1. Che cos'è un anodo di titanio?
L'anodo di titanio è l'anodo nel rivestimento di ossido di metallo a base di titanio. A seconda dei diversi rivestimenti catalitici superficiali, svolge rispettivamente la funzione di evoluzione dell'ossigeno e dell'evoluzione del cloro. In generale, i materiali degli elettrodi dovrebbero avere una buona conduttività elettrica, piccole variazioni nella distanza dei poli, una forte resistenza alla corrosione, una buona resistenza meccanica e prestazioni di elaborazione, lunga durata, basso costo e buone prestazioni elettrocatalitiche per la reazione dell'elettrodo. Allo stato attuale, il titanio è il più adatto per i suddetti metalli con requisiti completi, generalmente utilizzare titanio puro industriale TA1TA2
Il ruolo del rivestimento in ossido di metallo sull'anodo di titanio è: bassa resistività, buona conduttività elettrica (il titanio stesso ha una scarsa conduttività elettrica), la composizione chimica del rivestimento in metallo prezioso è stabile, la struttura cristallina è stabile, la dimensione dell'elettrodo è stabile e resistenza alla corrosione Ha buone prestazioni elettrocatalitiche ed è utile per ridurre il sovrapotenziale di evoluzione dell'ossigeno e della reazione di evoluzione del cloro e risparmiare energia elettrica.
2. Gli anodi nell'industria metallurgica sono divisi in anodi solubili e anodi insolubili.
L'anodo solubile svolge il ruolo di integrare gli ioni metallici e conduce l'elettricità durante il processo di elettrolisi, mentre l'anodo insolubile svolge solo il ruolo di condurre l'elettricità. I primi anodi insolubili erano grafite e anodi a base di piombo. Negli anni '70, gli anodi di titanio iniziarono ad essere utilizzati nell'elettrolisi e nella galvanica come nuova tecnologia. Allo stato attuale, gli anodi insolubili possono essere suddivisi in due categorie: anodi di evoluzione del cloro e anodi di evoluzione dell'ossigeno. L'anodo di evoluzione del cloro viene utilizzato principalmente nel sistema di elettroliti del cloruro. Durante il processo di galvanica, il gas di cloro viene rilasciato dall'anodo, quindi è chiamato anodo di evoluzione del cloro; Durante il processo, l'ossigeno viene rilasciato dall'anodo, quindi è chiamato anodo di evoluzione dell'ossigeno. Gli anodi in lega di piombo sono anodi di evoluzione dell'ossigeno e gli anodi di titanio hanno funzioni di evoluzione dell'ossigeno, evoluzione del cloro o entrambe in base ai loro rivestimenti catalitici superficiali.
3. Anodo di piombo e lega di piombo
L'anodo in lega di piombo appartiene all'anodo di evoluzione dell'ossigeno e l'elettrolita per la reazione di evoluzione dell'ossigeno è acido solforico e solfato, che viene utilizzato principalmente nella metallurgia elettrolitica. Tali anodi hanno lo svantaggio che la geometria cambierà durante l'elettrolisi. , Durante il processo di elettrolisi, la matrice dell'anodo di piombo viene prima convertita in solfato di piombo e poi in ossido di piombo. Il solfato di piombo è uno strato intermedio che funge da isolante e funge da barriera chimica per proteggere la matrice di piombo dello strato interno in un ambiente di acido solforico. L'ossido di piombo è un elettrodo nel vero senso della parola nello strato esterno e su di esso si verifica la reazione di evoluzione dell'ossigeno. Il potenziale di evoluzione dell'ossigeno dell'ossido di piombo è molto elevato e aumenta rapidamente con l'aumento della densità di corrente. Questa caratteristica dell'anodo in lega di piombo è che viene ossidato dal materiale dello strato esterno. Le caratteristiche intrinseche del piombo - ossido di piombo sono determinate da un cattivo conduttore di elettricità. Inoltre, durante il processo di elettrolisi, le prestazioni elettrochimiche della struttura dell'anodo di ossido di piombo vengono costantemente attenuate e la generazione di stress interno provoca la caduta dello strato di ossido. Inoltre, la formazione di perossido di piombo provoca anche la continua dissoluzione dell'ossido. L'acido solforico come strato intermedio Il piombo viene nuovamente convertito in ossido di piombo e diventa un nuovo materiale elettrocatalitico attivo dell'ossido esterno e la matrice di piombo dello strato interno viene nuovamente ossidata per formare un nuovo strato protettivo intermedio di solfato di piombo. Pertanto, durante il processo di elettrolisi, il piombo e i suoi elementi di lega vengono continuamente disciolti nell'elettrolita e precipitati, causando inquinamento della soluzione (precipitazione chimica nella soluzione) e inquinamento dei prodotti catodici (elettrodeposizione di inquinanti sulla superficie del catodo e purezza di rame elettrolitico non può essere molto elevato, il buono è garantito).
4. Anodo di titanio
Rispetto agli anodi di grafite e anodi in lega di piombo, gli anodi di titanio non soffrono di attenuazione dimensionale meccanica, quindi sono anche chiamati anodi dimensionalmente stabili. Gli anodi in titanio presentano i seguenti vantaggi: dimensioni geometriche stabili; diversità di forme geometriche; eccellente stabilità delle proprietà elettrochimiche e chimiche; ottima attività elettrocatalitica; basso potenziale anodico e insensibilità ai cambiamenti nella densità del circuito; risparmio energetico ed elettrolisi prolungata Durata del liquido; senza manutenzione; lunga vita (molto importante); prodotto catodico di alta qualità (nessuna o pochissime impurità, microstruttura uniforme, come rame elettrolitico, zinco, nichel). L'anodo di titanio è una struttura composita a doppio strato costituita da un substrato metallico e da un rivestimento sul substrato. Il substrato di titanio viene utilizzato come conduttore e il rivestimento funge da catalizzatore elettrochimico per la reazione evoluzione dell'ossigeno/evoluzione del cloro. Il potenziale di evoluzione dell'ossigeno/evoluzione del cloro di questo rivestimento è basso e il potenziale di evoluzione dell'ossigeno/evoluzione del cloro difficilmente cambia con la densità di corrente. Il conduttore elettrico a base di titanio è un materiale permanente con una lunga durata del rivestimento. Può essere utilizzato per ottenere un prodotto catodico quasi puro, non inquinante ea risparmio energetico.
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