Yksityiskohtainen selitys Titanium Anode
1. Mikä on titaanianodi?
Titaanianodi on titaanipohjaisen metallioksidipinnoitteen anodi. Pinnan eri katalyyttisten pinnoitteiden mukaan sillä on hapen evoluution ja kloorin evoluution tehtävä. Yleensä elektrodimateriaaleilla tulisi olla hyvä sähkönjohtavuus, pieni muutos napapitussa, voimakas korroosionkestävyys, hyvä mekaaninen lujuus ja prosessointikyky, pitkä käyttöikä, alhaiset kustannukset ja hyvä elektrokatalyyttinen suorituskyky elektrodireaktioille. Titaani on tällä hetkellä tyydyttävin. Kattaviin vaatimuksiin tarvittava metalli, yleensä teollinen puhdas titaani TA1\TA2
Metallioksidipinnoitteen rooli titaanianodissa on: alhainen resistenssi, hyvä johtavuus (titaanin johtavuus itsessään ei ole hyvä), jalometallipinnoitteen vakaa kemiallinen koostumus, stabiili kristallirakenne, vakaa elektrodin koko ja korroosionkestävyys Hyvä, pitkä käyttöikä, hyvä elektrokatalyyttinen suorituskyky, joka on hyödyllinen hapen evoluution ja kloorin evoluutioreaktioiden ylivoiman vähentämiseksi ja sähköenergian säästämiseksi.
2. Metallurgisen teollisuuden anodit on jaettu liukoisiin anodeihin ja liukenemattomiin anodeihin.
Liukoisella anodilla on rooli metalli-ionien täydentämisen ja johtavisuuden täydentämisenä elektrolyysiprosessin aikana, kun taas liukenemattomalla anodilla on vain johtamisen rooli. Varhaisimmat liukenemattomat anodit olivat grafiitti ja lyijyanodit. Titaanianodeja alettiin käyttää elektrolyysi- ja sähköpinnoitusteollisuudessa uutena teknologiana 1970-luvulla. Tällä hetkellä liukenemattomat anodit voidaan jakaa kahteen luokkaan: kloorin evoluutioanodit ja hapen evoluutioanodit. Kloorin evoluutioanodia käytetään pääasiassa kloridielektrolyyttijärjestelmässä. Anodista vapautuu kloorikaasua elektroplating-prosessin aikana, joten sitä kutsutaan kloorin evoluutioanodiksi; hapen evoluutioanodia käytetään pääasiassa elektrolyyttijärjestelmissä, kuten sulfaatissa, nitraatissa ja syanaatissa. Happea vapautuu anodista prosessin aikana, joten sitä kutsutaan hapen evoluutioanodiksi. Lyijyseoksen anodihappi evoluutioanodi, titaanianodi toimii hapen evoluutiossa, kloorin evoluutiossa tai molemmissa pinnan eri katalyyttisen pinnoitteen mukaan.
3. Lyijy- ja lyijyseosanodit
Lyijyseosanodi on hapen evoluutioanodi. Hapen evoluutioreaktion elektrolyytti on rikkihappo ja sulfaatti, jota käytetään pääasiassa elektrolyyttiseen metallurgiaan. Tällaisessa anodissa on vika, että geometrinen koko muuttuu elektrolyysiprosessin aikana. Elektrolyysiprosessissa lyijyanodimatriisi muunnetaan ensin lyijysulfaatiksi ja sitten lyijyoksidiksi. Lyijysulfaatti on välikerros. Se on eristin ja toimii kemiallisena esteenä. Se voi suojata sisäistä lyijymatriisia rikkihappoympäristössä. Lyijyoksidi on elektrodi todellisessa merkityksessä erajojen kerroksessa. Hapen evoluutioreaktio tapahtuu lyijyoksidissa. Lyijyoksidin hapen evoluutiopotentiaali on erittäin korkea, ja se nousee nopeasti nykyisen tiheyden kasvun mukana. Tämä lyijyseoksen anodin ominaisuus on, että sen ulkokerros on hapettunut. Lyijyoksidin luontaiset ominaisuudet määrittää sähkön huono johdin. Lisäksi elektrolyysiprosessin aikana lyijyoksidianodirakenteen sähkökemiallinen suorituskyky on jatkuvasti jännittynyt, ja sisäisen stressin syntyminen aiheuttaa oksidikerroksen putoamisen. Lisäksi lyijyperoksidin muodostuminen saa myös oksidin liukenemaan edelleen, koska rikkihapon välikerros Lyijy muuttuu jälleen lyijyoksidiksi, josta tulee uusi ulkokerroksen oksidien elektrokatalyyttinen aktiivinen materiaali, ja sisäinen lyijymatriisi hapetetaan uudelleen uuden lyijysulfaatin välisuojakerroksen muodostamiseksi. Siksi elektrolyysiprosessin aikana lyijy ja sen seosaineet liukenevat edelleen elektrolyyttiin ja saostuvat aiheuttaen liuossaastetta ja katodituotteen pilaantumista.
4. Titaanianodi
Titaanianodeilla ei ole mekaanisen ulottuvuuden vajauksen haittaa verrattuna grafiittianodeihin ja lyijyseoksen anodeihin, joten niitä kutsutaan myös mittavakausanodeiksi. Titaanianodeilla on seuraavat edut: vakaat geometriset mitat; geometristen muotojen monimuotoisuus; sähkökemiallisten ja kemiallisten ominaisuuksien erinomainen stabiilius; erinomainen sähkökatalyyttinen aktiivisuus; alhainen anodipotentiaali ja tunteeton piiritiheyden muutoksille; energiansäästö ja pitkittynyt elektrolyysi Nesteen käyttöiän aikana; huoltovapaa; pitkäikäis (erittäin tärkeä); laadukkaat katodituotteet (ei epäpuhtauksia tai hyvin vähän epäpuhtauksia, yhtenäinen mikrorakenne, kuten elektrolyyttinen kupari, sinkki, nikkeli). Titaanianodi on kaksikerroksinen komposiittirakenne, joka koostuu metallialustasta ja alustan pinnoitteista. Titaanisensalaatti toimii johtimena, ja pinnoite toimii sähkökemiallisena katalysaattorina hapen evoluution/kloorin evoluutioreaktiolle. Tämän pinnoitteen hapen/kloorin evoluutiopotentiaali on alhainen, ja hapen/kloorin evoluutiopotentiaali tuskin muuttuu nykyisen tiheyden mukaan. Titaanipohjainen johdin on pysyvä materiaali, jonka pinnoitusikä on pitkä. Sen avulla voidaan saada lähes täysin puhtaita katodituotteita ilman saasteita ja energiansäästöä.