Visión general del desarrollo de ánodos de titanio
El electrodo es un componente importante en la ingeniería de electrólisis. Su rendimiento afecta directamente al nivel de eficiencia de la electrólisis, el costo y la calidad de los productos de electrólisis, y el material de electrodo determina el rendimiento del electrodo. Por lo tanto, en el proceso de desarrollo de la industria electroquímica, el desarrollo de nuevos materiales de electrodos con un excelente rendimiento siempre ha sido valorado por investigadores e ingenieros de todo el mundo. El desarrollo de materiales de electrodos ha pasado por múltiples etapas de electrodos de grafito, electrodos de óxido de hierro, electrodos de aleación basados en plomo, electrodos de metales preciosos y electrodos recubiertos a base de titanio. En 1896, E.G.Acheson produjo con éxito grafito artificial mediante cristalización electrotérmica y lo aplicó en la producción de electrólisis de agua salada. Desde entonces, la industria de la electrólisis ha entrado en la era de los electrodos de grafito. La electrólisis de agua salada requiere materiales de electrodos para tener un buen rendimiento electrocatalítico para la precipitación de cloro, buena durabilidad y la capacidad de inhibir la precipitación de oxígeno. Cuando la concentración de agua salada es alta, el electrodo de grafito puede satisfacer plenamente los requisitos anteriores, pero el ánodo de grafito tiene las siguientes deficiencias en la producción a largo plazo: gran resistencia y gran consumo de energía; con el progreso del proceso de reacción electroquímica, la pérdida de electrodos aumenta y se han producido cambios en el tono del electrodo, lo que resulta en una producción inestable de electrólisis, y la superficie activa de la reacción de evolución del cloro es difícil de mantener estable.
Con el fin de superar las deficiencias anteriores de los electrodos de grafito, es urgente reemplazar los materiales de electrodos de grafito no metálicos por materiales de electrodos metálicos. En este caso, las personas inventaron electrodos de aleación a base de plomo para reemplazar los electrodos de grafito. Los electrodos de aleación a base de plomo tienen las ventajas de bajo precio, fácil formación, reparación automática de óxidos superficiales incluso si están dañados, y funcionamiento estable en electrolito. Sin embargo, tiene las siguientes deficiencias fatales en la práctica de producción a largo plazo: (1) El electrodo es grande en peso y bajo en fuerza, y es propenso a la deformación durante el uso, causando cortocircuitos y reduciendo la eficiencia actual. (2) La conductividad del electrodo no es lo suficientemente buena, y el consumo de energía es relativamente grande. Por lo tanto, es urgente encontrar un nuevo electrodo para reemplazar el electrodo de aleación basado en plomo.
En la década de 1960, el holandés Henri Bernard Beer, después de años de duro trabajo, encontró un nuevo tipo de ánodo con larga vida, alto rendimiento catalítico electroquímico y sin contaminación secundaria, un sustrato de titanio recubierto con ánodo insoluble a base de óxido de rutenio (conocido como DSA), y logró la industrialización en 1968. La aparición de ánodo de titanio recubierto supera las deficiencias de los electrodos tradicionales de grafito y aleación a base de plomo, resuelve muchos problemas encontrados en la vida cotidiana y la práctica de producción, y mejora en gran medida la apariencia del sector de la industria electrolítica. Es conocida como la industria clor-alcalina. Una gran tecnología. Desde entonces, el desarrollo de electrodos ha entrado en la era de los electrodos de titanio.