دلایل شکست روتنیوم ایریدیوم تیتانیوم آندی Passivation

آند روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم در طول عمل الکترولیز عمر کاری خاصی دارد. هنگامی که ولتاژ بسیار بالا می رود و در واقع جریانی از آن عبور نمی کند، آند روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم عملکرد خود را از دست می دهد. این پدیده را فعال سازی آند می نامند.

فعال سازی آند تیتانیوم روتنیوم ایریدیوم دلایل زیر را دارد.

۱) پوست پوشش خاموش

آند تیتانیوم روتنیوم ایریدیوم تیتانیوم از یک بستر تیتانیوم و یک پوشش فعال روتنیوم ایریدیوم تیتانیوم تشکیل شده است. واکنش الکتروشیمیایی تنها پوشش فعال روتنیم ایریدیوم تیتانیوم است. اگر پوشش و بستر پیوند محکمی نخوردند، از بستر تیتانیوم سقوط می کنند و تا حدودی سقوط می کنند. تا حدودی آند تیتانیوم روتنیم ایریدیوم تیتانیوم اثر خود را از دست می دهد. (تقسیم به پوست کندن خرد شده، لایه شکم شکل پوست کندن و پوست کندن ترک خورده)

۲) ترک هایی در پوشش وجود دارد

در طول الکترولیز، اکسیژن اکولوژیکی جدیدی بر روی آند روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم تولید می شود که برخی از آن ها در رابط بین پوشش فعال و الکترولیت تخلیه می شوند و سپس سطح آند را ترک می کنند تا اکسیژن را به محلول تولید کنند؛ به دلیل ترک های موجود در پوشش فعال، بخش دیگر اکسیژن بر روی آند روی سطح چسبنده می شود، از طریق پوشش فعال از طریق انتشار یا مهاجرت، به رابط بین پوشش و بستر تیتانیوم می رسد و سپس اکسیژن از نظر شیمیایی بر روی سطح بستر تیتانیوم چسبنده می شود تا یک فیلم اکسید غیر هادی (TiO2) با تیتانیوم تشکیل شود ، در نتیجه مقاومت معکوس؛ یا الکترولیت از طریق ترک های پوشش نفوذ می کند، بستر تیتانیوم به آرامی اکسید می شود و رابط با پوشش فعال روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم خوردگی می شود و باعث سقوط پوشش فعال روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم می شود که در نتیجه پتانسیل آند روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم افزایش می یابد. افزایش پتانسیل بیشتر انحلال پوشش و اکسیداسیون بستر تیتانیوم را ترویج می کند.

۳) RuO2 حل می شود

کاهش تولید اکسیژن، که می تواند کاهش سرعت تشکیل فیلم اکسید. هنگامی که چگالی جریان کل الکترولیز افزایش می یابد، افزایش سرعت تولید کلر بسیار بیشتر از افزایش میزان تولید اکسیژن است، بنابراین افزایش چگالی جریان برای کاهش میزان اکسیژن در کلر مساعد است. بستر تیتانیوم برای تشکیل یک فیلم اکسیدی پیش اکسید شده است که می تواند نیروی اتصال پوشش فعال روتنیم، ایریدیوم، تیتانیوم و بستر تیتانیوم را افزایش دهد، پوشش را محکم کند، و از سقوط روتنیوم و حل شدن جلوگیری کند، اما باعث روتنیوم، ایریدیوم، تیتانیوم افزایش افت همیک آند نیز خواهد شد.

۴) اشباع اکسید

پوشش فعال از RuO2- و TiO2 غیر استویچیومتری تشکیل شده است که یک اکسید کمبود اکسیژن است. اکسید غیر استویکومتریک مرکز فعال واقعی تخلیه کلر است. هر چه چنین اکسیدهایی بیشتر باشند، مراکز فعال تر و فعالیت آند روتنیوم-ایریدیوم-تیتانیوم بهتر است. هدایت آندهای روتنیم-ایریدیوم-تیتانیوم-پوشش داده شده، عملکرد کریستال های مخلوط از نوع n تحریف شده تولید شده از ایزومورف RuO2 و TiO2 پس از عملیات حرارتی است. مقداری جای خالی اکسیژن وجود دارد. هنگامی که این جای خالی اکسیژن با اکسیژن پر می شود، پتانسیل به سرعت بالا می رود و باعث فعال شدن می شود.