آند تیتانیوم یک آند پوشش اکسیدی مبتنی بر تیتانیوم است. پوشش کاتالیزوری سطح آن تابع تکامل اکسیژن متفاوت و عملکرد تکامل کلر متفاوتی دارد. مواد عمومی الکترود باید رسانایی خوب، تغییر فاصله کم، مقاومت در برابر خوردگی بالا، مقاومت مکانیکی و عملکرد پردازشی خوب، عمر طولانی، هزینه کم و عملکرد الکتروکاتالیستی خوب در واکنش الکترود داشته باشد. در حال حاضر، تیتانیوم بیشترین توانایی را دارد که نیازهای فلزی جامع فوق را برآورده کند، معمولاً از تیتانیوم خالص صنعتی درجه 1 یا درجه 2 استفاده می کند.
پوشش اکسید فلز اثرات زیر را بر روی آندهای تیتانیوم دارد: مقاومت کم، رسانایی الکتریکی خوب (تیتانیوم رسانایی الکتریکی ضعیفی دارد)، ترکیب شیمیایی پایداری پوشش فلزات گرانبها، ساختار کریستالی پایدار، پایداری اندازه الکترود، مقاومت در برابر خوردگی خوب، عمر طولانی، الکتریکی خوب عملکرد کاتالیزوری، کاهش اکسیژن، پتانسیل بیش از حد کلر و صرفه جویی در مصرف انرژی.
در صنعت متالورژی، آندها به عنوان محلول یا نامحلول طبقه بندی می شوند.
در طول الکترولیز، آند محلول مکمل یون های فلزی است و در عین حال جریان الکتریسیته را نیز هدایت می کند، در حالی که آند نامحلول فقط الکتریسیته را هدایت می کند. آندهای گرافیت و سرب اولین آندهای نامحلول بودند. در دهه 1970، آندهای تیتانیوم به عنوان یک فناوری جدید در صنایع الکترولیز و آبکاری مورد استفاده قرار گرفتند. آندهای نامحلول در حال حاضر به دو نوع طبقه بندی می شوند: آندهای کلر و آندهای اکسیژن. آند کروماتوگرافی کلر در درجه اول برای سیستم های الکترولیت کلرید استفاده می شود. آند دارای گاز کلر است که در طول فرآیند آبکاری آزاد می شود، بنابراین نام. آند تکامل اکسیژن در درجه اول برای سیستم های سولفات، نیترات، هیدروسیانات و سایر سیستم های مایع الکترولیتی استفاده می شود. آند دارای اکسیژن آزاد در طول فرآیند آبکاری است، بنابراین نام. آند تکامل اکسیژن آند آلیاژ سرب، آند تیتانیوم دارای تکامل اکسیژن، تکامل کلر یا هر دو عملکرد بسته به پوشش کاتالیزوری سطح آنها است.
آندهای ساخته شده از سرب و آلیاژهای سرب
آندهای آلیاژ سرب، آندهای تکاملی اکسیژن هستند. الکترولیت واکنش تکامل اکسیژن اسید سولفوریک و سولفات است که معمولاً در متالورژی الکترولیتی استفاده می شود. اندازه هندسی این نوع آند در طی فرآیند الکترولیز تغییر خواهد کرد. ماتریس آند سرب در طی فرآیند الکترولیز ابتدا به سولفات سرب و سپس به اکسید سرب تبدیل می شود. در محیط های اسید سولفوریک، سولفات سرب به عنوان یک عایق و همچنین یک مانع شیمیایی برای محافظت از ماتریس داخلی سرب عمل می کند. لایه بیرونی اکسید سرب به عنوان یک الکترود عملی برای واکنش تکامل اکسیژن عمل می کند. اکسید سرب پتانسیل تکامل اکسیژن بسیار بالایی دارد که با افزایش چگالی جریان به سرعت افزایش می یابد. این خاصیت آند آلیاژ سرب با خواص ذاتی ماده خارجی آن، اکسید سرب، که رسانای الکتریکی ضعیفی است، تعیین می شود. علاوه بر این، در طول فرآیند الکترولیز، خواص الکتروشیمیایی ساختار آند اکسید سرب به طور مداوم تضعیف میشود و برای تولید لایههای اکسیدی از تنش داخلی سقوط میکند، علاوه بر این، زمانی که یک سولفات سرب واسط به اکسید سرب تبدیل میشود، کاتالیزوری فعال الکتریکی اکسید بیرونی جدید. ماده، لایه داخلی بستر سرب با اکسیداسیون، لایه محافظ میانی سولفات سرب جدید تشکیل می شود. در نتیجه، در طول فرآیند الکترولیز، سرب و عناصر آلیاژی آن به طور مداوم در الکترولیت حل شده و رسوب میکنند که منجر به آلودگی محلول (رسوب شیمیایی در محلول) و آلودگی محصول کاتدی (رسوب الکترونی آلایندهها بر روی سطح کاتد و خلوص) میشود. الکترولیز مس را نمی توان به خوبی تضمین کرد).
آند ساخته شده از تیتانیوم
از آنجایی که آند تیتانیوم مانند آند گرافیت و آند آلیاژ سرب از کاهش اندازه مکانیکی رنج نمی برد، به آند پایداری اندازه نیز معروف است. آندهای تیتانیوم دارای مزایای زیر هستند: پایداری هندسی. انواع اشکال هندسی؛ پایداری عملکرد الکتروشیمیایی و شیمیایی عالی؛ آند فعال الکتروکاتالیستی عالی، پتانسیل پایینی دارد و به تغییرات چگالی مدار حساس نیست. صرفه جویی در انرژی، عمر مفید الکترولیت افزایش یافته است. بدون تعمیر و نگهداری؛ عمر طولانی (بسیار مهم)؛ کیفیت کاتد بالا (بدون ناخالصی یا بسیار کم، ریزساختار یکنواخت، مانند مس الکترولیتی، روی، نیکل) ماتریس تیتانیوم یک جسم رسانا است و پوشش به عنوان یک کاتالیزور الکتروشیمیایی برای واکنش تکامل اکسیژن/کلر عمل می کند. این پوشش دارای پتانسیل تکامل اکسیژن/تکامل کلر کم است و پتانسیل تکامل اکسیژن/تکامل کلر تقریباً با چگالی جریان تغییر نمیکند. مواد رسانای پایه تیتانیوم یک ماده دائمی با عمر پوشش طولانی و توانایی تولید محصولات کاتدی تقریباً کاملا خالص و بدون آلودگی است.
