הפיתוח של אנודה טיטניום

אנודות טיטניום כוללות מספר תהליכים המבוצעים בקפידה על מנת להבטיח אנודות איכותיות עם ביצועים ועמידות מיטביים. הנה תרשים.

פיתוח האנודה מתחיל לפני יותר מ-200 שנה מאז 1786. תהליך האלקטרוליזה הופך אנרגיה חשמלית לאנרגיה כימית. המייצגת ביותר של תעשיית הסודה קאוסטית, תעשיית האלקטרוליזה המימית, יכולה להמחיש היטב את היסטוריית הפיתוח של חומרי אלקטרודות.

בתחילה במעבדה, אלקטרוליזה ממלח השתמשה באלקטרודות פלטינה, אלקטרודות פחמן טבעיות, אלקטרודות גרפיט טבעיות, אלקטרודות תחמוצת ברזל מגנטיות ואלקטרודות דו-תחמוצת עופרת. אלו הם חומרי האלקטרודה הראשונים שנבדקו.

צלחת אנודה רותניום אירידיום טיטניום

אלקטרוליזה של מי מלח דורשת שלחומר האנודה יהיה ביצועים קטליטיים נקודתיים טובים עבור משקעים של כלור, עמידות טובה ויכולת לעכב משקעים של חמצן. האלקטרודה הראשונה ששימשה בייצור תעשייתי הייתה אלקטרודת גרפיט. אלקטרודות גרפיט יכולות לעמוד במלואן בדרישות לעיל כאשר ריכוז מי המלח גבוה. עם זאת, לאנודות גרפיט יש את החסרונות הבאים במהלך ייצור ארוך טווח: התנגדות חשמלית גדולה ולכן צריכת אנרגיה חשמלית גדולה; ככל שתהליך התגובה האלקטרוכימית מתקדם, לאלקטרודות גרפיט יש הפסדים גדולים. גובה האלקטרודה משתנה, וכתוצאה מכך ייצור אלקטרוליזה לא יציב; קשה לשמור על פני השטח הפעילים של תגובת שחרור הכלור.

אנודת טיטניום MMO

לאחר שנות ה-60 התפתחה התעשייה הפטרוכימית במהירות, ומפעלי אתילן רבים בקנה מידה גדול הוקמו בכל מקום, וסינתזה של כלורידים אורגניים גדלה באופן משמעותי. זה דורש קפיצת מדרגה גדולה בייצור כלור-אלקלי. בשלב זה, אנודת הגרפיט נדרשת ליכולת עיבוד מכנית. כדי לפתוח חורים באנודת הגרפיט, ביצועי העיבוד של אנודת הגרפיט עצמה אינם טובים במיוחד, ונדרשים חומרים חדשים להחלפתה. הפיתוח של אנודות מתכת חשוב במיוחד. לפיתוח אנודות מתכת יש היסטוריה ארוכה. אנודות המתכת המוקדמות ביותר היו בעיקר אנודות פלטינה, אך העלות שלהן הייתה יקרה והן לא היו בשימוש נרחב.

משנת 1910 עד 1940, ייצור טיטניום ספוג הושלם בשיטת ההפחתה התרמית של מגנזיום ובשיטת ההפחתה התרמית של הנתרן. וייצור המוני. טיטניום משמש כחומר הבסיס לאנודה כדי להראות את ראשה. טיטניום נקרא גם: מתכת מסוג שסתום, בעלת שכבת תחמוצת יציבה להגנה עליה, כך שאלקטרודת האנודה אינה יכולה לעבור דרכה, ולכן יש לה עמידות טובה ויציבות בתנאי אלקטרוליזה של מי מלח. ניתן לעבד טיטניום מתכת לפי רצון.

בנוסף לפיתוח של אלקטרודות מצופות בשנות ה-60, הן היו בשימוש נרחב בהנדסה כימית, הגנת הסביבה, אלקטרוליזה במים, טיפול במים, אלקטרו-מטלורגיה, ציפוי, ייצור רדיד מתכת, אלקטרוסינתזה אורגנית, אלקטרודיאליזה והגנה קתודית.

הייצור של אנודות טיטניום הוא להבריש או ריסוס תחמוצות מתכות יקרות המבוססות על חומרי טיטניום. בשלב זה, או אנודות טיטניום פנימיים מוברשים בעיקר. לאלקטרודות כאלה יש מגוון רחב מאוד של יישומים. אנודות טיטניום נקראות גם אנודות DSA בשל תהליך הייצור הקל והגמיש שלהן. בהשוואה לאנודות דומות, לאנודות טיטניום יש את היתרונות הבאים:

גודל האנודה יציב, והמרחק בין האלקטרודות אינו משתנה במהלך תהליך האלקטרוליזה, מה שיכול להבטיח שפעולת האלקטרוליזה תתבצע בתנאי מתח תאים יציב. מתח העבודה נמוך, צריכת החשמל קטנה וניתן להפחית את צריכת החשמל DC ב-10-20%. לאנודת טיטניום יש חיי עבודה ארוכים ועמידות בפני קורוזיה חזקה. זה יכול להתגבר על בעיית הפירוק של אנודת גרפיט ואנודת עופרת, ולהימנע מהשפעת אלקטרוליט

והזיהום של מוצר הקתודה. צפיפות הזרם גבוהה, פוטנציאל היתר קטן והפעילות הקטליטית של האלקטרודה גבוהה, מה שיכול להשיג יעילות ייצור גבוהה ביעילות. זה יכול למנוע את בעיית הקצר לאחר עיוות האנודה של העופרת ולשפר את היעילות הנוכחית. הצורה קלה להכנה, וניתן לשפר את הדיוק. ניתן לעשות שימוש חוזר במטריצת הטיטניום. 9. עם מאפיינים של פוטנציאל יתר נמוך, הבועות על פני השטח בין האלקטרודות והאלקטרודות מתבטלות בקלות, מה שיכול להפחית ביעילות את המתח של התא האלקטרוליטי.