¿Por qué los electrodos de titanio son eficientes en el proceso electroquímico?

¿Por qué los electrodos de titanio son eficientes en el proceso electroquímico?

La elección del titanio se basó en el hecho de que exhibe una resistencia inusualmente alta a la corrosión. Este material es especialmente conocido por su excelente resistencia a los cloruros y otros haluros generalmente presentes en la mayoría de los flujos de proceso. Su resistencia es mayor en presencia de condiciones oxidantes, por lo tanto, cuando el Ti se convierte en ánodo (condiciones altamente oxidantes) no hay peligro de corrosión y consumo no deseado del material. Además, no es un elemento nocivo para la salud humana y no es atacado por los hidróxidos alcalinos y ácidos que se producen en cierta medida durante la electrólisis del agua natural.

El titanio entra en la categoría de metales y aleaciones parcialmente pasivos y se ha utilizado con éxito en investigaciones anteriores sobre desinfección electroquímica. Cuando está recubierto con dióxido de plomo (PbO2), óxido de rutenio (RuO2) y/o óxido de iridio mixto (MIO), se actualiza a la categoría de metales totalmente pasivos o a los llamados ánodos dimensionalmente estables (DSA).

Al igual que en el acero inoxidable, la resistencia a la disolución directa del ánodo se logra mediante la formación de una película de óxido conductora de electricidad sobre la superficie del metal. La composición de esta película varía desde TiO2 en la superficie hasta Ti2O3 y TiO en la interfaz metálica. Se produce con el paso de la corriente y las condiciones oxidantes promueven la formación de TiO2.

La película de óxido formada en el titanio es más protectora que la del acero inoxidable y, a menudo, se comporta bien en medios que causan picaduras y corrosión por grietas en este último -por ejemplo, agua de mar, cloro húmedo, cloruros orgánicos-. Dado que el espesor de la película delgada de óxido aumentó lentamente con el tiempo, se necesitó un aumento de voltaje adicional para establecer una densidad de corriente constante; En consecuencia, se consumió una mayor cantidad de energía.

Se ha demostrado que esta película de TiO2 permite que tengan lugar reacciones electroquímicas anódicas. Siguiendo esta afirmación y la evidencia de que se detecta menos cloro, se podría suponer que con esta célula se pueden encontrar especies más reactivas como el H2O2, [O], · OH, y · Se están generando HO2 en comparación con los otros reactores. Las reacciones electroquímicas que tienen lugar dependen de factores como el potencial de la media celda, las concentraciones de los iones presentes en el agua y el estado físico de los productos de electrólisis. Cuanto menor sea el potencial de media celda de la reacción, más fácil será que se produzca la reacción.