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钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。一般电极材料要具有良好的导电性,极距变化小,耐腐蚀性强,机械强度和加工性能好,寿命长,费用低,对电极反应具有良好的电催化性能,目前钛是Z能满足以上综合要求的金属,一般采用工业纯钛TA1\TA2 钛阳极上的金属氧化物涂层的作用是:电阻率低,具有良好的导电性(钛本身导电性能不好),贵金属涂层的化学组成稳定,晶体结构稳定,电极尺寸稳定,耐蚀性好,寿命长,具有良好的电催化性能,有利于降低析氧、析氯反应的过电位,节约电能。
1、钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯碱工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极寿命己达6年以上,而石墨阳极仅为8个月。
2、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度。
3、可提高电流密度。隔膜法生产氯碱中,石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2,钛阳极可成倍地增加,达17A/dm2,这样在电解厂房、电解槽相同的条件下,产量可增加1倍,提高了单槽生产能力,有效地提高了劳动生产效率。在高工作电流密度下进行电解时,使用钛阳极比较适宜。
4、由于采用了金属阳极,氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。金属阳极的采用使电解槽构造得以改善,降低了电能消耗,加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应,从而提高了生产性能。
5、采用了DSA,水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进,能耗得以降低。DSA低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。 由于钛阳极 具有很多优点,它的开发使氯碱工业取得很大经济效益,因此很快便在世界各地推广使用。氯碱生产能力,全世界约4100万吨/年,采用钛阳极不小于70%,钛阳极被誉为氯碱工业一项重大技术。随后,钛阳极在许多电解工业中也得到很大的推广应用。
6、阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行。
7、可避免铅阳极变形后的短路问题,因而可提高电流效率。
8、钛阳极重量轻,可减轻劳动强度。
9、开关制作容易,可高精度化。
10、工作电压低,因此电能消耗小,可节省电能消耗,直流电耗可降低10%~20%。钛阳极工作电压低的主要原因:
1)活性涂层钛阳极对氯和氧的过电位均比较低。盐水电解生产氯碱时,钛阳极对氯过电位低,在1A/cm2时比石墨阳极低140mV;
2)可降低“气泡屏蔽效应”,金属阳极表面生成的气泡比较细小,且脱离迅速,这样电极间充气度大为降低,两极间欧姆降大约为700mV,气泡直径约为3mm;
3)降低了阳极结构的电阻;
4)缩短了极间距离。 20世纪60年代,全世界食盐电解工业年耗电量约1500亿度,使用金属阳极后,每年可节约电能约3亿度。
11、氯碱生产中,使用钛阳极后,产品质量高,纯度高,不含CO2,碱浓度高,可节省加热用蒸汽,节省能源消耗。
12、耐腐蚀性强,可在许多腐蚀性强,有特殊要求的电解介质中工作。
13、基体金属钛可多次反复使用。
14、金属阳极的出现,使用氯碱工业中近期涌现出的Z新离子膜电解技术得以设计和实现工业化。 可溶性阳极和不溶性阳极 可溶性阳极在电解过程中起补充金属离子和导电的作用,不溶阳极只起导电作用。Z早的不溶性阳极是石墨和铅系阳极上世纪70年代钛阳极作为新技术开始应用在电解和电镀行业。目前不溶性阳极可分为两大类:析氯阳极和析氧阳极。析氯阳极主要用于氯化物电解液体系,电镀过程中阳极有*屏蔽的关键字*释放出来,因此称为析氯阳极;析氧阳极主要用于硫酸盐、硝酸盐、氢氰酸盐等电解液体系,电镀过程中阳极有氧气释放出来,因此称为析氧阳极。铅合金阳极析氧阳极,钛阳极根据其表面催化涂层不同分别具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。
氯碱工业用钛阳极 与石墨电极相比,隔膜法生产烧碱,石墨阳极的工作电压为8A/DM2涂层阳极可成倍增加,达17A/DM2。这样在同样的电解环境下产品可成倍提高,而且所生产品的质量高,纯度高。 电镀用钛阳极 电镀用不溶性阳极是在钛基体 (网状、板状、带状、管状等)上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层,涂层中含有高稳定性的阀金属氧化物。新型不溶性钛阳极 具有高电化学催化能,析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5 V,节能显著,稳定性高,不污染镀液,重量轻,易于更换。 新型不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低,但是寿命却提高1倍以上。广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用,可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压,节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性(化学、电化学),使用寿命长。此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业.
