Một trong những ưu điểm chính của cực dương titan là khả năng chống ăn mòn đặc biệt của chúng. Titanium là một trong những kim loại có khả năng chống ăn mòn cao nhất hiện nay và có thể chịu được cả những môi trường khắc nghiệt nhất, bao gồm cả dung dịch có tính axit và kiềm cao. Điều này làm cho cực dương titan trở nên lý tưởng để sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bao gồm mạ điện, tổng hợp điện hóa và xử lý nước.
Cực dương titan, đặc biệt là cực dương ổn định kích thước (DSA), được sử dụng rộng rãi trong các quá trình điện hóa khác nhau do khả năng chống ăn mòn và độ ổn định tuyệt vời của chúng. Dưới đây là giải thích chung về cách hoạt động của cực dương titan:
Phản ứng điện hóa: Cực dương titan trải qua phản ứng điện hóa khi ngâm trong dung dịch điện phân. Phản ứng phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, nhưng một ví dụ phổ biến là điện phân nước.
Quá trình oxy hóa: Ở cực dương, titan trải qua quá trình oxy hóa, mất electron vào dung dịch điện phân. Ví dụ, trong quá trình điện phân nước, khí oxy được tạo ra ở cực dương, trong khi các electron chạy qua mạch ngoài.
Sự hình thành lớp oxit titan: Khi quá trình oxy hóa xảy ra, một lớp oxit thụ động hình thành trên bề mặt cực dương titan. Lớp oxit này có độ ổn định cao, có khả năng bảo vệ và chủ yếu bao gồm titan dioxide (TiO2).
Tính ổn định và chống ăn mòn: Lớp oxit titan hoạt động như một rào cản, bảo vệ lớp titan bên dưới khỏi quá trình oxy hóa hoặc ăn mòn thêm. Nó ngăn chặn cực dương bị hư hỏng và đảm bảo sự ổn định lâu dài trong quá trình điện hóa.
Khả năng tạo ra oxy thấp: Cực dương titan có khả năng tạo ra oxy thấp, có nghĩa là chúng cần điện áp cao hơn để tạo ra khí oxy so với các vật liệu khác. Đặc tính này giúp giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng và tăng hiệu suất tổng thể trong quá trình điện phân hoặc các phản ứng điện hóa khác.
Phản ứng dành riêng cho ứng dụng: Tùy thuộc vào ứng dụng, các phản ứng điện hóa khác nhau diễn ra ởcực dương titan. Những phản ứng này có thể rất khác nhau, bao gồm sản xuất clo trong ngành công nghiệp clo-kiềm, quy trình mạ điện, xử lý nước thải, v.v.
Tóm lại, cực dương titan hoạt động bằng cách trải qua các phản ứng oxy hóa có kiểm soát ở bề mặt cực dương đồng thời tạo thành lớp oxit titan bảo vệ. Lớp này đảm bảo tính ổn định, chống ăn mòn và tuổi thọ của cực dương trong các quá trình điện hóa khác nhau.
