1、什么是鈦陽極?
鈦陽極就是鈦基金屬氧化物涂層中的陽極。根據(jù)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(dǎo)電性,極距變化小,耐腐蝕性強(qiáng),機(jī)械強(qiáng)度和加工性能好,壽命長,費(fèi)用低,對電極反應(yīng)具有良好的電催化性能,目前鈦是最能滿足以上綜合要求的金屬,一般采用工業(yè)純鈦TA1TA2
鈦陽極上的金屬氧化物涂層的作用是:電阻率低,具有良好的導(dǎo)電性(鈦本身導(dǎo)電性能不好),貴金屬涂層的化學(xué)組成穩(wěn)定,晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電極尺寸穩(wěn)定,耐蝕性好,壽命長,具有良好的電催化性能,有利于降低析氧、析氯反應(yīng)的過電位,節(jié)約電能。
2、冶金工業(yè)中的陽極分可溶性陽極和不溶性陽極。
可溶性陽極在電解過程中起補(bǔ)充金屬離子和導(dǎo)電的作用,不溶陽極只起導(dǎo)電作用。最早的不溶性陽極是石墨和鉛系陽極上世紀(jì)70年代鈦陽極作為新技術(shù)開始應(yīng)用在電解和電鍍行業(yè)。目前不溶性陽極可分為兩大類:析氯陽極和析氧陽極。析氯陽極主要用于氯化物電解液體系,電鍍過程中陽極有氯氣釋放出來,因此稱為析氯陽極;析氧陽極主要用于硫酸鹽、硝酸鹽、氫氰酸鹽等電解液體系,電鍍過程中陽極有氧氣釋放出來,因此稱為析氧陽極。鉛合金陽極析氧陽極,鈦陽極根據(jù)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、鉛及鉛合金陽極
鉛合金陽極屬于析氧陽極,析氧反應(yīng)的電解液為硫酸和硫酸鹽,主要用于電解冶金。這種陽極存在電解過程中幾何尺寸會(huì)有所變化的缺陷。,在電解過程中,鉛陽極基體首先轉(zhuǎn)化成硫酸鉛,然后再轉(zhuǎn)化為氧化鉛。硫酸鉛是一個(gè)中間層,它是絕緣體,起著化學(xué)阻擋層的作用,可以在硫酸環(huán)境中保護(hù)內(nèi)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(yīng),氧化鉛的析氧電位很高,并且隨著電流密度的增加迅速上升,鉛合金陽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(dǎo)體所決定的。此外,在電解過程中,氧化鉛陽極結(jié)構(gòu)的電化學(xué)性能不斷衰減,其內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生導(dǎo)致氧化物一層層脫落,另外,過氧化鉛的生成也導(dǎo)致氧化物不斷溶解,作為中間層的硫酸鉛再次被轉(zhuǎn)化為氧化鉛,成為新的外層氧化物電催化活性物質(zhì),內(nèi)層的鉛基體又被氧化,形成新的硫酸鉛中間保護(hù)層。因此,在電解過程中,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、鈦陽極
鈦陽極比起石墨陽極和鉛合金陽極不存在機(jī)械尺寸衰減的弊病,因此又被稱作尺寸穩(wěn)定性陽極。鈦陽極具有下列優(yōu)點(diǎn):幾何尺寸穩(wěn)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(wěn)定性;優(yōu)良的電催化活性陽極電位低,對電路密度的變化不敏感;省電節(jié)能、延長電解液的使用壽命;免維護(hù);長壽命(非常重要);陰極產(chǎn)物質(zhì)量高(無雜質(zhì)或極少雜質(zhì),微觀結(jié)構(gòu)均勻,比如電解銅、鋅、鎳)。鈦陽極是一種雙層復(fù)合結(jié)構(gòu),由金屬基體和基體上的涂層組成。鈦基體作為導(dǎo)電體,涂層的作用是析氧/析氯反應(yīng)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(dǎo)電體是一種永久性的材料,涂層壽命長,用它能得到幾乎完全純凈的陰極產(chǎn)品,無污染,節(jié)能。