Λεπτομερής εξήγηση της ανόδου τιτανίου
1. Τι είναι η άνοδος τιτανίου;
Η άνοδος τιτανίου είναι η άνοδος στην επίστρωση οξειδίου μετάλλου με βάση το τιτάνιο. Σύμφωνα με τις διαφορετικές καταλυτικές επικαλύψεις στην επιφάνεια, έχει τη λειτουργία της εξέλιξης του οξυγόνου και της εξέλιξης του χλωρίου. Γενικά, τα υλικά ηλεκτροδίων πρέπει να έχουν την καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη μικρή αλλαγή στην πίσσα πόλων, την ισχυρή αντίσταση διάβρωσης, την καλή μηχανική δύναμη και την απόδοση επεξεργασίας, τη μακράς διαρκείας, το χαμηλότερο κόστος, και την καλή ηλεκτροκαταλυτική απόδοση για τις αντιδράσεις ηλεκτροδίων. Το τιτάνιο είναι σήμερα το πιο ικανοποιητικό. Το μέταλλο που απαιτείται για τις περιεκτικές απαιτήσεις, γενικά βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο TA1\TA2.
Ο ρόλος της επίστρωσης οξειδίου μετάλλων στην άνοδο τιτανίου είναι: χαμηλή αντίσταση, καλή αγωγιμότητα (η αγωγιμότητα του ίδιου του τιτανίου δεν είναι καλή), σταθερή χημική σύνθεση της επίστρωσης πολύτιμων μετάλλων, σταθερή δομή κρυστάλλου, σταθερό μέγεθος ηλεκτροδίων, και αντίσταση διάβρωσης Καλή, μακράς διαρκείας, με την καλή ηλεκτροκαταλυτική απόδοση, η οποία είναι ευεργετική για να μειώσει την υπερδύναμη της εξέλιξης οξυγόνου και των αντιδράσεων εξέλιξης χλωρίου και να σώσει την ηλεκτρική ενέργεια.
2. Οι άνοδοι της μεταλλουργικής βιομηχανίας χωρίζονται σε διαλυτές ανόδους και αδιάλυτες ανόδους.
Η διαλυτή άνοδος παίζει το ρόλο της συμπλήρωσης μεταλλικών ιόντων και αγωγιμότητας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης, ενώ η αδιάλυτη άνοδος παίζει μόνο το ρόλο της αγωγιμότητας. Οι πρώτες αδιάλυτες άνοδοι ήταν γραφίτης και άνοδοι μολύβδου. Οι άνοδοι τιτανίου άρχισαν να χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες ηλεκτρόλυσης και ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης ως νέα τεχνολογία στη δεκαετία του 1970. Επί του παρόντος, οι αδιάλυτες άνοδοι μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: άνοδοι εξέλιξης χλωρίου και άνοδοι εξέλιξης οξυγόνου. Η άνοδος εξέλιξης χλωρίου χρησιμοποιείται κυρίως στο σύστημα ηλεκτρολυτών χλωρίου. Το αέριο χλωρίου απελευθερώνεται από την άνοδο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, επομένως ονομάζεται άνοδος εξέλιξης χλωρίου. η άνοδος εξέλιξης οξυγόνου χρησιμοποιείται κυρίως στα συστήματα ηλεκτρολυτών όπως το θειικό άζωτο, το νιτρικό άζωτο, και το υδροκυανικό. Το οξυγόνο απελευθερώνεται από την άνοδο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, οπότε ονομάζεται άνοδος εξέλιξης οξυγόνου. Η άνοδος εξέλιξης ανόδων κραμάτων μολύβδου, άνοδος τιτανίου έχει τη λειτουργία της εξέλιξης οξυγόνου, της εξέλιξης χλωρίου ή και των δύο σύμφωνα με τη διαφορετική καταλυτική επίστρωση στην επιφάνεια.