铅及铅合金阳极 铅合金阳极属于析氧阳极,析氧反应的电解液为硫酸和硫酸盐,主要用于电解冶金。这种阳极存在电解过程中几何尺寸会有所变化的缺陷。,在电解过程中,铅阳极基体首先转化成硫酸铅,然后再转化为氧化铅。硫酸铅是一个中间层,它是绝缘体,起着化学阻挡层的作用,可以在硫酸环境中保护内层的铅基体。氧化铅在外层是实际意义上的电极,上面发生析氧反应,氧化铅的析氧电位很高,并且随着电流密度的增加迅速上升,铅合金阳极的这种特征是由它外层物质氧化铅的固有特点—氧化铅是电的不良导体所决定的。此外,在电解过程中,氧化铅阳极结构的电化学性能不断衰减,其内部应力的产生导致氧化物一层层脱落,另外,过氧化铅的生成也导致氧化物不断溶解,作为中间层的硫酸铅再次被转化为氧化铅,成为新的外层氧化物电催化活性物质,内层的铅基体又被氧化,形成新的硫酸铅中间保护层。因此,在电解过程中,铅及其合金元素不断溶解到电解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化学沉淀)和阴极产物的污染(阴极表面的污染物电沉积,电解到铜的纯度不能很好的得到保证)。
1、什么是钛阳极? 钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。一般电极材料要具有良好的导电性,极距变化小,耐腐蚀性强,机械强度和加工性能好,寿命长,费用低,对电极反应具有良好的电催化性能,目前钛是Z能满足以上综合要求的金属,一般采用工业纯钛TA1\TA2 钛阳极上的金属氧化物涂层的作用是:电阻率低,具有良好的导电性(钛本身导电性能不好),贵金属涂层的化学组成稳定,晶体结构稳定,电极尺寸稳定,耐蚀性好,寿命长,具有良好的电催化性能,有利于降低析氧、析氯反应的过电位,节约电能。
2、冶金工业中的阳极分可溶性阳极和不溶性阳极。 可溶性阳极在电解过程中起补充金属离子和导电的作用,不溶阳极只起导电作用。Z早的不溶性阳极是石墨和铅系阳极上世纪70年代钛阳极作为新技术开始应用在电解和电镀行业。目前不溶性阳极可分为两大类:析氯阳极和析氧阳极。析氯阳极主要用于氯化物电解液体系,电镀过程中阳极有释放出来,因此称为析氯阳极;析氧阳极主要用于硫酸盐、硝酸盐、氢氰酸盐等电解液体系,电镀过程中阳极有氧气释放出来,因此称为析氧阳极。铅合金阳极析氧阳极,钛阳极根据其表面催化涂层不同分别具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。
3、铅及铅合金阳极 铅合金阳极属于析氧阳极,析氧反应的电解液为硫酸和硫酸盐,主要用于电解冶金。这种阳极存在电解过程中几何尺寸会有所变化的缺陷。,在电解过程中,铅阳极基体首先转化成硫酸铅,然后再转化为氧化铅。硫酸铅是一个中间层,它是绝缘体,起着化学阻挡层的作用,可以在硫酸环境中保护内层的铅基体。氧化铅在外层是实际意义上的电极,上面发生析氧反应,氧化铅的析氧电位很高,并且随着电流密度的增加迅速上升,铅合金阳极的这种特征是由它外层物质氧化铅的固有特点—氧化铅是电的不良导体所决定的。此外,在电解过程中,氧化铅阳极结构的电化学性能不断衰减,其内部应力的产生导致氧化物一层层脱落,另外,过氧化铅的生成也导致氧化物不断溶解,作为中间层的硫酸铅再次被转化为氧化铅,成为新的外层氧化物电催化活性物质,内层的铅基体又被氧化,形成新的硫酸铅中间保护层。因此,在电解过程中,铅及其合金元素不断溶解到电解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化学沉淀)和阴极产物的污染(阴极表面的污染物电沉积,电解到铜的纯度不能很好的得到保证)。