Anodo in titanio rivestito in IrO2Ta205ha un'eccellente attività elettrocatalitica e qualità elettrochimica. È ampiamente utilizzato nell'industria dell'elettrolisi con forte corrosione del mezzo elettrolitico, ambiente di lavoro duro e alta densità di corrente. Attualmente è riconosciuto come il miglior elettrodo per l'evoluzione dell'ossigeno.
A. Produzione di fogli di rame
Il processo di produzione del foglio di rame elettrolitico consiste nell'ossidare prima il rame elettrolitico per ottenere una soluzione di solfato di rame, quindi elettrolizzarlo in una macchina per fogli grezzi per produrre fogli grezzi. . Include due processi principali di elettrolisi e galvanica.
Le condizioni del processo di produzione di un'azienda di fogli di rame: la concentrazione di H2SO4 è di 120 g/L, 7~9 kA/㎡ e la distanza tra catodo e anodo è di 12 mm. L'uso dell'anodo IrTa può soddisfare i requisiti di produzione e risolvere il problema della densità di corrente di produzione estremamente elevata.
B. Formazione elettrochimica di un foglio di alluminio
L'elettrolita è al 10 percento -15 percento di adipato di ammonio e la densità di corrente è 400-1000A/㎡. L'elettrochimica del foglio di alluminio può essere utilizzata come anodo rivestito di IrTa per risolvere il problema dell'elevata concentrazione di materia organica.
C. Piastra in acciaio zincato
L'industria dell'elettrolisi, che è un grande consumatore di energia, come la linea di produzione di zincatura di lamiere d'acciaio, utilizza DSA con basso sovrapotenziale anziché elettrodo di piombo con elevato sovrapotenziale, che può ridurre il consumo di energia abbassando il potenziale dell'elettrodo. I componenti di rivestimento più adatti sono l'ossido di iridio e l'ossido di tantalio.
L'anodo rivestito di IrO2Ta205 può essere utilizzato nella linea di produzione di zincatura per sostituire l'elettrodo in lega di piombo. Tra questi materiali anodici, l'anodo a base di IrO 2- ha le migliori prestazioni dell'elettrodo, che ha un basso potenziale di evoluzione dell'ossigeno, un basso consumo di strato attivo elettrocatalitico e poco inquinamento dell'elettrolita.
L'anodo IrO2Ta205 ha una lunga vita utile in elettrozincatura con alta densità di corrente, come 10kA/㎡.
D. Placcatura in rame spessa sul circuito stampato
La distanza tra catodo e anodo è di 10 mm e la concentrazione di H2SO4 è di 2 mol/L. L'anodo di titanio rivestito di IRO2·Ta205 può essere utilizzato per risolvere il problema dell'acidità estremamente elevata.
E cromo
Quando un'azienda di bulbi di vetro per TV a Shenzhen produce televisori e schermi di vetro per computer, ad alta temperatura e debole corrosione da fritta di vetro fuso alcalino, la superficie dello stampo in acciaio per punzonare i bulbi di vetro è facilmente corrosa e appare irregolare. Per realizzare uno schermo di vetro con una superficie liscia, la superficie dello stampo in acciaio deve essere placcata con cromo duro esavalente. Gli anodi rivestiti di IrTa possono essere utilizzati al posto degli elettrodi di piombo.
F. Placcatura in rodio
Negli ultimi anni, le persone sono diventate sempre più interessate ai gioielli in platino. I gioielli placcati in platino sono in realtà rodiati. La placcatura in rodio adotta una soluzione di placcatura in rodio solfato, che è altamente acida e corrosiva. Gli anodi di titanio con rivestimento IrTa sono stati utilizzati nell'industria della rodiatura.
G. Elettrolisi del nitrato d'argento
L'argento grezzo può essere raffinato mediante elettrolisi e il contenuto di argento nell'elettrolita è di circa 80 g/L. La concentrazione di HNO3 è di 20 g/L. Utilizzare il metodo di elettrolisi dell'anodo insolubile per recuperare l'argento, l'anodo utilizza l'anodo di titanio rivestito di IrTa e il catodo deposita l'argento. Infine, la soluzione di scarto dell'elettrolisi contiene solo circa 10 g/L di Ag e 150 g/L di HNO3.
