¿Razones del fracaso de la pasivación del ánodo de rutenio, iridio y titanio?
El ánodo de rutenio, iridio y titanio tiene un cierto período de vida útil en el proceso de operación electrolítica. Cuando el voltaje aumenta tanto que no pasa corriente a través de él, el ánodo de rutenio, iridio y titanio pierde su función.
Este fenómeno se denomina pasivación del ánodo.
La pasivación del ánodo de rutenio, iridio y titanio tiene las siguientes razones.
Peeling de revestimiento
El ánodo de titanio, rutenio, iridio y titanio está compuesto por un sustrato de titanio y un revestimiento activo de rutenio, iridio y titanio. La reacción electroquímica es solo el recubrimiento activo de rutenio, iridio y titanio. Si el revestimiento y el sustrato no están firmemente unidos,
Si se cae del sustrato de titanio y se cae hasta cierto punto, el ánodo de titanio, rutenio, iridio y titanio perderá su función. (Dividido en exfoliación pulverizada, exfoliación vientre convexo y exfoliación agrietada)
2) Hay grietas en el revestimiento.
Durante la electrólisis, se genera oxígeno naciente en el ánodo de rutenio, iridio y titanio, una parte del cual se descarga en la interfaz entre el recubrimiento activo y el electrolito, y luego sale de la superficie del ánodo para generar oxígeno y entrar en la solución;
Hay grietas en el recubrimiento activo y otra parte del oxígeno se adsorbe en la superficie del ánodo y pasa a través del recubrimiento activo para llegar a la interfaz entre el recubrimiento y el sustrato de titanio por difusión o migración.
Después de eso, el oxígeno se adsorbe químicamente en la superficie del sustrato de titanio, formando una película de óxido no conductor (TiO2) con titanio, lo que da como resultado una resistencia inversa; o el electrolito penetra a través de las grietas en el recubrimiento, y el titanio
El sustrato se oxida lentamente y la interfaz con el revestimiento activo de rutenio-iridio-titanio se corroe, lo que hace que el revestimiento activo de rutenio-iridio-titanio se caiga, lo que aumenta el potencial del ánodo de rutenio-iridio-titanio. El aumento del potencial promueve aún más
en la disolución del revestimiento y la oxidación del sustrato de titanio.
3 ) El RuO2 se disuelve.
Reducir la aparición de oxígeno puede ralentizar la formación de una película de óxido. Cuando aumenta la densidad de corriente total de la electrólisis, la tasa de generación de cloro aumenta mucho más que la tasa de generación de oxígeno, por lo que la electrólisis
El aumento de la densidad de flujo es beneficioso para la reducción del contenido de oxígeno en el cloro. El sustrato de titanio se preoxida para formar primero una capa de película de óxido, que puede aumentar el contacto entre el revestimiento activo de rutenio, iridio y titanio y el sustrato de titanio.
La fuerza de unión hace que el recubrimiento sea firme, lo que puede evitar que el rutenio se caiga y se disuelva, pero también hará que aumente la caída óhmica del ánodo de rutenio-iridio-titanio.
4) Saturación de óxido
El recubrimiento activo está compuesto por RuO2 y TiO2 no estequiométricos, que pertenecen a los óxidos deficientes en oxígeno. Es el óxido no estequiométrico el que realmente sirve como centro de activación de descarga de cloro, y este oxígeno
Cuantos más compuestos, más centros activos, mejor será la actividad del ánodo de rutenio, iridio y titanio. La conductividad del ánodo de recubrimiento de rutenio-iridio-titanio se obtiene a partir de RuO2 y TiO2 isomórficos después del tratamiento térmico.
Las propiedades que presentan los cristales mixtos tipo n distorsionados, en los que hay algunas vacantes de oxígeno, cuando estas vacantes de oxígeno se llenan con oxígeno, el sobrepotencial aumenta rápidamente, lo que lleva a la pasivación.
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