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      鈦陽極以及有活性涂層的鈦陽極在電化學工業中的應用

      鈦陽極以及有活性涂層的鈦陽極在電化學工業中的應用

             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。

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