H. Sintesi organica elettrolitica
L'elettrodialisi può produrre direttamente idrossido di tetrametilammonio di elevata purezza dal cloruro di tetrametilammonio mediante elettrolisi diretta. L'anodo utilizza IrO2·Ta205
Anodo in titanio rivestito, la durata dell'anodo è molte volte più lunga di quella del rivestimento RuSnTi generale.
I. Elettrometallurgia
Nella metallurgia elettrolitica, la produzione di zinco è la più rappresentativa. Per la produzione elettrolitica dello zinco sono stati utilizzati anodi in lega di piombo contenenti piccole quantità di argento, antimonio o calcio. I seguenti problemi sorgono con l'utilizzo di anodi di piombo: Instabilità dimensionale dell'elettrodo di piombo; sovrapotenziale di evoluzione dell'ossigeno troppo elevato di circa 800 mV; corrosione durante la polarizzazione anodica. Gli ioni di piombo si dissolvono nell'elettrolita e si depositano sul catodo, contaminando lo zinco metallico e compromettendo la qualità del prodotto. Gli anodi dimensionalmente stabili (DSA) rivestiti con vari ossidi metallici su substrati di titanio, come RuO2, IrO2, MnO2, Ta2O5, ecc., hanno un basso potenziale di ossigeno e prestazioni inerti e possono essere considerati anodi di evoluzione dell'ossigeno per soluzioni acide. La composizione IrO2 (70 percento, frazione molare)·Ta205 (30 percento, frazione molare) è considerata il miglior rivestimento anodico per l'evoluzione dell'ossigeno. Tra i componenti del rivestimento, IrO2 è un materiale elettrochimicamente attivo polarizzato anodicamente e Ta2O5 può migliorare la stabilità chimica di IrO2. La vita utile dell'anodo Ti/IrO2·Ta205 è stimata in 5-10 anni.
J. Purificazione industriale elettrochimica
Sebbene l'anodo Ti/IrO sia relativamente costoso, è ancora utilizzato di recente nel processo di purificazione industriale elettrochimica. Ciò è dovuto al fatto che gli anodi Ti/IiO2 sono utilizzati con successo come elettrodi di evoluzione dell'ossigeno in soluzioni moderatamente forti o debolmente acide, mentre i classici elettrodi Ti/RuO2 non possono essere utilizzati a causa della loro breve durata in soluzioni di ioni cloruro a bassa concentrazione. L'anodo TV/IrO2 può essere utilizzato per rimuovere i cationi nell'acqua (sul catodo) o per rimuovere le sostanze nocive nelle acque reflue mediante ossidazione anodica.
Gli elettrodi rivestiti di Ti/IrO2·Ta205 possono essere utilizzati con successo come elettrodi di evoluzione dell'ossigeno nel trattamento delle acque reflue di elettroflottazione contenenti peptidi e oli dispersi. Il materiale stabile del catodo è in acciaio inossidabile e la densità di corrente sia del catodo che dell'anodo è 100-200A/㎡. La dimensione delle bolle (H2 e O2) prodotte con il metodo elettrochimico è di 50-100 μm per garantire l'elevata efficienza della flottazione elettrica, che può raggiungere il 99,5% e può ridurre il contenuto di sostanze nocive nelle acque reflue. Dalla concentrazione di ingresso di 1 a 10 g/L, ridurre alla concentrazione di uscita di 1 ~ 10 mg/L.
La portata delle acque reflue che passano attraverso il serbatoio elettrico è di 12 ~ 16㎡/h, 4 ~ 6 V e la corrente è di 300 A. L'anodo Ti/IrO2 (area 2㎡, quantità di rivestimento Ir 12,3 g/㎡, 65% IrO2, 35% Ta205) ha una durata di oltre 4 anni nella cella.
