Explication détaillée des anodes en titane

Explication détaillée des anodes en titane

Qu'est-ce qu'une anode en titane ?

Une anode en titane, appelée de manière complète anode à base de titane Anode en titane revêtue d'oxyde métallique L'électrode MMO, également appelée DSA (anode à stabilité dimensionnelle), utilise du titane comme substrat, recouvert d'une couche de métal précieux appliquée au pinceau, ce qui lui confère une excellente activité électrocatalytique et une conductivité élevée.

Classification des anodes en titane :

Selon le gaz dégagé à l'anode lors de la réaction électrochimique, on distingue les anodes qui dégagent du chlore (par exemple, les électrodes en titane revêtues de ruthénium) et celles qui dégagent de l'oxygène (par exemple, les électrodes en titane revêtues d'iridium et les plaques/grilles en titane revêtues de platine).

Anodes pour l'électrolyse du chlore (électrodes en titane revêtues de ruthénium) : utilisées dans les électrolytes à forte concentration en ions chlorure, notamment en milieu chlorhydrique, pour l'électrolyse de l'eau de mer et en milieu salin. Notre société propose des anodes Ru-Ir-Ti et Ru-Ir-Sn-Ti.

Anodes à dégagement d'oxygène (électrodes en titane revêtues d'iridium) : l'électrolyte est généralement une solution d'acide sulfurique. Notre société propose des anodes Ir-Ta, Ta-Sn et à haute teneur en iridium.

Anodes revêtues de platine (maille/plaque en platine-titane) : le titane est le matériau de base, recouvert d’une couche de platine, un métal précieux. L’épaisseur du revêtement est généralement de 1 à 5 micromètres (µm). Les dimensions des mailles sont typiquement de 12,7 × 4,5 mm ou de 6 × 3,5 mm.

Sélection des anodes : Si les clients ne savent pas quelle anode utiliser, nous leur demandons de fournir l’environnement de travail et d’effectuer l’électrolyse :

1. Densité de courant par mètre carré (intensité du courant supporté par une seule anode divisée par la surface de l'électrode).

2. Température.

3. Valeur du pH.

4. Composition et proportions de la solution.

5. Produit fabriqué ou usage prévu, etc.

Quel est le rôle du revêtement d'oxyde métallique sur les anodes en titane ?

L'application de différents revêtements améliore la conductivité et l'activité électrocatalytique, favorise le processus de réaction d'électrolyse et prolonge la durée de vie de l'anode dans différents environnements d'exploitation, permettant ainsi d'obtenir l'effet d'utilisation souhaité.

La question de l'épaisseur du revêtement d'oxyde métallique sur les anodes en titane :

Le principal composant responsable de la réaction électrocatalytique est le métal précieux du revêtement. Le bon fonctionnement de l'anode n'est garanti que si la teneur en métal précieux répond aux exigences d'utilisation. L'épaisseur n'est qu'une manifestation externe, principalement déterminée par le nombre de passages de revêtement au pinceau et la concentration du solvant. Elle n'est pas directement liée à la quantité de métal précieux. Un revêtement excessivement épais peut en réalité être plus sujet au décollement.

Qu'est-ce que la passivation anodique ?

Qu'est-ce que le phénomène de passivation des métaux ? Lorsqu'un fil de fer est plongé dans de l'acide nitrique dilué, il se dissout rapidement. Cependant, placé dans de l'acide nitrique concentré, la dissolution s'arrête presque complètement. Si le fil de fer est ensuite replacé dans l'acide nitrique dilué, il ne se dissout plus. Aucune modification n'est visible à la surface du fil, même au microscope. Le fil de fer est alors considéré comme passivé. Lors d'un fonctionnement électrochimique, une anode a une durée de vie limitée. Lorsque la tension devient très élevée et que le courant ne circule pratiquement plus, l'anode perd sa fonction. Ce phénomène est appelé passivation de l'anode.

Quels sont les principaux facteurs qui affectent la durée de vie des anodes ?

1. Densité de courant : La densité de courant est inversement proportionnelle à la durée de vie de l’anode. Un courant plus élevé réduit la durée de vie de l’anode. Nos anodes sont conçues pour une densité de courant inférieure à 2 000 A/m². Il est recommandé de ne pas dépasser 2 000 A/m². Évitez également les fluctuations de courant fréquentes.

2. Substrat en titane : Le substrat est généralement en titane pur, de qualité TA1 ou supérieure. Une pureté insuffisante compromet fortement sa résistance à la corrosion et réduit considérablement la durée de vie de l’anode.

3. Électrolyte : L’électrolyte ne doit pas contenir d’ions fluorure (F⁻), d’ions cyanure (CN⁻) ni d’ions sulfure (S²⁻). Leur présence a un impact significatif sur la durée de vie de l’anode.

4. Inversion de polarité (inversion du courant) : L’inversion de polarité est une méthode courante pour détartrer les anodes. En inversant la polarité, le tartre adhérant à la cathode se détache, permettant ainsi le détartrage. Lors de l’inversion de polarité, utilisez une alimentation permettant une commutation progressive des pôles positif et négatif. L’inversion de polarité instantanée est interdite.

5. Coupures de courant fréquentes : En l’absence de courant, l’immersion prolongée du revêtement dans la solution peut l’endommager considérablement. Par conséquent, lorsque l’anode est inactive, il est préférable de maintenir un courant très faible pour préserver l’activité du circuit. En cas de non-utilisation prolongée, retirez l’anode du liquide, rincez-la à l’eau, séchez-la et rangez-la.

6. Dommages mécaniques : La surface de l’anode ne doit présenter aucun dommage important. Même une petite rayure endommageant partiellement le revêtement peut entraîner une corrosion/passivation rapide de l’anode, provoquant une défaillance. Manipulez l’anode avec précaution lors de l’installation et de l’utilisation afin d’éviter tout choc.

7. Court-circuit : Tout contact entre l’anode et la cathode sous tension est interdit. Le courant instantané d’un court-circuit peut être très élevé et détruire les électrodes.

8. Température : La durée de vie de l’anode est inversement proportionnelle à la température. Nos anodes sont conçues pour des températures de 40 à 60 °C. Il est recommandé de ne pas dépasser 60 °C.

Avantages des anodes en titane :

1. Stabilité dimensionnelle (le substrat ne se dissout pas), l'écart entre les électrodes reste inchangé, assurant une tension de cellule stable.

2. Faible tension de fonctionnement, consommation d'énergie électrique réduite, permettant une économie d'environ 20 % par rapport aux anodes en plomb.

3. Haute pureté du produit cathodique.

4. Ne génère pas de boues anodiques, ne contamine pas la cellule.

Léger, réduit la pénibilité du travail.

Le substrat peut être réutilisé.