No campo da eletroquímica moderna,Ânodos de rutênio-irídio-titânio desempenham um papel fundamental em muitos campos de produção industrial e pesquisa científica devido às suas propriedades únicas. O princípio da eletrólise gira principalmente em torno de uma série de reações eletroquímicas complexas e delicadas, que geralmente ocorrem em um ambiente específico de uma célula eletroquímica ou célula eletrolítica.
Os elementos constituintes do ânodo de rutênio-irídio-titânio incluem rutênio (RU), irídio (IR) e titânio (Ti). Entre eles, o rutênio e o irídio trabalham juntos para dar ao ânodo excelente resistência à corrosão. Em aplicações práticas, o ambiente eletroquímico geralmente está cheio de vários meios corrosivos, como fortes soluções ácidas e alcalinas. Os materiais comuns são facilmente corroídos nesse ambiente, o que afeta a vida útil e a eficiência da eletrólise do ânodo. As ligas de rutênio-irídio podem resistir efetivamente a esses efeitos de corrosão e garantir que o ânodo mantenha o desempenho estável durante a eletrólise a longo prazo. Ao mesmo tempo, o titânio, como o material base do ânodo, fornece a força necessária para toda a estrutura, permitindo que ele suporta a tensão mecânica durante o processo de produção. Mais importante, o titânio tem boa condutividade elétrica, que é crucial para a transmissão eficiente da corrente e garantir o progresso suave das reações de eletrólise. Em todo o sistema de ânodo, diferentes elementos desempenham suas respectivas funções e constroem uma plataforma de reação estável e eficiente de reação de eletrólise.
Durante o processo de eletrólise, o revestimento na superfície do ânodo desempenha um papel catalítico crítico. Quando em um ambiente de eletrólito específico, o revestimento pode causar a perda de íons de cloreto ou moléculas de água, gerando produtos como cloro ou oxigênio. Esse processo pode ser subdividido na reação da evolução do cloro e na reação de evolução do oxigênio, que têm aplicações extensas e importantes em diferentes cenários industriais.
Reação da evolução do cloro
Em ambientes e sistemas de ácido clorídrico com alto teor de íons de cloreto, como a eletrólise da água do mar e a eletrólise da água salgada, os ânodos de titânio de rutênio iridium serão submetidos a reações de evolução do cloro. Essa reação ocupa uma posição central na indústria de Chlor-Alcali. Tomando a produção em larga escala da indústria de clor-alcalinos como exemplo, eletrolisando a água salgada saturada, não apenas o cloro pode ser produzido com eficiência, mas também pode ser obtido refrigerante cáustico (hidróxido de sódio), um importante material prático químico. No processo de produção real, o uso de ânodos de titânio de rutênio iridium pode melhorar significativamente a eficiência e a estabilidade da reação da evolução do cloro. Ao mesmo tempo, devido à sua boa resistência à corrosão, a vida útil do ânodo é amplamente estendida de vários meses para vários anos, reduzindo efetivamente os custos de manutenção de equipamentos e os riscos de interrupção da produção.
Reação de evolução do oxigênio
No processo de refino eletrolítico de alguns metais, a reação da evolução do oxigênio desempenha um papel importante. Por exemplo, no refinamento eletrolítico de cobre, o cobre bruto é usado como ânodo. Durante o processo de eletrólise, além dos átomos de cobre que perdem elétrons e a dissolução na solução, algumas impurezas no ânodo (como ferro, zinco etc.) também sofrerão reações de oxidação. A reação de evolução do oxigênio do ânodo pode criar um ambiente oxidante, levando algumas impurezas difíceis de oxidar e dissolver diretamente (como certos óxidos metálicos) a sofrer reações adicionais, caindo assim do ânodo e inserindo o eletrolítico e finalmente removido através dos processos de purificação subsequentes, melhorando efetivamente a puridade do catrólogo. Em aplicações práticas, ajustando razoavelmente a fórmula de revestimento do ânodo de rutênio-irídio-titânio e os parâmetros do processo de eletrólise, a taxa e o grau de reação de evolução do oxigênio podem ser controlados com precisão para atender às necessidades de diferentes processos de refinamento metálico.
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