钛阳极应用于新烧碱生产技术

新烧碱生产技术的研究

不用生产氯气，就可以生产烧碱，一直是工程技术人员所追求的。学者在展望21世纪电解工业时，提出了β-氧化铝隔膜熔融食盐电解法。使用具有钠离子导电性陶瓷，β-氧化铝隔膜，制取金属钠，以及熔融状态的苛性碱。

日本一家电极公司介绍一种最新的电解技术，不用产生氯气而生产烧碱的离子交换膜电解装置，用化学工业的副产物硫酸钠或碳酸钠作为生产原料。

电解硫酸钠制烧碱和硫酸早在20世纪20年代就有研究，知道50年代末，此项研究一直因为缺少好的隔膜材料而致使电流效率不高、电能消耗较大。随着高分子材料科学技术的突飞猛进，高分子的离子交换树脂技术于50年代开始发展，日本科学家将大孔径的高分子离子交换树脂中的Amberlite TRA-400和Amberlite IR-120膜作为二膜三室电解槽中的阴、阳膜，使该电解反应的电流效率大大提高。

由于离子膜电解槽具有能耗低，产品纯度高，对环境污染小等特点，离子膜电解槽在氯碱工业中得到了广泛的应用和发展，同样也引起了研究电解硫酸钠的人们的注意。电解硫酸钠的基本原理：电解硫酸钠时，存在下列电极反应：

l 阳极反应：2H2O→4H++O2↑+4e

l 阴极反应：2H2O+2e→4OH-+H2↑

故电解硫酸钠的总反应为：

2Na2SO4+6H2O=4 NaOH+2H2SO4+2H2+O2↑

可见，电解硫酸钠时，只要有较好的隔膜材料，可以再阳极室制得硫酸和氧气，在阴极室制得氢氧化钠和氢气，即可以在一次电解反应中同时制得氢氧化钠、硫酸、氢气和氧气。

   用于电解硫酸的阳极，应有利于氧的放电，既能降低阳极反应的氧过电位，又能耐硫酸及原料的腐蚀，以低能耗、长寿命为佳。传统的石墨阳极在电解硫酸钠的应用中，随着槽温的降低、酸浓度的增加、电解液PH值得减小、电流密度的上升等，石墨阳极的损耗严重。电解硫酸钠的阳极可由基体金属Ti上涂上一层电催化活性材料，例如IrO2或ZrO2+Ta2O3作为电催化活性的涂层非常合适。