2025-06-14 01:21:06
電極氧化反應遵循電化學(xué)熱力學(xué)原理,可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關(guān)系。以鐵電極為例,其氧化反應Fe→Fe??+2e?的標準電極電位為-0.44V(vs SHE)。當系統電位超過(guò)該值,熱力學(xué)上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實(shí)際水系統中,溶解氧的存在會(huì )顯著(zhù)提高氧化電位,例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V,二者耦合構成腐蝕電池。溫度每升高10℃,氧化反應速率通常提高1.5-2倍,這對高溫循環(huán)水系統的電極選材提出更高要求。電化學(xué)防垢涂層使結垢誘導期延長(cháng)10倍。山西電極設備
垃圾滲濾液成分復雜(含腐殖酸、氨氮、重金屬等),電氧化可同步實(shí)現有機物降解和脫氮。以Ti/RuO?-IrO?陽(yáng)極為例,在Cl?存在下,氨氮通過(guò)間接氧化轉化為N?(選擇性>70%),同時(shí)COD去除率達60-80%。關(guān)鍵問(wèn)題在于滲濾液的高鹽分(如Na?、K?)可能導致電極腐蝕,需采用耐鹽涂層(如Ti/Pt)或預處理脫鹽。此外,耦合生物處理(如前置厭氧消化)可降低電耗,而脈沖電源模式能減少電極鈍化。中試研究表明,處理成本約為8-12元/噸,具備規?;瘧脻摿?。山西電極設備電極技術(shù)處理循環(huán)水無(wú)藥劑殘留。
鈦電極可以根據不同的標準進(jìn)行分類(lèi)。按照涂層材料的不同,可分為鈦基二氧化釕電極、鈦基二氧化銥電極等。鈦基二氧化釕電極常用于氯堿工業(yè)電解制氯,其對析氯反應具有良好的電催化活性和穩定性;鈦基二氧化銥電極則在酸性介質(zhì)中表現出優(yōu)異的析氧性能,常用于電鍍、電合成等領(lǐng)域。依據電極的用途,又可分為陽(yáng)極和陰極。陽(yáng)極在電解過(guò)程中發(fā)生氧化反應,陰極則發(fā)生還原反應,不同的電極用途決定了其表面涂層和結構的設計差異,以滿(mǎn)足特定的電化學(xué)需求 。
鈦電極具有良好的穩定性,包括化學(xué)穩定性和機械穩定性。在長(cháng)期的電化學(xué)過(guò)程中,其表面的活性涂層不易發(fā)生脫落、溶解或結構變化,能夠保持穩定的電催化性能。同時(shí),鈦基體的度和良好的韌性,使得電極在受到機械振動(dòng)、熱應力等外界因素影響時(shí),依然能夠保持結構完整。例如,在電解水制氫設備中,鈦電極需要在連續的電解過(guò)程中保持穩定的工作狀態(tài),其化學(xué)和機械穩定性確保了設備的長(cháng)期穩定運行,減少了因電極性能下降而導致的設備停機維護次數。電化學(xué)系統年節電200萬(wàn)度。
膜電極是利用隔膜對單種離子的透過(guò)性,或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢,來(lái)測量電液中特定離子活度的裝置。其中玻璃電極較為典型,常用于測量溶液的酸堿度。它的敏感膜能選擇性地允許氫離子通過(guò),當膜兩側氫離子濃度存在差異時(shí),會(huì )產(chǎn)生膜電勢,通過(guò)測量膜電勢就能得知溶液中的氫離子濃度,進(jìn)而確定溶液的 pH 值。離子選擇性電極同樣基于此原理,可對特定離子如鈉離子、鉀離子等進(jìn)行精細檢測,在環(huán)境監測、生物醫學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 電極材料抗污染性能大幅提升。甘肅循壞水電極設施
電化學(xué)除磷產(chǎn)物純度達90%可用作磷肥。山西電極設備
電鍍法也是制備鈦電極的重要手段。在電鍍過(guò)程中,將鈦基體作為陰極,浸入含有活性金屬離子的電鍍液中,通過(guò)施加合適的電流密度,使活性金屬離子在鈦基體表面還原沉積,形成活性涂層。例如,在制備鈦基貴金屬電極時(shí),可以采用電鍍法將金、鉑等貴金屬沉積在鈦基體表面。電鍍法能夠精確控制涂層的厚度和成分,制備出具有均勻涂層的鈦電極。同時(shí),通過(guò)調整電鍍液的配方和電鍍工藝參數,還可以制備出具有特殊結構和性能的涂層,滿(mǎn)足不同的應用需求 。山西電極設備