1. O que é um ânodo de titânio?
O ânodo de titânio é o ânodo no revestimento de óxido metálico à base de titânio. De acordo com os diferentes revestimentos catalíticos de superfície, tem a função de evolução de oxigênio e evolução de cloro respectivamente. Geralmente, os materiais do eletrodo devem ter boa condutividade elétrica, pequena mudança na distância dos pólos, forte resistência à corrosão, boa resistência mecânica e desempenho de processamento, longa vida útil, baixo custo e bom desempenho eletrocatalítico para reação do eletrodo. Atualmente, o titânio é o mais adequado para os metais acima com requisitos abrangentes, geralmente usam titânio puro industrial TA1TA2
O papel do revestimento de óxido de metal no ânodo de titânio é: baixa resistividade, boa condutividade elétrica (o próprio titânio tem baixa condutividade elétrica), a composição química do revestimento de metal precioso é estável, a estrutura cristalina é estável, o tamanho do eletrodo é estável , e resistência à corrosão Tem bom desempenho eletrocatalítico e é benéfico para reduzir o sobrepotencial de evolução de oxigênio e reação de evolução de cloro e economizar energia elétrica.
2. Os ânodos na indústria metalúrgica são divididos em ânodos solúveis e ânodos insolúveis.
O ânodo solúvel desempenha o papel de complementar os íons metálicos e conduz eletricidade durante o processo de eletrólise, enquanto o ânodo insolúvel desempenha apenas o papel de conduzir eletricidade. Os primeiros ânodos insolúveis eram ânodos à base de grafite e chumbo. Na década de 1970, os ânodos de titânio começaram a ser usados em eletrólise e galvanoplastia como uma nova tecnologia. Atualmente, os ânodos insolúveis podem ser divididos em duas categorias: ânodos de evolução de cloro e ânodos de evolução de oxigênio. O ânodo de evolução de cloro é usado principalmente no sistema de eletrólito de cloreto. Durante o processo de galvanoplastia, o gás cloro é liberado do ânodo, por isso é chamado de ânodo de evolução de cloro; Durante o processo, o oxigênio é liberado do ânodo, por isso é chamado de ânodo de evolução de oxigênio. Os ânodos de liga de chumbo são ânodos de evolução de oxigênio e os ânodos de titânio têm funções de evolução de oxigênio, evolução de cloro ou ambas, de acordo com seus revestimentos catalíticos de superfície.
3. Ânodo de chumbo e liga de chumbo
O ânodo da liga de chumbo pertence ao ânodo de evolução de oxigênio, e o eletrólito para a reação de evolução de oxigênio é ácido sulfúrico e sulfato, que é usado principalmente em metalurgia eletrolítica. Tais ânodos têm a desvantagem de a geometria mudar durante a eletrólise. , Durante o processo de eletrólise, a matriz do ânodo de chumbo é primeiro convertida em sulfato de chumbo e depois em óxido de chumbo. O sulfato de chumbo é uma camada intermediária que atua como isolante e atua como uma barreira química para proteger a matriz de chumbo da camada interna em um ambiente de ácido sulfúrico. O óxido de chumbo é um eletrodo no sentido real na camada externa, e a reação de evolução do oxigênio ocorre nele. O potencial de evolução de oxigênio do óxido de chumbo é muito alto e aumenta rapidamente com o aumento da densidade de corrente. Esta característica do ânodo de liga de chumbo é que ele é oxidado pelo material de sua camada externa. As características inerentes do chumbo - óxido de chumbo são determinadas por um mau condutor de eletricidade. Além disso, durante o processo de eletrólise, o desempenho eletroquímico da estrutura do ânodo de óxido de chumbo é constantemente atenuado e a geração de estresse interno faz com que a camada de óxido caia. Além disso, a formação de peróxido de chumbo também faz com que o óxido se dissolva continuamente. O ácido sulfúrico como camada intermediária O chumbo é novamente convertido em óxido de chumbo e se torna um novo material eletrocatalítico ativo do óxido externo, e a matriz de chumbo da camada interna é oxidada novamente para formar uma nova camada protetora intermediária de sulfato de chumbo. Portanto, durante o processo de eletrólise, o chumbo e seus elementos de liga são continuamente dissolvidos no eletrólito e precipitados, causando poluição da solução (precipitação química na solução) e poluição dos produtos catódicos (eletrodeposição de poluentes na superfície do cátodo, e a pureza de cobre eletrolítico não pode ser muito alto.
4. Ânodo de titânio
Em comparação com ânodos de grafite e ânodos de liga de chumbo, os ânodos de titânio não sofrem atenuação dimensional mecânica, por isso também são chamados de ânodos dimensionalmente estáveis. Os ânodos de titânio têm as seguintes vantagens: dimensões geométricas estáveis; diversidade de formas geométricas; excelente estabilidade de propriedades eletroquímicas e químicas; excelente atividade eletrocatalítica; baixo potencial anódico e insensibilidade a mudanças na densidade do circuito; economia de energia e eletrólise prolongada Vida útil do líquido; livre de manutenção; longa vida (muito importante); produto catódico de alta qualidade (nenhuma ou muito poucas impurezas, microestrutura uniforme, como cobre eletrolítico, zinco, níquel). O ânodo de titânio é uma estrutura composta de dupla camada que consiste em um substrato de metal e um revestimento no substrato. O substrato de titânio é usado como condutor e o revestimento atua como um catalisador eletroquímico para a reação de evolução de oxigênio/evolução de cloro. O potencial de evolução de oxigênio/evolução de cloro deste revestimento é baixo, e o potencial de evolução de oxigênio/evolução de cloro dificilmente muda com a densidade de corrente. O condutor elétrico à base de titânio é um material permanente com uma longa vida útil do revestimento. Ele pode ser usado para obter um produto catódico quase puro, que é livre de poluição e economiza energia.
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