鈦陽(yáng)極就是鈦基金屬氧化物涂層中的陽(yáng)極。根據(jù)其表面催化涂層不同分別具有析氧功能、析氯功能。一般電極材料要具有良好的導(dǎo)電性，極距變化小，耐腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度和加工性能好，壽命長(zhǎng)，費(fèi)用低，對(duì)電極反應(yīng)具有良好的電催化性能，目前鈦是最能滿足以上綜合要求的金屬，一般采用工業(yè)純鈦TA1\TA2。

鈦陽(yáng)極上的金屬氧化物涂層的作用是:電阻率低，具有良好的導(dǎo)電性(鈦本身導(dǎo)電性能不好)，貴金屬涂層的化學(xué)組成穩(wěn)定，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電極尺寸穩(wěn)定，耐蝕性好，壽命長(zhǎng)，具有良好的電催化性能，有利于降低析氧、析氯反應(yīng)的過電位，節(jié)約電能。

優(yōu)點(diǎn)

1、鈦陽(yáng)極工作壽命長(zhǎng)，隔膜法生產(chǎn)氯堿工業(yè)中，金屬陽(yáng)極耐氯和堿的腐蝕，陽(yáng)極壽命己達(dá)6年以上，而石墨陽(yáng)極僅為8個(gè)月。

2、可克服石墨陽(yáng)極和鉛陽(yáng)極溶解問題，避免對(duì)電解液和陰極產(chǎn)物的污染，因而可提高金屬產(chǎn)品純度。

3、可提高電流密度。隔膜法生產(chǎn)氯堿中，石墨陽(yáng)極的工作電流密度為8A/dm2，鈦陽(yáng)極可成倍地增加，達(dá)17A/dm2，這樣在電解廠房、電解槽相同的條件下，產(chǎn)量可增加1倍，提高了單槽生產(chǎn)能力，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。在高工作電流密度下進(jìn)行電解時(shí)，使用鈦陽(yáng)極比較適宜。

4、由于采用了金屬陽(yáng)極，氯酸鹽電解槽的高溫、高電流密度操作成為可能。金屬陽(yáng)極的采用使電解槽構(gòu)造得以改善，降低了電能消耗，加快了次氯酸鹽生氣氯酸鹽的化學(xué)反應(yīng)，從而提高了生產(chǎn)性能。

5、采用了DSA，水銀法及隔膜法食鹽電解槽的設(shè)計(jì)概念和操作條件得以改進(jìn)，能耗得以降低。DSA低的過電位特性，電極間表面及電極的氣泡容易排除，是金屬陽(yáng)極電解槽槽電壓降低的重要原因。

由于鈦陽(yáng)極具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的開發(fā)使氯堿工業(yè)取得很大經(jīng)濟(jì)效益，因此很快便在世界各地推廣使用。氯堿生產(chǎn)能力，全世界約4100萬噸/年，采用鈦陽(yáng)極不小于70%，鈦陽(yáng)極被譽(yù)為氯堿工業(yè)一項(xiàng)重大技術(shù)革命。隨后，鈦陽(yáng)極在許多電解工業(yè)中也得到廣泛的推廣應(yīng)用。

6、陽(yáng)極尺寸穩(wěn)定，電解過程中電極間距離不變化，可保證電解操作在槽電壓穩(wěn)定情況下進(jìn)行。

7、可避免鉛陽(yáng)極變形后的短路問題，因而可提高電流效率。

8、鈦陽(yáng)極重量輕，可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

9、開關(guān)制作容易，可高精度化。

10、工作電壓低，因此電能消耗小，可節(jié)省電能消耗，直流電耗可降低10%~20%。鈦陽(yáng)極工作電壓低的主要原因:1)活性涂層鈦陽(yáng)極對(duì)氯和氧的過電位均比較低。鹽水電解生產(chǎn)氯堿時(shí)，鈦陽(yáng)極對(duì)氯過電位低，在1A/cm2時(shí)比石墨陽(yáng)極低140mV;2)可降低"氣泡屏蔽效應(yīng)"，金屬陽(yáng)極表面生成的氣泡比較細(xì)小，且脫離迅速，這樣電極間充氣度大為降低，兩極間歐姆降大約為700mV，氣泡直徑約為3mm;3)降低了陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的電阻;4)縮短了極間距離。

20世紀(jì)60年代，全世界食鹽電解工業(yè)年耗電量約1500億度，使用金屬陽(yáng)極后，每年可節(jié)約電能約3億度。

11、氯堿生產(chǎn)中，使用鈦陽(yáng)極后，產(chǎn)品質(zhì)量高，氯氣純度高，不含CO2,堿濃度高，可節(jié)省加熱用蒸汽，節(jié)省能源消耗。

12、耐腐蝕性強(qiáng)，可在許多腐蝕性強(qiáng)，有特殊要求的電解介質(zhì)中工作。

13、基體金屬鈦可多次反復(fù)使用。

14、金屬陽(yáng)極的出現(xiàn)，使用氯堿工業(yè)中近期涌現(xiàn)出的最新離子膜電解技術(shù)得以設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

