為氧化鉛,成為新的外層氧化物電催化活性物質(zhì),內層的鉛基體又被氧化,形成新的硫酸鉛中間保護層。因此,在電解過(guò)程中,鉛及其合金元素不斷溶解到電解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化學(xué)沉淀)和陰極產(chǎn)物的污染(陰極表面的污染物電沉積,電解到銅的純度不能很好的得到保證)。
4、鈦陽(yáng)極鈦陽(yáng)極比起石墨陽(yáng)極和鉛合金陽(yáng)極不存在機械尺寸衰減的弊病,因此又被稱(chēng)作尺寸穩定性陽(yáng)極。
鈦陽(yáng)極具有下列優(yōu)點(diǎn):幾何尺寸穩定;幾何形狀的多樣性;優(yōu)異的電化學(xué)和化學(xué)性能的穩定性;優(yōu)良的電催化活性陽(yáng)極電位低,對電路密度的變化不敏感;省電節能、延長(cháng)電解液的使用壽命;免維護;長(cháng)壽命(非常重要);陰極產(chǎn)物質(zhì)量高(無(wú)雜質(zhì)或極少雜質(zhì),微觀(guān)結構均勻,比如電解銅、鋅、鎳)。鈦陽(yáng)極是一種雙層復合結構,由金屬基體和基體上的涂層組成。鈦基體作為導電體,涂層的作用是析氧/析氯反應的電化學(xué)催化劑,這種涂層的析氧/析氯電位低,而且析氧/析氯電位幾乎不隨電流密度發(fā)生變化。鈦基導電體是一種永久性的材料,涂層壽命長(cháng),用它能得到幾乎完全純凈的陰極產(chǎn)品,無(wú)污染,節能。