鈦陽(yáng)極的發(fā)展歷史
發(fā)布時(shí)間: 2022-07-02 瀏覽:784
代工業(yè)的發(fā)展,要求電極科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,而電極材料和電極反應(yīng)工程學(xué)科的進(jìn)步,又有力地支持了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也使學(xué)科的理論進(jìn)一步得到完善。
鈦電極誕生以來(lái),在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用。當(dāng)電極反應(yīng)工程進(jìn)入鈦電極時(shí)代后,業(yè)界對(duì)電極材料的研究更加深入、系統(tǒng),對(duì)電極材料的應(yīng)用也更加廣泛,由此誕生了電極學(xué)。通過(guò)對(duì)電極材料的精心選擇,達(dá)到電化學(xué)工藝的最優(yōu)化,是電極學(xué)研究的最終目的。
鈦陽(yáng)極的發(fā)展史
1786年,L.Galvani發(fā)現(xiàn)了電解過(guò)程是將電能直接轉(zhuǎn)換成化學(xué)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(yè)是最大規(guī)模的水溶液電解工業(yè)。隨著氯堿生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)氯堿需要量的擴(kuò)大,其所使用的電極材料也在不斷進(jìn)步。鹽水電解的發(fā)展過(guò)程正好是一部典型的電極材料發(fā)展史。
鹽水電解開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行時(shí),最早使用過(guò)鉑電極、天然炭素電極、天然石墨電極,還使用過(guò)磁性氧化鐵電極、二氧化鉛電極。
1896年E.G.Acheson用電熱結(jié)晶法成功地制得人造石墨,并用在鹽水電解工業(yè)生產(chǎn)中,因而成為開(kāi)發(fā)電解工業(yè)用電極材料的創(chuàng)始人。
1968年鈦基鉑族氧化物電極誕生,石墨電極時(shí)代宣告結(jié)束,歷時(shí)70年之久。
人類(lèi)歷史進(jìn)入20世紀(jì)60年代后,石油化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展,在各地建立起許多大型乙烯工廠,有機(jī)氯化物合成生產(chǎn)大幅度增加,這就要求氯堿產(chǎn)量要有一個(gè)較大的飛躍。
為了適應(yīng)形勢(shì)的要求,要提高水銀法的生產(chǎn)效率,對(duì)石墨陽(yáng)極就要來(lái)個(gè)較大的改進(jìn)。提高生產(chǎn)效率,就是要提高電流密度,這樣將電極板下面產(chǎn)生的氯氣迅速排走便成了關(guān)鍵。為此,需要在石墨電極板上鉆眼或開(kāi)溝。但是,石墨材料不能隨意進(jìn)行機(jī)械加工,開(kāi)孔率達(dá)不到要求;而且石墨電極隨意電解進(jìn)行而逐漸消耗,改變了原有最合理的開(kāi)關(guān)。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(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。
涂層鈦陽(yáng)極首先成功用在水銀法生產(chǎn)上,水銀法生產(chǎn)時(shí)不產(chǎn)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(chǎn)顯示的優(yōu)越性,使它很快地又應(yīng)用在隔膜法、離子膜法生產(chǎn)上,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用在電化學(xué)和電冶金兩大工業(yè)部門(mén)中??梢哉f(shuō),只要是在水溶液電解領(lǐng)域都有可能研究和使用涂層鈦電極,電極已進(jìn)入鈦電極時(shí)代。
1972年底我國(guó)在上海、北京等地進(jìn)行鈦陽(yáng)極電槽試驗(yàn),并于1974年通過(guò)金屬陽(yáng)極的技術(shù)鑒定。至1987年上半年,全國(guó)已有30平方米工業(yè)槽1600多臺(tái)投入生產(chǎn),生產(chǎn)能力達(dá)全國(guó)燒堿總產(chǎn)量的1/3。