分類

溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極

可溶性陽(yáng)極在電解過程中起補(bǔ)充金屬離子和導(dǎo)電的作用，不溶陽(yáng)極只起導(dǎo)電作用。最早的不溶性陽(yáng)極是石墨和鉛系陽(yáng)極上世紀(jì)70年代鈦陽(yáng)極作為新技術(shù)開始應(yīng)用在電解和電鍍行業(yè)。目前不溶性陽(yáng)極可分為兩大類:析氯陽(yáng)極和析氧陽(yáng)極。析氯陽(yáng)極主要用于氯化物電解液體系，電鍍過程中陽(yáng)極有氯氣釋放出來，因此稱為析氯陽(yáng)極;析氧陽(yáng)極主要用于硫酸鹽、硝酸鹽、氫氰酸鹽等電解液體系，電鍍過程中陽(yáng)極有氧氣釋放出來，因此稱為析氧陽(yáng)極。鉛合金陽(yáng)極析氧陽(yáng)極，鈦陽(yáng)極根據(jù)其表面催化涂層不同分別具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。

氯堿工業(yè)用鈦陽(yáng)極

與石墨電極相比，隔膜法生產(chǎn)燒堿，石墨陽(yáng)極的工作電壓為8A/DM2涂層陽(yáng)極可成倍增加，達(dá)17A/DM2。這樣在同樣的電解環(huán)境下產(chǎn)品可成倍提高，而且所生產(chǎn)品的質(zhì)量高，氯氣純度高。

電鍍用鈦陽(yáng)極

電鍍用不溶性陽(yáng)極是在鈦基體 (網(wǎng)狀、板狀、帶狀、管狀等)上涂覆具有高電化學(xué)催化性能的貴金屬氧化物涂層，涂層中含有高穩(wěn)定性的閥金屬氧化物。新型不溶性鈦陽(yáng)極具有高電化學(xué)催化能，析氧過電位比鉛合金不溶性陽(yáng)極低約0.5 V，節(jié)能顯著,穩(wěn)定性高,不污染鍍液,重量輕，易于更換。 新型不溶性鈦陽(yáng)極的析氧過電位也比鍍鉑不溶性陽(yáng)極低，但是壽命卻提高1倍以上。廣泛用于各種電鍍中作為陽(yáng)極或者輔助陽(yáng)極使用，可以替代常規(guī)的鉛基合金陽(yáng)極,在相同的條件下,可以降低槽電壓，節(jié)約電能消耗;不溶性鈦陽(yáng)極在電鍍過程中具有良好的穩(wěn)定性(化學(xué)、電化學(xué))，使用壽命長(zhǎng)。此陽(yáng)極廣泛用于鍍鎳鍍金、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等電鍍有色金屬行業(yè).

鉛及鉛合金陽(yáng)極

鉛合金陽(yáng)極屬于析氧陽(yáng)極，析氧反應(yīng)的電解液為硫酸和硫酸鹽，主要用于電解冶金。這種陽(yáng)極存在電解過程中幾何尺寸會(huì)有所變化的缺陷。，在電解過程中，鉛陽(yáng)極基體首先轉(zhuǎn)化成硫酸鉛，然后再轉(zhuǎn)化為氧化鉛。硫酸鉛是一個(gè)中間層，它是絕緣體，起著化學(xué)阻擋層的作用，可以在硫酸環(huán)境中保護(hù)內(nèi)層的鉛基體。氧化鉛在外層是實(shí)際意義上的電極，上面發(fā)生析氧反應(yīng)，氧化鉛的析氧電位很高，并且隨著電流密度的增加迅速上升，鉛合金陽(yáng)極的這種特征是由它外層物質(zhì)氧化鉛的固有特點(diǎn)-氧化鉛是電的不良導(dǎo)體所決定的。此外，在電解過程中，氧化鉛陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的電化學(xué)性能不斷衰減，其內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生導(dǎo)致氧化物一層層脫落，另外，過氧化鉛的生成也導(dǎo)致氧化物不斷溶解，作為中間層的硫酸鉛再次被轉(zhuǎn)化為氧化鉛，成為新的外層氧化物電催化活性物質(zhì)，內(nèi)層的鉛基體又被氧化，形成新的硫酸鉛中間保護(hù)層。因此，在電解過程中，鉛及其合金元素不斷溶解到電解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化學(xué)沉淀)和陰極產(chǎn)物的污染(陰極表面的污染物電沉積，電解到銅的純度不能很好的得到保證)。

涂層鈦陽(yáng)極

涂層鈦陽(yáng)極,習(xí)慣稱為DSA(Dimensionally Stable Anode 尺寸穩(wěn)定陽(yáng)極) ,又稱DSE(Dimensionally Stable Electrode) ,是20 世紀(jì)60 年代末發(fā)展起來的一種新型不溶性陽(yáng)極材料。DSA 涂層鈦陽(yáng)極主要應(yīng)用在電化學(xué)和電冶金兩大部門。

DSA 涂層鈦陽(yáng)極應(yīng)用的領(lǐng)域有:氯堿工業(yè)、氯酸鹽生產(chǎn)、次氯酸鹽生產(chǎn)、高氯酸鹽生產(chǎn)、過硫酸鹽電解、電解有機(jī)合成、電解提取有色金屬、電解銀催化劑的生產(chǎn)、電解法制造銅箔、電解氧化法回收汞、水電解、二氧化氯的制取、醫(yī)院污水處理、電鍍廠含氰廢水處理、生活用水和食品用具的消毒、發(fā)電廠冷卻循環(huán)水的處理、毛紡廠染整廢水的處理,工業(yè)用水的處理、電解法制取酸堿離子水,銅板鍍鋅、鍍銠、鍍鈀、鍍金、鍍鉛、電滲析法淡化海水、電滲析法制取四甲基氫氧化銨、熔融鹽電解、電池生產(chǎn)、陰極保護(hù)、生產(chǎn)負(fù)極箔、鋁箔的陽(yáng)極氧化等。應(yīng)用廣泛涉及化工、冶金、水處理、環(huán)保、電鍍、電解有機(jī)合成及其它領(lǐng)域。