Аноды из платины ПлРд-5 в Минске


Платиновые аноды ПлРд-5: сплав платина–палладий для электрохимических систем

Аноды из платины марки ПлРд-5 — изделия из двухкомпонентного сплава системы Pt–Pd с массовой долей палладия 5 %. Сплав относится к классу благородных металлов и сохраняет коррозионную стойкость платины при частичном замещении палладием, что снижает стоимость анода без критической потери электрохимических характеристик. Материал немагнитен, пластичен, допускает пайку, сварку и механическую обработку давлением.

Технические характеристики сплава ПлРд-5

Палладий образует с платиной непрерывный ряд твёрдых растворов, поэтому сплав однофазен и не склонен к сегрегации при нагреве. Легирование палладием повышает предел прочности и твёрдость относительно чистого металла, одновременно увеличивая электрическое сопротивление. Для анодных процессов ключевым остаётся низкое перенапряжение выделения кислорода и хлора, а также устойчивость к анодному растворению в агрессивных средах.

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловияПримечание
Массовая доля палладия5,0%по массеостальное — платина
Плотность20,3–20,5г/см20 Cзависит от нагартовки
Температура плавления1730–1760C—интервал солидус–ликвидус
Удельное сопротивление0,115–0,125мкОмм20 Cвыше, чем у чистой Pt
Предел прочности180–240МПаотожжённое состояниерост при нагартовке
Рабочая температурадо 600Cокислительная средаограничена уносом металла

Конструктивное исполнение анодов

Аноды ПлРд-5 выпускают в виде пластин, дисков, стержней, сеток и перфорированных листов толщиной от 0,1 до 3,0 мм. Платиновый слой может наноситься на титановую или ниобиевую основу (платинированные аноды) либо применяться в виде монолитного изделия. Токоподвод выполняют из титана, тантала или платинированной меди с герметизацией контактного узла.

  • Пластины и диски для гальванических ванн и электролизёров.
  • Сетчатые и перфорированные аноды для проточных электрохимических ячеек.
  • Стержневые аноды для катодной защиты трубопроводов и резервуаров.
  • Платинированные аноды на титановой основе для хлорных электролизёров.
  • Анодные узлы для установок электрохимической очистки воды.

Области применения

Сплав ПлРд-5 востребован там, где требуется стабильный анодный потенциал и минимальный расход металла. В гальванотехнике аноды применяют в ваннах золочения, родирования и палладирования, в том числе в установках барабанного и подвесного типа. В электрохимическом синтезе — при получении пероксида водорода, хлоратов и надсерной кислоты. В системах катодной защиты — на магистральных трубопроводах, морских платформах и в резервуарах с агрессивными средами.

  • Гальванические линии и автоматы нанесения покрытий.
  • Электролизёры хлорно-щелочного производства.
  • Установки электрохимической размерной обработки металлов.
  • Системы катодной протекторной защиты.
  • Лабораторные электрохимические ячейки и электроды сравнения.
  • Медицинские и аналитические приборы с анодной поляризацией.

Эксплуатационные ограничения

Аноды ПлРд-5 не применяют в средах, содержащих ионы, образующие с палладием прочные комплексы, — в частности, в концентрированных растворах аммиака и цианидов при высоких температурах. Восстановительные среды и наличие органических примесей ускоряют пассивацию и растворение. При плотностях тока выше 5–10 кА/м наблюдается интенсивный унос металла, поэтому рабочий режим подбирают по условиям конкретной ванны.

Вопросы и ответы

Чем ПлРд-5 отличается от чистого платинового анода?

Введение 5 % палладия повышает прочность и твёрдость, снижает стоимость изделия, но увеличивает удельное сопротивление и несколько уменьшает коррозионную стойкость в отдельных средах.

В каких электролитах анод ПлРд-5 работает наиболее долго?

Наибольший ресурс достигается в сульфатных, хлоридных и хлоратных электролитах при умеренных плотностях тока и температуре до 60–80 C.

Допускается ли механическая обработка анода?

Да, сплав пластичен: возможны резка, гибка, сверление и пайка. Сварку выполняют в среде инертного газа без применения флюсов.

Как контролируют износ анода в процессе эксплуатации?

Периодическим взвешиванием с определением удельного уноса в г/(Агод) и визуальным осмотром на предмет локального растворения и оголения основы.