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鈦陽極在電化學工業中的應用

發布時間：2022-05-16 19:11:10 丨 瀏覽次數：

       鈦陽極，作為鈦基金屬氧化物涂層中的陽極，想較于一般電極材料，有著良好的催化性能、極距變化小、耐腐蝕性強、機械強度和加工性能好，受到眾多領域的青睞。而探究其如此火爆的市場，還得益于以下原因：

       一、鈦陽極工作壽命長，隔膜法生產氯堿工業中，金屬陽極耐氯和堿的腐蝕。相較于石墨陽極僅為8個月的使用時間，鈦陽極壽命己達6年以上。能很好地克服石墨陽極和鉛陽極溶解問題，避免對電解液和陰極產物的污染，因而可提高金屬產品純度。由于采用了金屬陽極，氯酸鹽電解槽的高溫、高電流密度操作成為可能。金屬陽極的采用使電解槽構造得以改善，降低了電能消耗，加快了次氯酸鹽生氣氯酸鹽的化學反應，從而提高了生產性能。

       二、鈦陽極能極大地的提高電流密度，隔膜法生產氯堿中，石墨陽極的工作電流密度為8A/dm2，鈦陽極可成倍地增加，達17A/dm2，這樣在電解廠房、電解槽相同的條件下，產量可增加1倍，提高了單槽生產能力，有效地提高了勞動生產效率。在高工作電流密度下進行電解時，使用鈦陽極比較適宜。此外，鈦陽極尺寸穩定，電解過程中電極間距離不變化，可保證電解操作在槽電壓穩定情況下進行。

       三、工作電壓低，因此電能消耗小，可節省電能消耗，直流電耗可降低10%～20%。鈦陽極工作電壓低的主要原因：

       1)活性涂層鈦陽極對氯和氧的過電位均比較低。鹽水電解生產氯堿時，鈦陽極對氯過電位低，在1A/cm2時比石墨陽極低140mV;

       2)可降低“氣泡屏蔽效應”，金屬陽極表面生成的氣泡比較細小，且脫離迅速，這樣電極間充氣度大為降低，兩極間歐姆降大約為700mV，氣泡直徑約為3mm;

       3)降低了陽極結構的電阻;

       4)縮短了極間距離。

       四、采用了DSA，水銀法及隔膜法食鹽電解槽的設計概念和操作條件得以改進，能耗得以降低。DSA低的過電位特性，電極間表面及電極的氣泡容易排除，是金屬陽極電解槽槽電壓降低的重要原因。據悉在20世紀60年代，全世界食鹽電解工業年耗電量約1500億度，使用金屬陽極后，每年可節約電能約3億度。同時，鈦陽極重量輕，可減輕勞動強度。

       未來隨著鉑金鈦陽極生產技術的完善，生產設備的改進，鈦陽極除用于電解食鹽之外，還將會航空、汽車、醫療、海洋工程等領域有著廣泛地運用。據悉，近幾年，鈦陽極在人類日常生活中的應用在不斷擴展，且發展速度很快，應用技術也更趨成熟、完善。