K. Piastra in acciaio stagnato ad alta velocità
L'anodo di titanio rivestito di rutenio-titanio utilizzato nell'industria dell'elettrolisi del sale ha una buona attività elettrocatalitica per l'analisi del cloro ed è utilizzato da oltre il 90% delle imprese mondiali di cloro-soda, con una durata fino a 10 anni. Ma non può essere utilizzato nel sistema elettrochimico dell'evoluzione dell'ossigeno e la sua vita è estremamente breve.
L'anodo di titanio rivestito a base di iridio ha un'eccellente attività elettrocatalitica di evoluzione dell'ossigeno e mantiene un'elevata stabilità nel sistema elettrochimico di evoluzione dell'ossigeno. Dal 1997 sono largamente utilizzati gli anodi in titanio rivestito a base di iridio, con una durata massima di circa 1 anno, in sostituzione degli originali elettrodi in lega di piombo.
Se ci sono sostanze organiche nell'elettrolita, quando l'ossigeno viene rilasciato dall'anodo, si verificherà il problema della "perdita ad alta velocità del rivestimento attivo in presenza di sostanze organiche" sull'anodo rivestito e la durata è estremamente breve, anche meno di 1 giorno. La legge della perdita ad alta velocità del rivestimento attivo in presenza di materia organica è la seguente:
(1) Quando la perdita ad alta velocità del rivestimento attivo si verifica in presenza di materia organica, il potenziale dell'elettrodo deve aumentare in modo significativo, anche fino a centinaia di millivolt.
(2) L'aumento del potenziale dell'elettrodo in presenza di materia organica si verifica solo nella reazione anodica dell'evoluzione dell'ossigeno, non ha alcun effetto sul potenziale dell'elettrodo della reazione anodica dell'evoluzione del cloro e non ha alcun effetto sulla reazione catodica dell'evoluzione dell'idrogeno .
(3) In presenza di materia organica, il potenziale dell'elettrodo aumenta e la perdita ad alta velocità del rivestimento attivo non si verifica su elettrodi di altri sistemi come le leghe di piombo, ma si verifica solo su elettrodi di metalli del gruppo del platino e dei loro sistemi di ossido , che sono metalli del gruppo del platino e loro ossidi. Un fenomeno unico per l'elettrodo del sistema.
Gli elettrodi placcati in platino e titanio sono stati a lungo utilizzati nella linea di produzione di banda stagnata ad alta velocità (banda stagnata) della soluzione di stagnatura Ferrostan. Sebbene la soluzione di placcatura in stagno Ferrostan contenga un'elevata concentrazione di acido minerale fenolico organico (PSA), la durata degli elettrodi placcati in platino può raggiungere 1 anno.
Gli autori della letteratura hanno sviluppato un elettrodo di titanio rivestito di ossido di metallo del gruppo del platino di lunga durata resistente alla corrosione organica.
Tre tipi di elettrodi sono stati preparati con il metodo della decomposizione termica. L'elettrodo di tipo A è rivestito con IrO2 Ta205, l'elettrodo di tipo B è rivestito con uno strato di SnO2 sul rivestimento dell'elettrodo di tipo A e l'elettrodo di tipo C è addizionato di SnO2 nel rivestimento di IrO2 Ta205.
La tabella 3-11 mostra la maggiore durata del test elettrolitico accelerato dei tre elettrodi in presenza o in assenza di elettrolita PSA. Nell'elettrolita contenente la sostanza organica PSA, la durata dell'elettrodo di tipo A è significativamente ridotta da 3120 ore a 122 ore, indicando che anche il PSA, come altre sostanze organiche, accelera il deterioramento dell'elettrodo; ma la presenza di SnO2 rallenta questo deterioramento. Dopo che l'elettrodo di tipo C è stato migliorato, viene applicato a una linea di produzione di latta elettrolitica ad alta velocità di una soluzione di stagnatura di tipo Ferrostan e la durata può raggiungere i 3 anni.
Baoji JM-TITANIUM: progettazione e produzione di anodi professionali
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