在隔膜法電解技術(shù)中，金屬陽極是電解槽的核心部件，陽極性能的好壞直接關(guān)系到電解槽的性能指標(biāo)及產(chǎn)品成本的高低。金屬電解槽陽極涂層有釕鈦二元涂層、釕鈦錫以及釕鈦銥三元涂層。目前采用擴(kuò)張陽極在高電流密度下運行已成為氯堿行業(yè)的發(fā)展趨勢，作者研制開發(fā)了釕鈦銥錫四元涂層。

　　在釕、鈦體系中，金屬氧化物之所以能夠固溶是由于其金屬離子半徑及晶格參數(shù)相近，對其價電子進(jìn)行分析，Ru外層電子排列為4d75s1，Ti 外層電子排列為 3d24s2，Sn外層電子排列為5s25p2，Ir 外層電子排列為 5d26s2，這些元素都屬于過渡金屬元素，由于其離子半徑較小，離子電核較多，具有成鍵能力較強(qiáng)的

　　空軌道，而且其原子或離子具有未成對電子而呈順磁性，同時具有較強(qiáng)的電催化性，在氧化過程中形成了多元氧化物的固溶體結(jié)構(gòu)。通過對涂層結(jié)構(gòu)的分析，在現(xiàn)有釕、鈦、銥涂層中加入錫元素，一方面使電極氧化還原電位降低，析氧活性提高；另一方面，由于錫離子半徑與其相近，錫的加入不但減少了鄰近不同價態(tài)銥離子間的相互作用，促使 IrO2更為穩(wěn)定，同時改善了涂層中各氧化物組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，使涂層電化性能綜合指標(biāo)更加穩(wěn)定。

　　釕鈦銥錫四元涂層與釕鈦錫及釘鈦銥三元涂層電化學(xué)性能檢測數(shù)據(jù)列于表3-9。

　　通過產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)分析，釕鈦銥錫四元涂層電化性能綜合指標(biāo)完全好于釕鈦錫及釕鈦銥三元涂層。特別在 3kA/㎡高電流密度下各項指標(biāo)優(yōu)異，析氯電位平均值為1.109V（3kA/㎡），比陽極涂層檢測標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的析氯電位（不高于1.13V，2kA/㎡）低21mV，比較適合現(xiàn)在氯堿用戶普遍要求的擴(kuò)張陽極、改性隔膜、高電流密度運行的條件。

　　自2003 年釕鈦銥錫四元涂層投入使用至今，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　從表3-10 運行數(shù)據(jù)可以看出，采用競欣公司的四元涂層陽極電壓平均值比某廠家陽極電壓平均值降低 0.113V，總槽壓平均值與該廠家相比降低0.16V，減少電耗 114kW·h。

　　表3-10 運行數(shù)據(jù)對比

　　注：電流為50kA；以上序號1~7 為競欣公司采用四元涂層的數(shù)據(jù)；序號8～11為采用其他涂層的數(shù)據(jù)。

　　從上述檢測數(shù)據(jù)以及在氯堿用戶實際運行兩方面分析，四元涂層在析氯電位、極化率、析氧電位、壽命等方面均好于三元涂層，并預(yù)測使用壽命超過8年，在高電流密度下運行時更顯優(yōu)勢。