Применение анодов диоксида свинца для выделения кислорода

Применение анодов диоксида свинца для выделения кислорода

Аноды из диоксида свинца широко используются в качестве противоэлектродов, выделяющих кислород в электролите серной кислоты, свободном от ионов галогенидов. Его основное применение — электролиз меди, цинка, никеля и хрома.

Технология разработана таким образом, чтобы обеспечить легкое извлечение металла после осаждения на катоде. Металлы рафинируются в открытых емкостях с параллельными, чередующимися линиями катодных и анодных пластин; Для меди резервуары по размеру похожи на бассейн, а каждая анодная пластина составляет долю квадратного метра.

Плотность тока анода обычно находится в диапазоне 10–100 мА см2. Материал анода представляет собой свинцовый сплав с 6–15% Sb и 0–1% Ag. Сурьма упрочняет сплав и улучшает его механические свойства, в то время как серебро снижает избыточный потенциал для выделения кислорода и, следовательно, расход энергии на процесс.

В технологических условиях аноды имеют хорошо заметное антикоррозийное покрытие, но при бережном обращении имеют срок службы в несколько лет. Эти свинцовые аноды конкурируют с покрытиями DSA (аноды на основе Ti/IrO2 со стабильными размерами), но низкая стоимость и приемлемые характеристики диоксида свинца приводят к их сохранению на многих заводах.
 
Еще один процесс, в котором использовался анод сплава PbAg в анолите серной кислоты для гидродимеризации акрилонитрила до адипонитрила. В этом процессе использовались разделенные параллельные пластинчатые ячейки в биполярном стеке. Католит представлял собой сложную смесь органических веществ, и для его отделения от анолита и, следовательно, для поддержания чистоты анолита серной кислоты использовалась протонная проницаемая мембрана. В этих условиях аноды из диоксида свинца могли поддерживать плотность тока 450 мА см2.