合强 钛阳极 钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极

钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。一般电极材料要具有良好的导电性，极距变化小，耐腐蚀性强，机械强度和加工性能好，寿命长，费用低，对电极反应具有良好的电催化性能，目前钛是最能满足以上综合要求的金属，一般采用工业纯钛TA1TA2。
钛阳极上的金属氧化物涂层的作用是：电阻率低，具有良好的导电性(钛本身导电性能不好)，贵金属涂层的化学组成稳定，晶体结构稳定，电极尺寸稳定，耐蚀性好，寿命长，具有良好的电催化性能，有利于降低析氧、析氯反应的过电位，节约电能

1、钛阳极工作寿命长，隔膜法生产氯碱工业中，金属阳极耐氯和碱的腐蚀，阳极寿命己达6年以上，而石墨阳极仅为8个月。

2、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，因而可提高金属产品纯度。

3、可提高电流密度。隔膜法生产氯碱中，石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2，钛阳极可成倍地增加，达17A/dm2，这样在电解厂房、电解槽相同的条件下，产量可增加1倍，提高了单槽生产能力，有效地提高了劳动生产效率。在高工作电流密度下进行电解时，使用钛阳极比较适宜。

4、由于采用了金属阳极，氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。金属阳极的采用使电解槽构造得以改善，降低了电能消耗，加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应，从而提高了生产性能。

5、采用了DSA，水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进，能耗得以降低。DSA低的过电位特性，电极间表面及电极的气泡容易排除，是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。

由于钛阳**有很多优点，它的开发使氯碱工业取得很大经济效益，因此很快便在世界各地推广使用。氯碱生产能力，全世界约4100万吨/年，采用钛阳极不小于70%，钛阳极被誉为氯碱工业一项重大技术革命。随后，钛阳极在许多电解工业中也得到广泛的推广应用。

6、阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行。

7、可避免铅阳极变形后的短路问题，因而可提高电流效率。

8、钛阳极重量轻，可减轻劳动强度。

9、开关制作容易，可高精度化。

10、工作电压低，因此电能消耗小，可节省电能消耗，直流电耗可降低10%～20%。钛阳极工作电压低的主要原因：1)活性涂层钛阳极对氯和氧的过电位均比较低。盐水电解生产氯碱时，钛阳极对氯过电位低，在1A/cm2时比石墨阳极低140mV;2)可降低“气泡屏蔽效应”，金属阳极表面生成的气泡比较细小，且脱离迅速，这样电极间充气度大为降低，两极间欧姆降大约为700mV，气泡直径约为3mm;3)降低了阳极结构的电阻;4)缩短了极间距离。

20世纪60年代，全世界食盐电解工业年耗电量约1500亿度，使用金属阳极后，每年可节约电能约3亿度。

11、氯碱生产中，使用钛阳极后，产品质量高，氯气纯度高，不含CO2,碱浓度高，可节省加热用蒸汽，节省能源消耗。

12、耐腐蚀性强，可在许多腐蚀性强，有特殊要求的电解介质中工作。

13、基体金属钛可多次反复使用。

14、金属阳极的出现，使用氯碱工业中近期涌现出的**离子膜电解技术得以设计和实现工业化。

溶性阳极和不溶性阳极

可溶性阳极在电解过程中起补充金属离子和导电的作用，不溶阳极只起导电作用。最早的不溶性阳极是石墨和铅系阳极上世纪70年代钛阳极作为新技术开始应用在电解和电镀行业。目前不溶性阳极可分为两大类：析氯阳极和析氧阳极。析氯阳极主要用于氯化物电解液体系，电镀过程中阳极有氯气释放出来，因此称为析氯阳极;析氧阳极主要用于硫酸盐、硝酸盐、氢氰酸盐等电解液体系，电镀过程中阳极有氧气释放出来，因此称为析氧阳极。铅合金阳极析氧阳极，钛阳极根据其表面催化涂层不同分别具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。

氯碱工业用钛阳极

与石墨电极相比，隔膜法生产烧碱，石墨阳极的工作电压为8A/DM2涂层阳极可成倍增加，达17A/DM2。这样在同样的电解环境下产品可成倍提高，而且所生产品的质量高，氯气纯度高。

电镀用钛阳极

电镀用不溶性阳极是在钛基体(网状、板状、带状、管状等)上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层，涂层中含有高稳定性的阀金属氧化物。新型不溶性钛阳**有高电化学催化能，析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5V，节能显著,稳定性高,不污染镀液,重量轻，易于更换。新型不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低，但是寿命却提高1倍以上。广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用，可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压，节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性(化学、电化学)，使用寿命长。此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业.

铅及铅合金阳极

铅合金阳极属于析氧阳极，析氧反应的电解液为硫酸和硫酸盐，主要用于电解冶金。这种阳极存在电解过程中几何尺寸会有所变化的缺陷。，在电解过程中，铅阳极基体首先转化成硫酸铅，然后再转化为氧化铅。硫酸铅是一个中间层，它是绝缘体，起着化学阻挡层的作用，可以在硫酸环境中保护内层的铅基体。氧化铅在外层是实际意义上的电极，上面发生析氧反应，氧化铅的析氧电位很高，并且随着电流密度的增加迅速上升，铅合金阳极的这种特征是由它外层物质氧化铅的固有特点—氧化铅是电的不良导体所决定的。此外，在电解过程中，氧化铅阳极结构的电化学性能不断衰减，其内部应力的产生导致氧化物一层层脱落，另外，过氧化铅的生成也导致氧化物不断溶解，作为中间层的硫酸铅再次被转化为氧化铅，成为新的外层氧化物电催化活性物质，内层的铅基体又被氧化，形成新的硫酸铅中间保护层。因此，在电解过程中，铅及其合金元素不断溶解到电解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化学沉淀)和阴极产物的污染(阴极表面的污染物电沉积，电解到铜的纯度不能很好的得到保证)。

涂层钛阳极

涂层钛阳极,习惯称为DSA(Dimensionally Stable Anode尺寸稳定阳极),又称DSE(Dimensionally Stable Electrode),是20世纪60年代末发展起来的一种新型不溶性阳极材料。DSA涂层钛阳极主要应用在电化学和电冶金两大部门。

DSA涂层钛阳极应用的领域有:氯碱工业、氯酸盐生产、次氯酸盐生产、高氯酸盐生产、过硫酸盐电解、电解有机合成、电解提取有色金属、电解银催化剂的生产、电解法制造铜箔、电解氧化法回收汞、水电解、二氧化氯的制取、医院污水处理、电镀厂含氰废水处理、生活用水和食品用具的消毒、发电厂冷却循环水的处理、毛纺厂染整废水的处理,工业用水的处理、电解法制取酸碱离子水,铜板镀锌、镀铑、镀钯、镀金、镀铅、电渗析法淡化海水、电渗析法制取四甲基氢氧化铵、熔融盐电解、电池生产、阴极保护、生产负极箔、铝箔的阳极氧化等。应用广泛涉及化工、冶金、水处理、环保、电镀、电解有机合成及其它领域。