3. Ανόδους μολύβδου και κρασσού μολύβδου
Η άνοδος κρασομύκων μολύβδου είναι μια άνοδος εξέλιξης οξυγόνου. Ο ηλεκτρολύτης για την αντίδραση εξέλιξης οξυγόνου είναι θειικό οξύ και θειικό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για ηλεκτρολυτική μεταλλουργία. Αυτό το είδος ανόδου έχει το ελάττωμα ότι το γεωμετρικό μέγεθος θα αλλάξει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης. Στη διαδικασία ηλεκτρόλυσης, η μήτρα ανόδου μολύβδου μετατρέπεται πρώτα σε θειικό μόλυβδο και στη συνέχεια σε οξείδιο του μολύβδου. Το θειικό μόλυβδο είναι ένα ενδιάμεσο στρώμα. Είναι μονωτής και λειτουργεί ως χημικό φράγμα. Μπορεί να προστατεύσει την εσωτερική μήτρα μολύβδου σε ένα περιβάλλον θειικού οξέος. Το οξείδιο του μολύβδου είναι ένα ηλεκτρόδιο με την πραγματική έννοια στο εξωτερικό στρώμα. Η αντίδραση εξέλιξης οξυγόνου εμφανίζεται στο οξείδιο του μολύβδου. Το δυναμικό εξέλιξης οξυγόνου του οξειδίου του μολύβδου είναι πολύ υψηλό και αυξάνεται ραγδαία με την αύξηση της τρέχουσας πυκνότητας. Αυτό το χαρακτηριστικό της ανόδου κραμάτων μολύβδου είναι ότι το εξωτερικό στρώμα του οξειδώνεται. Τα εγγενή χαρακτηριστικά του οξειδίου του μολύβδου-μολύβδου καθορίζονται από τον κακό αγωγό ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης, η ηλεκτροχημική απόδοση της δομής ανόδου οξειδίου του μολύβδου εξασθενεί συνεχώς και η δημιουργία εσωτερικής καταπόνησης προκαλεί την πτώση του στρώματος οξειδίου. Επιπλέον, ο σχηματισμός υπεροξειδίου του μολύβδου προκαλεί επίσης τη συνέχιση της διάλυσης του οξειδίου, καθώς το ενδιάμεσο στρώμα του θειικού οξέος Μόλυβδος μετατρέπεται και πάλι σε οξείδιο του μολύβδου, το οποίο γίνεται ένα νέο ηλεκτροκαταλυτικό ενεργό υλικό οξειδίου του εξωτερικού στρώματος και η εσωτερική μήτρα μολύβδου οξειδώνεται ξανά για να σχηματίσει ένα νέο ενδιάμεσο προστατευτικό στρώμα θειικού μολύβδου.
4. Άνοδος τιτανίου
Οι άνοδοι τιτανίου δεν έχουν το μειονέκτημα της μηχανικής διαστατικής εξασθένησης σε σύγκριση με τις άνοδοι γραφίτη και τις άνοδοι κραμάτων μολύβδου, έτσι ονομάζονται επίσης διαστατικές άνοδοι σταθερότητας. Οι άνοδοι τιτανίου έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: σταθερές γεωμετρικές διαστάσεις. ποικιλία γεωμετρικών σχημάτων. εξαιρετική σταθερότητα των ηλεκτροχημικών και χημικών ιδιοτήτων. εξαιρετική ηλεκτροκαταλυτική δραστηριότητα. χαμηλό ανοδικό δυναμικό και αναίσθητο στις μεταβολές της πυκνότητας του κυκλώματος. εξοικονόμηση ενέργειας και παρατεταμένη ηλεκτρόλυση Η διάρκεια ζωής του υγρού. χωρίς συντήρηση· μεγάλη διάρκεια ζωής (πολύ σημαντική). υψηλής ποιότητας προϊόντα καθόδων (όχι ή πολύ λίγες ακαθαρσίες, ομοιόμορφη μικροδομή, όπως ηλεκτρολυτικός χαλκός, ψευδάργυρος, νικέλιο). Η άνοδος τιτανίου είναι μια σύνθετη δομή διπλής στρώσης που αποτελείται από ένα μεταλλικό υπόστρωμα και μια επίστρωση στο υπόστρωμα. Το υπόστρωμα τιτανίου λειτουργεί ως αγωγός και η επίστρωση λειτουργεί ως ηλεκτροχημικός καταλύτης για την αντίδραση εξέλιξης οξυγόνου/εξέλιξης χλωρίου. Το δυναμικό εξέλιξης οξυγόνου/χλωρίου αυτής της επικάλυψης είναι χαμηλό και το δυναμικό εξέλιξης οξυγόνου / χλωρίου δεν αλλάζει σχεδόν καθόλου με την τρέχουσα πυκνότητα. Ο αγωγός με βάση το τιτάνιο είναι ένα μόνιμο υλικό με μεγάλη διάρκεια ζωής επίστρωσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόκτηση σχεδόν εντελώς καθαρών καθοδικών προϊόντων χωρίς ρύπανση και εξοικονόμηση ενέργειας.
