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鈦陽極的發展歷史

發布時間: 2022-07-02 瀏覽:990

  代工業的發展,要求電極科學技術的不斷創新,而電極材料和電極反應工程學科的進步,又有力地支持了現代工業的發展,同時也使學科的理論進一步得到完善。

  鈦電極誕生以來,在經濟發展中發揮了巨大的作用。當電極反應工程進入鈦電極時代后,業界對電極材料的研究更加深入、系統,對電極材料的應用也更加廣泛,由此誕生了電極學。通過對電極材料的精心選擇,達到電化學工藝的最優化,是電極學研究的最終目的。

  鈦陽極的發展史

  1786年,L.Galvani發現了電解過程是將電能直接轉換成化學能,至今已有200多年了。

  食鹽(NaCl)水溶液電解抽取氯氣和燒堿的工業是最大規模的水溶液電解工業。隨著氯堿生產技術的發展,以及國民經濟對氯堿需要量的擴大,其所使用的電極材料也在不斷進步。鹽水電解的發展過程正好是一部典型的電極材料發展史。

  鹽水電解開始在實驗室進行時,最早使用過鉑電極、天然炭素電極、天然石墨電極,還使用過磁性氧化鐵電極、二氧化鉛電極。

  1896年E.G.Acheson用電熱結晶法成功地制得人造石墨,并用在鹽水電解工業生產中,因而成為開發電解工業用電極材料的創始人。

  1968年鈦基鉑族氧化物電極誕生,石墨電極時代宣告結束,歷時70年之久。

  人類歷史進入20世紀60年代后,石油化學工業快速發展,在各地建立起許多大型乙烯工廠,有機氯化物合成生產大幅度增加,這就要求氯堿產量要有一個較大的飛躍。

  為了適應形勢的要求,要提高水銀法的生產效率,對石墨陽極就要來個較大的改進。提高生產效率,就是要提高電流密度,這樣將電極板下面產生的氯氣迅速排走便成了關鍵。為此,需要在石墨電極板上鉆眼或開溝。但是,石墨材料不能隨意進行機械加工,開孔率達不到要求;而且石墨電極隨意電解進行而逐漸消耗,改變了原有最合理的開關。因此,急需要用金屬電極材料代替非金屬的石墨材料。

  1968年意大利De Nora公司首先將H.Beer的釕鈦涂層研究成果實現了工業化。

  涂層鈦陽極首先成功用在水銀法生產上,水銀法生產時不產生氧氣,故H.Beer配方RuO2 TiO2涂層可以很好地使用。

  涂層鈦電極在水銀法生產顯示的優越性,使它很快地又應用在隔膜法、離子膜法生產上,現在已廣泛應用在電化學和電冶金兩大工業部門中。可以說,只要是在水溶液電解領域都有可能研究和使用涂層鈦電極,電極已進入鈦電極時代。

  1972年底我國在上海、北京等地進行鈦陽極電槽試驗,并于1974年通過金屬陽極的技術鑒定。至1987年上半年,全國已有30平方米工業槽1600多臺投入生產,生產能力達全國燒堿總產量的1/3。


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