鈦陽(yáng)極的分類及需要注意的問(wèn)題
鈦陽(yáng)極具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和耐蝕性,使用壽命比鉛陽(yáng)極高得多,可穩(wěn)定工作4000小時(shí)以上,成本低,將是國(guó)內(nèi)外電鍍鋅、錫生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。鈦電極目前在日本、美國(guó)、德國(guó)、國(guó)內(nèi)使用,不僅大大節(jié)省電鍍能耗,而且由于可以增大電鍍電流密度,為生產(chǎn)厚鍍鋅、錫鋼板創(chuàng)造了條件。
鈦陽(yáng)極分類:
1、按照在電化學(xué)反應(yīng)中陽(yáng)極析出氣體來(lái)區(qū)分,析出氯氣的稱析氯陽(yáng)極,如釕系涂層鈦電極:析出氧化的稱為析氧陽(yáng)極,如銥系涂層鈦電極和白金鈦網(wǎng)/板。 析氯陽(yáng)極(釕系涂層鈦極):電解液中氯離子含量高,一般在鹽酸環(huán)境及電解海水,電解食鹽水環(huán)境。對(duì)應(yīng)我公司產(chǎn)品為釕銥鈦陽(yáng)極,釕銥錫鈦陽(yáng)極。
2、析氧陽(yáng)極(銥系涂層鈦電極):電解液一般為硫酸環(huán)境。對(duì)應(yīng)我公司產(chǎn)品為銥鉭陽(yáng)極,銥鉭錫鈦陽(yáng)極,高銥鈦陽(yáng)極。
3、涂鉑陽(yáng)極:鈦為基材。表面涂鉑,涂層厚度一般為0.5-5μm,白金鈦網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格一般為12.5×4.5mm或6×3.5mm.
鈦陽(yáng)極在電解運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,工作壽命有一定的期限。當(dāng)電壓升的很高,實(shí)際上沒(méi)有電流通過(guò)時(shí),釕銥鈦陽(yáng)極便失去作用,這種現(xiàn)象稱為陽(yáng)極鈍化。鈦陽(yáng)極鈍化有以下幾個(gè)方面的原因。
a.涂層剝落
鈦陽(yáng)極由鈦基體和釕銥鈦活性涂層組成,起電化學(xué)反應(yīng)作用的只是釕銥鈦活性涂層,如果涂層和基體結(jié)合不夠牢固,從鈦板基體上脫落下來(lái),脫落到一定程度,鈦釕銥鈦陽(yáng)極就失去作用。(分為粉碎狀脫落、凸肚狀層剝及開(kāi)裂型脫落)
b.RuO2溶解
降低氧的發(fā)生,則可減緩氧化膜的生成。當(dāng)電解的總電流密度增加時(shí),氯生成速度增加比氧生成速度增加要大得多,所以電流密度增加有利于氯中含氧量的降低。鈦基體進(jìn)行預(yù)氧化處理,先形成一層氧化膜,這樣可增加釕銥鈦活性涂層與鈦基體的結(jié)合力,使涂層牢固,可防止釕的脫落與溶解,但也會(huì)引起釕銥鈦陽(yáng)極歐姆降的升高。
c.氧化物飽和
活性涂層是由非化學(xué)計(jì)量的RuO2-和TiO2組成,屬于缺氧氧化物。真正作為氯放電活化中心的是非化學(xué)計(jì)量氧化物,此種氧化物越多,活性中心就越多,釕銥鈦陽(yáng)極的活性就越好。釕銥鈦涂層陽(yáng)極的導(dǎo)電性能,是從同晶型的RuO2和TiO2經(jīng)熱處理生成畸變的n型混合晶所呈現(xiàn)的性能,其中存在一些氧空缺,當(dāng)這些氧空缺被氧填滿時(shí),過(guò)電位迅速上升,導(dǎo)致鈍化。
d.涂層存在裂縫
電解時(shí)在釕銥鈦陽(yáng)極上生成新生態(tài)氧,其中有一部分在活性涂層與電解液界面上放電,然后離開(kāi)陽(yáng)極表面生成氧氣進(jìn)入溶液;由于活性涂層存在裂縫,而另一部分氧吸附在陽(yáng)極表面上,通過(guò)擴(kuò)散或遷移方式透過(guò)活性涂層到達(dá)涂層與鈦板基體界面上,然后氧被化學(xué)吸附在鈦基體表面上,與鈦生成不導(dǎo)電的氧化膜(TiO2),產(chǎn)生反向電阻;或者是電解液透過(guò)涂層裂縫侵入,鈦基體被慢慢氧化,與釕銥鈦活性涂層界面受到腐蝕使釕銥鈦活性涂層脫落,導(dǎo)致釕銥鈦陽(yáng)極電位升高。電位的升高進(jìn)一步促進(jìn)涂層的溶解和鈦基體的氧化。